2.
История
развития
моделей
процессоров,
их краткая
характеристика
1982г.
AMD Am 286™
Этот
процессор
выпускался
по лицензии Intel.
Обладает
тактовой
частотой 12-16
МГц.
198?г.
AMD Am 386™ DX
Выпускался
под кодовым
именем P9.
Обладает 275000
транзисторами,
тактовой
частотой 16-32
МГц.
198?г.
AMD Am 386™ SX
Low-End версия AMD Am 386™ DX. Выпускался
под кодовым
именем P9.
Обладает 275000
транзисторами,
тактовой
частотой 16-32
МГц.
19??г.
AMD Am 486™ DX
Выпускался
под кодовым
именем Р4.
Обладает
встроенными 8
Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 512 Кб),
математическим
сопроцессором
(FPU), 1,25 млн.
транзисторов,
тактовой
частотой 25-50
МГц.
Выпускался
под кодовым
именем P24.
Обладает 1,25
млн.
транзисторов,
тактовой
частотой 50-66
МГц, 8 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате до 512 Кб.
В i486DX был
интегрирован
блок
вычислений с
плавающей
точкой (FPU - Floating Point Unit).
Эти
процессоры
были во
многом
революционные
для своего
времени.
Кроме того, i486 -
первый
процессор,
ядро
которого
содержало
пятиступенчатый
конвейер.
Таким
образом,
команда,
прошедшая
первую
ступень
конвейера,
продолжая
обрабатываться
на второй,
высвобождала
первую для
следующей
инструкции.
Также серия i486
поддерживала
работу в
многопроцессорном
(SMP) режиме.
199?г.
AMD Am 486™ DX4
Выпускался
под кодовым
именем P24С.
Обладает 1,25
млн.
транзисторов,
тактовой
частотой 75-120
МГц, 8 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 512 Кб).
1995г.
AMD Am 586™
Процессор
пятого
поколения.
Выпускался
под кодовым
именем Х5.
Обладает
интегрированным
power management-ом, 1,6 млн.
транзисторов,
тактовой
частотой 133
МГц, 16 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 512 Кб).
1996г.
AMD K5™ (SSA5)
Выпускался
под кодовым
именем SSA/5.
Обладает
архитектурой
x86-to-RISC86, разъемом Socket
7, маркировкой
PR, 4,3 млн.
транзисторов,
0,5 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 75-100
МГц, 24 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 1 Мб).
1996г.
AMD K5™ (5k86)
Выпускался
под кодовым
именем 5k86.
Обладает
разъёмом Socket 7,
маркировкой PR,
4,3 млн.
транзисторов,
0,35 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 90-133
МГц, 24 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 1 Мб).
1997г.
AMD K6®
Выпускался
под кодовым
именем K6.
Обладает
архитектурой
x86-to-RISC86 (способен
выполнять до 6
инструкций RISC86
одновременно),
разъемом Socket 7, 888
млн.
транзисторов,
0,835 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 166-233
МГц, 64 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 1 Мб).
1997г.
AMD K6® (Little Foot)
Выпускался
под кодовым
именем Little Foot.
Обладает
разъёмом Socket 7, 8.8
млн.
транзисторов,
0,25 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 233-300
МГц, 64 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 1 Мб).
1998г.
AMD K6®-2
Выпускался
под кодовым
именем Chromper XT.
Обладает
разъёмом Socket 7,
поддержкой
дополнительного
набора
инструкций 3DNow!,
9.3 млн.
транзисторов,
0,25 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 266-550
МГц, 64 Кб кэшем
первого
уровня, кэшем
второго
уровня на
материнской
плате (до 1 Мб).
1999г.
AMD K6®-III
Выпускался
под кодовым
именем Sharptooth.
Обладает
разъёмом Super Socket 7, 21.3
млн.
транзисторов,
0.25 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 350-500
МГц, 64 Кб кэшем
первого
уровня, 256 Кб
кэшем
второго
уровня, кэшем
третьего
уровня на
материнской
плате (до 3 Мб).
1999г.
Mobile AMD K6®-2
Мобильная
версия K6®-2.
Обладает
технологией
PowerNow!™, разъёмом Socket 7,
9.3 млн.
транзисторов,
0.25 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 300-500
МГц, 64 Кб кэшем
первого
уровня, кэш
второго
уровня на
материнской
плате (до 2 Мб).
1999г.
AMD Athlon™
Выпускался
под кодовым
именем K7.
