Il primo Pentium. Specifiche dei vari nuclei

In precedenza, le prestazioni del computer erano determinate solo dal processore. La scelta del modello richiesto si basava sulla generazione del processore: più nuovo, maggiore è la frequenza e, di conseguenza, più costoso. Intel attualmente ne produce tre Generazione Celeron, Pentium e Core, ciascuna di esse è divisa in famiglie e sono divise in gruppi.

Prestazione

I chip Celeron o Pentium hanno caratteristiche uniche che fanno fronte a determinati compiti. Ma la velocità di un computer dipende non solo dalle caratteristiche del processore, ma da molti fattori.

Le prestazioni della macchina sono determinate da:

• processore: cache, velocità di clock, numero di core;
• scheda video e sistema grafico;
• sistema di raffreddamento.

La cache è un'area di memoria ultraveloce per archiviare di più richieste frequenti processore. La ricerca di qualsiasi informazione inizia con l'analisi. Se i dati necessari non vengono trovati, il campione viene prelevato dalla RAM. Il tempo di accesso alla memoria cache è significativamente inferiore rispetto alla RAM, il che contribuisce ad un aumento significativo delle prestazioni complessive del sistema.

La RAM memorizza tutti i flussi di informazioni elaborati dal processore ed è installata negli slot. Il modello del processore determina le caratteristiche dei moduli integrati e, di conseguenza, i limiti di estensibilità.

La frequenza dell'orologio è responsabile del numero di calcoli eseguiti. Una frequenza di 3,4 GHz significa che il processore elabora 3 miliardi e 400 milioni di cicli di clock al secondo. Influisce sulle prestazioni del computer nel suo complesso, ma non è un fattore decisivo.

Il multi-core semplifica il lavoro software speciale- giochi, programmi per lavorare con i media. I processi software sono divisi in componenti che vengono eseguiti da ciascun core. Tuttavia, l'opinione che 2 core a 2 GHz equivalgano a uno a 4 GHz è considerata errata.

La scheda video è responsabile dell'uscita video. Se installato, ti libera dall'esecuzione dei calcoli corrispondenti al processore centrale. Altrimenti, la sua funzione viene eseguita dal sistema grafico integrato. Diversi parametri influenzano le prestazioni della scheda. La larghezza del bus di memoria è responsabile dell'elaborazione di un certo numero di bit di informazioni per ciclo di clock. Le frequenze del core e della memoria influiscono sulla velocità di elaborazione delle informazioni. I tassi di riempimento delle texture e dei pixel sono misurati in milioni di pixel al secondo e indicano la quantità di informazioni in uscita. Per accelerare la formazione Grafica 3D Vengono utilizzati vari acceleratori 3D.

Pertanto, è abbastanza difficile rispondere su quale sia il migliore: Intel Pentium o Celeron. Ciò richiederà un confronto dettagliato dei modelli.

Tipi di computer

Confrontare i processori Pentium 4 o Celeron 4 ti aiuterà a capire quali di essi sono più potenti e per quali modelli di computer sono progettati. Tutti i computer possono essere suddivisi in tre categorie:

1. Ultima riga dell'elenco. Tali laptop sono caratterizzati da una quantità di RAM abbastanza limitata e disco rigido, un numero minimo di articoli di equipaggiamento. I modelli sono dotati di una sala operatoria gratuita Sistema Linux o DOS. Un processore di questo tipo ha una velocità di clock e una dimensione della cache basse e il numero di core raramente supera 2. Adatto per eseguire compiti semplici: lavorare con editor di testo, browser, avviare lettori e giochi leggeri.
2. La prossima gamma di modelli si distingue per una maggiore capacità del disco rigido e dimensioni della RAM. Tuttavia, le altre caratteristiche rimangono le stesse: sistema operativo gratuito, processore debole.
3. In cima ci sono i modelli più pesanti con la massima quantità di memoria del disco rigido. Una potente scheda grafica e un processore gestiscono qualsiasi gioco con la migliore qualità. Incluso - gioco Mouse e tastiera, sistema operativo con licenza.

Pentium o Celeron?

Tutti i processori moderni sono prodotti da due società: Intel e AMD. La famiglia Celeron o Pentium appartiene a Intel.

Il nome completo di Celeron è Pentium Celeron. Indica che questo è un modello ridotto ed è destinato a computer deboli. Questa gerarchia era preservata prima, ma ora la differenza tra loro è minima. Le famiglie sono praticamente allo stesso livello, ma Celeron è comunque inferiore a Pentium in alcuni parametri.