Обладает
расширенным
набором
инструкций Enhanced
3DNow!, разъёмом Slot A, 22
млн.
транзисторов,
0.25-0.18 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 500-1000
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня, 512 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 200 МГц (DDR
100х2).
2000г.
AMD Athlon™ Thunderbird
Выпускается
под кодовым
именем Thunderbird.
Обладает
разъёмом Slot A, а
затем Socket A, 0.18 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 600-1400
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня, 256 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной Alpha EV-6 200-266МГц (DDR
100х2-133х2).
2000г.
AMD Duron™ (Spitfire)
Выпускается
под кодовым
именем Spitfire.
Обладает
разъёмом Socket A, 25
млн.
транзисторов,
0.18 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 600-950
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня, 64 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 200МГц (DDR
100х2).
2001г.
Mobile AMD Duron™
Мобильная
версия Duron'а.
Обладает
технологией
PowerNow!™, 0.18 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 700-950
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня, 64 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 200МГц (DDR
100х2).
2001г.
AMD Athlon™ 4
Мобильная
версия Athlon™ на
новом ядре Palomino.
Выпускается
под кодовым
именем Palomino.
Обладает
поддержкой
набора
инструкций SSE,
разъёмом Socket A, 0.18
мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 950-1400
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня,256 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 266МГц (DDR
133х2).
2001г.
AMD Athlon™ MP
Процессор
рассчитан на
работу в
двухпроцессорных
системах,
выполнен на
ядре Palomino.
Выпускается
под кодовым
именем Palomino.
Обладает
разъёмом Socket A, 0.18
мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 1000-1667
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня, 256 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 266МГц (DDR
133х2).
2001г.
AMD Duron™ (Morgan)
Этот
процессор
выполнен на
ядре Morgan.
Выпускается
под кодовым
именем Morgan.
Обладает
разъёмом Socket A, 25.18
млн.
транзисторов,
0.18 мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 1000-1300
МГц, 128 Кб кэшем
первого
уровня, 64 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 200МГц (DDR
100х2).
2001г.
AMD Athlon™ XP
Процессор
выполнен на
ядре Palomino.
Обладает
разъёмом Socket A, 0.18
мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 1333-1800МГц,
128 Кб кэшем
первого
уровня, 256 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 266МГц (DDR
133х2).
2002г.
AMD Athlon™ XP (Thoroughbred)
Выпускается
под кодовым
именем Thoroughbred.
Обладает
разъёмом Socket A, 0.13
мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 1466-2250МГц,
128 Кб кэшем
первого
уровня, 256 Кб
кэшем
второго
уровня,
процессорной
шиной – Alpha EV-6 266/333МГц
(DDR 133х2/166x2).
2003г.
AMD Athlon™ XP (Barton)
Процессор
выполнен на
ядре Barton.
Обладает
разъёмом Socket A, 0.13
мкн
технологией
производства,
тактовой
частотой 1833-2167МГц,
128 Кб кэшем
первого
уровня, 512 Кб
кэшем
второго
уровня,
идентификатором
6A0.
Первым
процессором,
который AMD
разрабатывала
самостоятельно,
был K5,
выпущенный в
1996 году. Как
всегда,
опоздав с
выпуском
этого
кристалла,
отставая по
тактовой
частоте и
производительности,
AMD не смогла
тогда
завоевать
расположения
пользователей.
После
этого
провала AMD
приобрела
забытую
сейчас фирму
NexGen, еще одного
независимого
разработчика
x86
процессоров,
который
обладал
передовой на
то время
технологией
и в небольших
количествах
выпускал
кристаллы
без
арифметического
сопроцессора.
Используя
эти
наработки, AMD
спроектировала
новое
поколение
своих CPU - K6. По
операциям с
целыми
числами эти
процессоры
стали
превосходить
аналоги от Intel,
однако блок
операций с
плавающей
точкой все
еще оставлял
желать
лучшего.
AMD
не сдавалась
и для нужд
компьютерных
игр
предложила
использовать
не
сопроцессор,
а специально
спроектированный
набор SIMD-инструкций
3DNow!. Так
появился
процессор AMD K6-2,
в котором к
обычному
ядру K6
добавился
еще один блок
операций с
числами
одинарной
точности с
плавающей
точкой.
Благодаря
тому, что он
мог
выполнять
однотипные
вычисления с
четырьмя
парами
операндов
одновременно,
на
специально
оптимизированных
под 3DNow!