Il primo processore Celeron è stato costruito sulla base del Pentium 2, ma i modelli Celeron M e Pentium M si basano sugli stessi core. La formazione era destinata ai PC mobili.

Silvermont Bay Trail-D

I processori quad-core Silvermont Bay Trail con architettura a 22 nm sono progettati per dispositivi mobili e tablet. La frequenza dell'orologio varia nell'intervallo da 2 GHz a 2,41 GHz, ci sono 2 cache da 1 MB ciascuna, il loro costo va da 70 a 80 $ (4500 rubli). Anno di uscita: 2013. La scheda video integrata accelera fino a 800 GHz.

I produttori hanno aumentato significativamente la produttività e l’efficienza energetica. I chip Silvermont Intel Pentium o Intel Celerone a chip singolo possono essere utilizzati anche per netbook e nettop.

• Nucleo J1750;
• Nucleo J1800;
• J1850;
• J1900.

• J2850
• J2900.

Intel Pentium J2850 è un chip per nettop e PC. I parametri principali sono allo stesso livello del Celeron.

Haswell

Il rilascio di Haswell con tecnologia a 22 nm è avvenuto all'inizio di giugno 2013. "Hasswell" è destinato agli ultrabook a basso consumo energetico. Il suffisso U indica un consumo energetico moderato e Y indica il consumo energetico più basso possibile.

Tutti i modelli sono dual-core, la velocità di clock del processore non può essere overcloccata.

• 2955U;
• 2957U
• 2961Y;
• 2980U;
• 2981U;
• 2970M.

Più modello economico costa 75 $ (4650 rubli) ed è 2970M con una frequenza di 2,2 GHz. È apparsa nel 2014. Il secondo più costoso è il 2970M. È uscito sei mesi prima, costa 9 dollari in più - 86 $ (5330 rubli). La varietà più costosa costa 137 dollari (8.500 rubli), è stata lanciata nell'autunno del 2013: 2980U con una frequenza di 1,6 GHz.

• 3556U;
• 3558U;
• 3560M;
• 3560Y;
• 3550M;
• 3561Y.

Il 3560M è uno degli ultimi modelli. È stato rilasciato nel 2014, il suo costo è di 134 dollari (8300 rubli), lo stesso del 3550M. La differenza tra loro sta nella frequenza clock: la 3550M è un decimo in meno - 2.3 GHz. Il costo degli altri modelli è di 171 dollari (10.600 rubli), anche se sono indietro sotto tutti gli aspetti. Il 3561Y e 3560Y hanno una frequenza di 1,2 GHz, 3558U e 3556U - 1,7 GHz.

Haswell per PC

I processori Pentium o Celeron Haswell sono progettati per l'installazione su computer desktop. Pertanto, le loro caratteristiche sono molto più potenti di quelle installate sui laptop.

• G1820
• G1820T;
• G1820TE;
• G1830;
• G1840;
• G1840T;
• G1850.

• G3220;
• G3220T;
• G3240T;
• G3250;
• G3258;
• G3260;
• G3260T;
• G3420T;
• G3430;
• G3440T;
• G3450;
• G3460;
• G3470;

I processori con il suffisso T sono altamente efficienti dal punto di vista energetico. Hanno un notevole basse frequenze paragonato a modelli famosi.

Airmont Braswell

Braswell è apparso dopo Haswell. Ridurre la tecnologia a 14 nanometri ha permesso di posizionare più elementi e aumentare il numero di nuclei. I primi laptop sono arrivati ​​sul mercato nel 2014. Questa architettura è destinata all'installazione nei laptop.

Governate Processori Celeron:

• N3000;
• N3050;
• N3150;

I primi due modelli hanno 2 core ciascuno e l'N3150 ne ha 4. La frequenza del processore di base varia da 1,04 GHz a 1,6 GHz. I più potenti accelerano fino a 2,16 GHz.

Il Pentium ha un solo processore quad-core N3700 con clock a 1.6 GHz con possibilità di overclock a 2.24 GHz. Entrambe le famiglie sono a 4 thread con grafica Sistema Intel Grafica HD.

Il Pentium ha due cache da 1024 KB, mentre il Celeron ne ha solo una. Ma Celeron è più economico: il suo prezzo è di 107 dollari (6.600 rubli), e per acquistare un Pentium bisogna aggiungere 60 dollari (3.700 rubli). Tutti i modelli dispongono di 5 porte USB e supportano 2 canali di memoria da 8 GB ciascuno.

Celeron N3000 installato nel mini-PC Gigabyte Brix GB-BACE-3000 e ASRock Beebox.

Sentiero dei ciliegi di Broadwell

I processori Celeron o Pentium Broadwell hanno core a 2 processori. Progettato per l'installazione in computer NUC desktop compatti (laptop di prossima generazione).

Sono nettop (mini PC) per eseguire compiti semplici: lavoro e studio. Anno di uscita: 2015.

I laptop con questa architettura hanno 256 KB di cache L2 per core e 2 MB di cache L3. Sottosistema grafico -

Modelli Celeron:

• 3205U;
• 3215U;
• 3755U;
• 3765U.

Il 3215U e il 3755U hanno una frequenza base di 1,7 GHz, mentre il 3205U ha una frequenza base di 1,5 GHz. Il valore più alto per il 3765U è 1,9 GHz.

• 3805U;
• 3825U.

Pentium, come Celeron, ha due core e 2 thread, ad eccezione del modello 3825U: ha 4 core e 4 thread. Tutti i Pentium hanno una frequenza di 1,9 GHz.

I processori Broadwell non hanno la capacità di overclock. Il suffisso U indica che appartengono alla linea dei modelli economici. Progettato per i computer portatili livello base e ultrabook ultrasottili.

Serie Pentium Gold e Celeron G

Questa linea per laptop Pentium o Celeron è stata rilasciata nel 2018. Rispondono ultimi requisiti, di conseguenza, sono piuttosto potenti e produttivi. Ad esempio, il processore Gold G5600 ha 2 core a 3,90 GHz con 4 MB di cache. Grafica installata: Intel® UHD 630.

I chip Celeron della serie G dello stesso anno hanno meno cache: solo 2 MB. Ma tutto il resto corrisponde al Pentium - Intel® UHD 630, 2 core. Leggermente inferiore nella frequenza di clock - 2x3,20 GHz.

All'inizio delle vendite, soluzioni di processori Serie Intel Pentium 4 ha permesso di creare i sistemi di elaborazione desktop più produttivi. Dopo 8 anni, questa famiglia di chip divenne obsoleta e fu interrotta. È questa leggendaria gamma di CPU che verrà discussa in questo materiale.

Posizionamento del processore

All'inizio delle vendite, questi processori appartenevano alle soluzioni più veloci. Tale affiliazione era indicata dall'architettura allora avanzata del cristallo semiconduttore NetBurst, dalle frequenze di clock significativamente aumentate e da altre caratteristiche tecniche significativamente migliorate. Di conseguenza, i proprietari di personal computer basati su di essi potrebbero risolvere problemi di qualsiasi livello di complessità. L'unico ambito in cui questi chip non venivano utilizzati era quello dei server. In così alte prestazioni computer Sono state utilizzate soluzioni di processori della serie XEON. Inoltre, l'utilizzo di Intel Pentium 4 nei PC da ufficio non è del tutto giustificato. I core di un tale chip in questo caso non erano completamente caricati e da un punto di vista economico questo approccio era del tutto ingiustificato. Per la nicchia, Intel ha prodotto CPU della serie Celeron meno produttive e più convenienti.

Attrezzatura

Il processore Intel Pentium 4 poteva essere trovato in due tipiche opzioni di consegna. Una di queste era rivolta alle piccole aziende specializzate nell'assemblaggio di unità di sistema. Questa opzione di consegna era adatta anche per gli assemblatori domestici di personal computer. Nei listini prezzi era indicato con la dicitura BOX e il produttore vi ha inserito quanto segue:

Il chip si trova in una confezione protettiva in plastica trasparente.

Un sistema proprietario di dissipazione del calore, che consisteva in una speciale pasta termica e un dispositivo di raffreddamento.

Certificato di garanzia.

Una breve guida allo scopo e all'utilizzo della soluzione processore.

Adesivo con il logo del modello di chip per il pannello frontale dell'unità di sistema.

La seconda opzione di consegna è stata denominata TRAIL nei cataloghi dei componenti del computer. In questo caso il sistema di raffreddamento è stato escluso dalla lista di fornitura e ha dovuto essere acquistato in aggiunta. Questo tipo di configurazione era particolarmente adatto ai grandi assemblatori di personal computer. A causa dell'elevato volume di prodotti venduti, potevano permettersi di acquistare sistemi di raffreddamento a prezzi inferiori. prezzi all'ingrosso e questo approccio era giustificato da un punto di vista economico. Inoltre, questa opzione di consegna era molto richiesta tra gli appassionati di computer che hanno acquistato modifiche migliorate dei dispositivi di raffreddamento e ciò ha permesso di overcloccare ancora meglio tale processore.