приложениях
K6-2 показывал
неплохую
производительность.
В
скоре AMD к
своему
процессору K6-2
добавила
интегрированный
в ядро кэш
второго
уровня,
работающий
на частоте
кристалла.
Это спасло
производительность
- полученный K6-III
мог успешно
конкурировать
с аналогами.
Находясь
в состоянии
ценовой
войны, Intel и AMD
пришли к тому,
что самые
дешевые Intel Celeron
продаются
практически
по
себестоимости,
если не ниже,
а на рынке
дорогих
процессоров
обосновался
другой
продукт от Intel - Pentium
III.
Единственный
оставшийся
шанс выйти
вперед - выйти
на рынок
дорогих и
производительных
процессоров.
Причем,
закрепиться
на нем не за
счет цены -
этим оружием
в
совершенстве
владеет Intel,
который
может
сбрасывать
цены
значительно
сильнее AMD, а за
счет
быстродействия.
Именно это и
попыталась
сделать AMD,
выдав на
рынок
процессор
нового
поколения - Athlon.
Clock speeds (MHz)
166, 200, 233
Level one (L1) cache
32K instruction, 32K data
Level two (L2) cache
Controlled by chip set
L2 cache speed
Same as bus
Type of bus
Socket 7
Bus speed (MHz)
66
Instructions per clock cycle
2
MMX units
1
Pipelined FPU
N
Out-of-order execution
Y
Process technology
0.35µ CMOS
Die size
162 mm2
Transistors
8.8 million
Этот
процессор
является
логическим
продолжением
линейки K6 и
отличается
от
предшественника
только
добавленным
в ядро нового
модуля,
обрабатывающего
"3D-инструкции"
и носящего
название 3DNow!. По
сути - это еще
один
сопроцессор
по типу MMX, но
умеющий
выполнять 21
новую
инструкцию.
Эти новые
инструкции
призваны,
прежде всего,
ускорить
обработку
данных,
связанных с
трехмерной
графикой.
Поэтому в
набор
инструкций 3DNow!
включены
команды,
работающие с
вещественночисленными
аргументами
одинарной
точности.
Именно
поэтому,
технология
ММХ не пошла в
жизнь - ММХ
работает с
целыми
числами, а при
расчете
трехмерных
сцен
оперировать
приходится с
вещественными.
Как и ММХ, 3DNow!
использует
те же
регистры, что
и
сопроцессор,
это связано с
тем, что
операционные
системы
должны
сохранять и
сбрасывать
все регистры
процессора
при
переключении
задач.
Теоретически,
3DNow! должен
заменить
сопроцессор
при расчетах
трехмерной
геометрии и
существенно
ускорить
выполнение
этих
вычислений.
Модуль 3DNow!
может
выполнять до
четырех SIMD (Single Instruction
Multiple Data)
инструкций (из
своего 21-командного
набора)
параллельно,
что при
грамотном
использовании
может дать
небывалый
прирост
производительности.
Хорошей
иллюстрацией
этого тезиса
может
послужить Quake2,
работающий
на
процессорах K6
в полтора
раза
медленней,
чем на Pentium той
же частоты.
Однако,
вопреки
распространенному
мнению, это
связано не с
медлительностью
сопроцессора
AMD, а с тем, что Intel
реализовал в
своем
кристалле
возможность
параллельной
работы
процессора с
арифметическим
сопроцессором.
В Quake2, код
оптимизирован
с учетом этой
особенности,
поэтому если
процессорные
и
сопроцессорные
инструкции
не могут
выполняться
одновременно
(как на AMD K6),
производительность
получается
крайне
низкая. K6-2
должен
решить эту
проблему, но
другим путем -
за счет
конвейеризации
3D вычислений
в модуле 3DNow!
Однако,
вопрос
распараллеливания
вычислений
должен
решаться
программистом,
что вызывает
определенные
трудности
при
реализации
алгоритмов,
тем более, что
процесс
вычисления
геометрии 3D-сцен
далеко не
линейный.
Поэтому,
теоретическая
производительность
К6-2,
значительно
превышающая
скорость
всех
современных
PII-процессоров,
достигнута
быть не может.
Таким
образом,
чтобы от 3DNow! был
большой
эффект,
необходимо,
чтобы
приложение
использовало
те самые 21
инструкцию,
причем с
учетом
конвейерной
структуры
этого модуля
процессора.
AMD
вновь
надеется
сократить
отрыв от Intel'а, на
этот раз с
помощью
технологий
высокого
уровня и
заточенных
под
процессор 3D
драйверов.
Названная "K6-2
3DNow!", эта серия
процессоров
должна
разбить
иллюзию, что
пользователи
должны
покупать
процессоры Intel
Pentium II для
достижения
максимально
возможного 3D
быстродействия.
Выйдя
в 300 и 333Мгц
версиях,
линия K6-2
содержит
некоторые
улучшения, по
сравнению с
уже знакомой
пользователям
линии K6.
Улучшенный
сопроцессор,
более
высокие
скорости
работы ядра,
поддержка 100
МГц кэша 2
уровня, и
набор
инструкций,
известный
как 3Dnow!, - вот
качества,
вознесшие K6-2
на вершину
предлагаемых
AMD
процессоров.
3DNow!
- это
улучшенный
процесс
вычислений,
ускоряющий
обсчитывание
сцены для 3D
графики. Cyrellis
уже раньше
упоминал, что
одним из
главных
препятствий
для
ускорителей 3D
графики
является
конфликт
между
медленным
созданием
сцены
типичным
процессором
Intel/AMD и
возможностями
стандартного
процессора 3D
карты.
Видеокарта
должна
дождаться,
пока CPU
завершит
свою работу, и
только тогда
ее 3D-процессор
будет в
состоянии
выдать
требуемое
нам
количество
кадров в
секунду. 3DNow!
обещает
изменить
такое
положение
вещей,
значительно
повышая
производительность.
Вот
как это
выглядит:
Как
видно,
процессор
загружен
работой, даже
если 3D-ускоритель
берет на себя
генерацию
треугольников,
как например
это делает
чипсет Voodoo2.
Технология
3DNow!,
предложенная
AMD в своем
новом
процессоре K6-2 (кодовое
имя было K6 3D),
представляет
собой
развитие
применяемой
повсеместно
технологии MMX. MMX
- это
дополнительные
57 инструкций
процессора и 8
дополнительных
регистров,
которые
призваны
увеличить
производительность
мультимедийных
приложений.
Если
программа
использует
эти
возможности,
то это вносит
немалый
вклад в
скорость ее
выполнения. MMX
была введена
в
процессорах
фирмы Intel, но к
настоящему
моменту все x86-процессоры,
включая AMD, IDT и Cyrix,
поддерживают
ее. Однако,
несмотря на
повсеместную
поддержку, MMX
используется
недостаточным
числом
приложений,
поэтому
преимущества
от наличия
поддержки MMX
пока
невелики.
После
внедрения MMX,
инициатива
по внедрению
новых
инструкций
неожиданно
перешла к AMD.
Правда, в
ответ на этот
шаг, Intel
анонсировал
набор команд MMX2,
который
появился в
процессоре Katmai.
Дополнительная
система
команд от AMD,
названная 3DNow! (кодовое
имя было AMD-3D Technology),
представляет
собой набор
инструкций
для
ускорения
операций
трехмерной
графики. Этот
набор
включает, в
частности,
быстрое
деление
вещественных
чисел,
выполняемое
за 3 такта
процессора, и
вычисление
обратной
величины к
квадратному
корню,
выполняемое
также за 3
такта. По
мнению AMD,
использование
в 3D-играх
технологии 3DNow!
позволит 300-мегагерцовому
K6-2 догнать по
производительности
Pentium II 400 МГц.
2.6.
AMD K6-III
Вслед
за выходом
очередного
процессора
от Intel, Pentium III,
появилась
новинка и от AMD -
процессор K6-III.
Этот
процессор
должен был
позволить AMD
получить
превосходство
в
производительности
и начать
конкуренцию
с Intel на рынке
более
дорогих
машин.
Технические
данные
процессора AMD
K6-III:
· Чип, производимый по технологии 0.25 мкм;
· Ядро CXT, представляющее собой обычное ядро K6-2 с возможностью пакетной записи;
· Работает в Socket-7-системных платах, но требует обновления BIOS;
· Кэш первого уровня - 64 Кбайта, по 32 Кбайта на код и данные;
· Имеет встроенный кэш второго уровня объемом 256 Кбайт;
· Кэш материнской платы работает как кэш третьего уровня;
· Напряжение питания 2.3-2.5В (есть разные партии);
· Набор из 21 SIMD-команды 3DNow! Имеется 2 конвейера, оперирующие с двумя парами вещественных чисел одинарной точности;
· Частоты - 350, 400, 450 и 475 МГц. Системная шина 100 МГц (для модели 475 МГц - 95 МГц). Возможна работа и на 66МГц системной шине;
· 3DNow! поддерживается в DirectX 6.0 и выше.
Как
видно из
спецификации,
AMD K6-III - это AMD K6-2 плюс 256
Кбайт кэша
второго
уровня,
интегрированного
в ядро и
работающего
на его
частоте. К
тому же L2 кэш К6-III
имеет размер
в два раза
больший, чем у
Celeron и в два раза
более
быстрый (хотя
и вдвое
меньший), чем
у Pentium II. Не
следует к
тому же
забывать и
про кэш,
установленный
на
материнской
плате - он
становится
кэшем
третьего
уровня и
добавляет
еще
несколько
процентов
производительности.
Надо
уделить
внимание и
еще одному
факту, а
именно
буквам CXT в
названии
ядра. Это ядро
появилось в
процессорах
K6-2 не так давно
и отличается
от
предшествующего
наличием
функции
пакетной
записи в
память Write Allocate. То
есть, новое
ядро
позволяет
передавать
данные по
шине не как
придется, а по
мере
накопления 8-ми
байтовыми
пакетами, что
дает
небольшой
выигрыш в
производительности
при передаче
данных по 64-битной
шине. Правда,
новой эту
функцию
назвать
нельзя, так
как Write Allocate
имеется и в
интеловских
процессорах
еще со времен
Pentium Pro.
Что
касается 3DNow!, то
тут по
сравнению K6-2
все осталось
совсем без
изменений.
Однако, надо
констатировать,
что
приложений
использующих
эту
технологию
на рынке не
много, а
поддержка 3DNow! в
драйверах
видеокарт и DirectX
не дает
практически
ничего. Также
как и в случае
с SSE, для
получения
значимого
прироста в
быстродействии,
необходимо
использование
SIMD-инструкций
при расчете
геометрии 3D-сцены,
так как
функции,
оптимизированные
в DirectX работают
недостаточно
быстро и не
используются
разработчиками.
Можно
отметить тот
факт, что для
поддержки K6-III
подойдут и
старые Socket7
системные
платы, для
которых есть
BIOS с
поддержкой
ядра CXT и
имеющие
возможность
выставления
напряжения
питания ядра
2.3-2.5 В.
2.7.
AMD K7
К7
- первый из
семейства
микропроцессоров
х86 7-го
поколения, в
котором
присутствуют
конструктивные
решения, до
сих пор не
применявшиеся
в
процессорах
архитектуры
х86 и сулящие
выигрыш в
быстродействии
даже при
одинаковых
тактовых
частотах.
Наиболее
впечатляющим
из них
является,
конечно, 200-мегагерцовая
системная
шина, однако
есть и другие,
менее
заметные на
первый
взгляд
новшества,
ставящие К7
выше
процессоров 6-го
поколения.
· Новая архитектура узла вычислений с плавающей точкой (fpu). К7 содержит 3 узла вычислений с плавающей точкой (fpu), любой из которых способен принимать на вход инструкции каждый такт работы процессора. При этом один узел предназначен исключительно для выполнения команды FSTORE! Назначение этого узла - обеспечивать обмен между регистрами и памятью в то время, как процессор выполняет другие инструкции. Такой подход, хотя и не повышает пиковую производительность, позволяет достичь более высокой средней производительности, что во многих случаях важнее. Остальные два fpu состоят из блока сложения (adder) и блока умножения (multiplier). Оба блока используют конвейеры (fully pipelined). Архитектура каждого fpu такова, что он может принимать на вход каждый такт одну инструкцию сложения и одну умножения, что дает пиковую производительность 1000MFLOPS при 500МГц. Ближайшим аналогом с точки зрения архитектуры является Pentium II, у которого также присутствуют adder и multiplier. Однако существуют два основных отличия. Во-первых, у PII только adder является полностью конвейеризованным (fully pipelined), multiplier же может принимать инструкцию на вход только каждый второй такт. Во-вторых, каждый узел fpu PII может принимать только одну инструкцию за такт, таким образом, пиковая производительность составляет 500MFLOPS при 500МГц.
· Огромный кэш L1. Pentium MMX-166 показывал такую же производительность на приложениях, не использующих инструкции ММХ, как и классический Pentium-200. В чем причина? А причина в том, что чип ММХ имел в 2 раза больше кэша L1 (32К против 16К). Это также объясняет, почему К6-200 приблизительно равен по производительности Pentium MMX-233 - он имеет 64К кэша. В К7 кэш L1 увеличился еще в 2 раза - до 128К. Это еще не гарантирует эффективного роста производительности процессора с увеличением тактовой частоты, но, по крайней мере, устраняет опасность простоя из-за обмена с памятью.
· Модернизируемый кэш L2. У К7 кэш L2 будет размещен, по примеру PII, в картридже, а не интегрирован в кристалл, как у К6-3. Результатом этого является возможность "модернизации" кэша. К7 может нести кэш L2 размером от 512К в "нижних" моделях до 8МВ в серверных моделях "high-end".
2.8.
AMD Duron
650
В
то время,
когда
популярность
Socket 7 платформ
находилась
на самом пике,
и оба
крупнейших
микропроцессорных
производителя
и Intel, и AMD делали
процессоры
под этот
разъем, но AMD
предлагала
менее
производительные,
но и более
дешевые
решения.
Анонсировав
Athlon, который
архитектурно
превосходит
Intel Pentium III, AMD удалось
на какое-то
время
захватить
лидерство в
производительности
процессоров.
И хотя Intel
впоследствии
удалось
усовершенствовать
ядро своих
процессоров,
в которое был
добавлен
встроенный
кэш второго
уровня, AMD
прочно
обосновалась
на рынке
скоростных CPU,
где и по сей
день
продолжает
укреплять
свои позиции.
В
настоящий
момент AMD
применяет
против Intel два
средства.
Первое -
агрессивная
ценовая
политика, в
результате
которой
процессоры Athlon
оказались
намного
дешевле
своих
соперников. И
второе -
благодаря
своей
архитектуре
AMD удается
повышать
частоту
своих
процессоров
несколько
легче, чем Intel.
. Самая
большая
проблема с Athlon -
это кэш
второго
уровня,
выполненный
в виде
микросхем SRAM,
которые до
недавнего
времени
располагались
на
процессорной
плате и
производились
сторонними
производителями.
Младшие
модели Athlon
имели L2-кэш,
работающий
на
половинной
частоте ядра
процессора,
однако по
мере роста
частот
производители
SRAM не
поспевали за
AMD и не могли
обеспечить
поставки
микросхем
кэша,
работающих
на 1/2 частоты
процессора. В
результате,
начиная с
частоты 750 МГц
Athlon стал
снабжаться
кэш-памятью,
работающей
на 2/5 частоты
процессора, а
начиная с
частоты 900 МГц -
и вовсе
работающей
на 1/3 частоты.
Таким
образом,
получилась
парадоксальная
ситуация,
когда самый
быстрый L2-кэш
оказался у 700-мегагерцового
Athlon. AMD же,
естественно,
такая
ситуация
устроить не
могла, так как
медленная
кэш-память
второго
уровня
начала
сдерживать
рост
производительности
процессоров.
|
Поэтому,
решение
наконец-то
переместить
L2-кэш AMD Athlon с
внешней
процессорной
платы
внутрь ядра
выглядит
вполне
логично. Тем
более, что
оба завода AMD
и в Остине и в
Дрездене
успешно
освоили
технологию
0.18 мкм, что
позволило
при
переходе со
старой 0.25 мкм
технологии
уменьшить
площадь
ядра Athlon на 82 кв.мм.
В
результате,
линейка AMD Athlon
получила
продолжение
в лице
процессоров
на ядре Thunderbird,
имеющих кэш
первого
уровня
размером 128Кбайт
и 256-килобайтный
интегрированный
в ядро кэш
второго
уровня,
работающий
на полной
частоте CPU. |
|
Основные
характеристики
процессоров
Duron:
· Чип, производимый по технологии 0.18 мкм с использованием медных соединений
· Ядро Spitfire, основанное на архитектуре Athlon. Содержит 25 млн. транзисторов и имеет площадь 100 кв.мм
· Работает в специальных материнских платах с 462-контактным процессорным разъемом Socket A
· Использует высокопроизводительную 100 МГц DDR системную шину EV6
· Кэш первого уровня 128 Кбайт - по 64 Кбайта на код и на данные
· Интегрированный кэш второго уровня 64 Кбайта. Работает на полной частоте ядра
· Напряжение питания - 1.5В
· Набор SIMD-инструкций 3DNow!
· Выпускаются версии с частотами 600, 650, 700 МГц
Итак,
с точки
зрения
архитектуры,
Duron ничем не
отличается
от обычного Athlon,
кроме
встроенного
в ядро 64-Кбайтного
кэша второго
уровня. Если
же сравнить Duron
с Athlon на ядре Thunderbird,
то различия
между ними
будут
заключаться
в размере
интегрированного
L2 кэша (у Thunderbird он 256
Кбайт против
64 Кбайт у Duron) и в
частотах (Thunderbird
выпускаются
с частотами
начиная с 750МГц,
а Duron - с
частотами до
700 МГц). В
остальном же,
архитектурно
и старые и
новые Athlon и Duron
ничем не
отличаются.
При этом, все
же
необходимо
иметь в виду,
что все же
новые
процессоры Duron
и Thunderbird имеют
обновленное
и
технологически
усовершенствованное
ядро,
выпускаемое
по
технологии 0.18
мкм. В
результате,
например,
даже
получается,
что ядро Duron с
встроенным L2-кэшем
по площади
даже меньше,
чем ядро K75 (0.18
мкм Athlon).
И
отдельно
хочется
коснуться
нового форм-фактора
и
процессорного
разъема,
который
теперь
использует AMD
для своих CPU.
Поскольку
микросхем SRAM,
используемых
для внешнего
L2-кэша у новых
процессоров
Duron и Thunderbird теперь
нет, AMD вслед за
Intel вновь
обратила
внимание на
процессорный
разъем типа socket.
Это не только
более
выгодно из
экономических
соображений (нет
необходимости
в
процессорной
плате,
картридже и т.п.),
но и более
рационально
с точки
зрения
организации
лучшего
охлаждения. В
качестве
такого
разъема AMD
решила
использовать
462-контактный
Socket A, который по
своим
размерам, да и
по внешнему
виду похож
как на Socket 7, так и
на Socket 370. Поэтому,
с Socket A
процессорами
AMD можно
использовать
старые Socket 7 и Socket 370
кулеры.
Единственное,
не следует
при этом
забывать, что
тепловыделение
Duron несколько
превосходит
количество
тепла,
отдаваемое Celeron,
поэтому они
нуждаются в
несколько
лучшем
охлаждении.
Например, Duron 650
выделяет
тепла
примерно
столько же,
сколько и Intel Pentium III 733.
У
AMD Duron с
системной
шиной все в
порядке.
Поскольку
этот
процессор,
как и
остальные из
семейства Athlon
использует 100-мегагерцовую
DDR шину EV6,
пропускная
способность
этого звена
оказывается
1,6 Гбайт/с. Кэш
первого
уровня Duron со
времен
выпуска
первых Athlon не
претерпел
никаких
изменений -
его размер
составляет 128
Кбайт. Кэш
первого
уровня Duron
делится на
две части -
для
кэширования
данных и для
кэширования
инструкций.
Нетрудно
заметить, что
у Duron он в два
раза меньше
чем L1 кэш. Кэш
второго
уровня этих
процессоров
является
эксклюзивным,
что означает,
что данные,
хранящиеся в
L1 кэше, в нем не
дублируются.
Такой метод
работы L2 кэша
реализован
пока только в
новых
процессорах
AMD, все же
интеловские
процессоры
имеют
обычный inclusive L2
кэш, данные из
L1 кэша в
котором
дублируются.
Поэтому
общий объем
эффективной
кэш-памяти у AMD
Duron составляет
128+64=192 Кбайта, в то
время как у Celeron
он всего 128
Кбайт (32
Кбайта L2 кэша
занято
копией
данных,
имеющихся в L1
кэше).
Чтобы
проиллюстрировать
все
вышесказанное
приведу
графики,
показывающие
скорость
записи в
память
блоков
данных
различного
размера для
процессоров
AMD Duron 650:
Процессор
AMD Duron удался. Это
можно
сказать
определенно.
Его
производительность
находится на
достаточно
высоком
уровне, чтобы
не только
обогнать
конкурирующий
Intel Celeron, но и вообще
не оставить
ему никаких
шансов в
штатном
режиме.
Производительность
AMD Duron 650 всего на
несколько
процентов
меньше
производительности
AMD Athlon 650 и примерно
соответствует
производительности
Intel Pentium III 600EB.