Prese del processore

Il processore Intel Pentium 4 può essere installato in uno dei 3 tipi di socket del processore:

Il primo connettore è apparso nel 2000 ed è stato utilizzato fino alla fine del 2001. Successivamente è stato sostituito dal PGA478, che fino al 2004 occupava una posizione di leadership nell'elenco dei prodotti Intel. L'ultima presa LGA775 è apparsa sugli scaffali dei negozi nel 2004. Nel 2008 è stato sostituito da LGA1156, che mirava a utilizzare chip con un'architettura più avanzata.

Socket 423. Famiglie di chip supportate

I produttori di processori rappresentati da Intel e AMD alla fine del 1999 - inizio del 2000 hanno costantemente ampliato l'elenco dei chip offerti. Solo la seconda azienda disponeva di una piattaforma informatica con riserva, basata sul socket PGA462. Ma Intel "ha spremuto tutto ciò che era possibile in quel momento dal socket del processore PGA370" e ha dovuto offrirlo al mercato informatica qualcosa di nuovo. Questo nuovo chip è diventato il chip in questione con un socket del processore aggiornato nel 2000. Intel Pentium 4 ha debuttato contemporaneamente all'annuncio della piattaforma PGA423. La frequenza iniziale dei processori in questo caso è stata fissata a 1,3 GHz e il suo valore massimo ha raggiunto 2,0 GHz. Tutte le CPU in questo caso appartenevano alla famiglia Willamette e sono state prodotte utilizzando la tecnologia a 190 nm. La frequenza del bus di sistema era pari ai 100 MHz reali e il suo valore effettivo era di 400 MHz.

Presa del processore PGA478. Modelli di CPU

Un anno dopo, nel 2001, furono rilasciati i processori Intel Pentium 4 aggiornati. Socket 478 è un connettore per installarli. Come notato in precedenza, questa presa era rilevante fino al 2004. La prima famiglia di processori che poté essere installata fu Willamette. Il valore di frequenza più alto per loro è stato impostato su 2,0 GHz e il valore iniziale era 1,3 GHz. La loro tecnologia di processo corrispondeva a 190 nm. Poi venne messa in vendita la famiglia di CPU Northwood. Valore effettivo le frequenze in alcuni modelli in questo caso sono state aumentate da 400 MHz a 533 MHz. La frequenza dei chip potrebbe variare da 2,6 GHz a 3,4 GHz. L'innovazione chiave di questo chip gamma di modelli- questo è l'emergere del supporto per la tecnologia multitasking virtuale HyperTrading. È con il suo aiuto che due flussi di codice di programma vengono elaborati contemporaneamente su un core fisico. Secondo i risultati del test è stato ottenuto un aumento delle prestazioni del 15%. La generazione successiva di chip Pentium 4 ebbe il nome in codice Prescott. Le differenze principali rispetto ai suoi predecessori in questo caso erano un processo tecnologico migliorato, un aumento della cache di secondo livello e un aumento della frequenza di clock a 800 MHz. Allo stesso tempo, il supporto per HyperTrading è rimasto e non è aumentato valore massimo frequenza dell'orologio - 3,4 GHz. Infine, va notato che la piattaforma PGA478 è stata l'ultima piattaforma informatica a non supportare soluzioni a 64 bit e poteva eseguire solo codice di programma a 32 bit. E questo vale anche per schede madri e soluzioni con processore Intel Pentium 4. Le caratteristiche dei computer basati su tali componenti sono completamente obsolete.

Lo stadio finale della piattaforma Pentium 4. Socket per l'installazione dei chip LGA775

Nel 2006, i produttori di processori hanno iniziato a passare attivamente all'elaborazione a 64 bit. È per questo motivo che l'Intel Pentium 4 è passato a nuova piattaforma basato sul connettore LGA775. La prima generazione di dispositivi processore era chiamata esattamente come PGA478 - Prescott. Specifiche tecniche avevano chip identici ai modelli precedenti. La differenza fondamentale è l'aumento della frequenza di clock massima, che in questo caso potrebbe già raggiungere i 3,8 GHz. L'ultima generazione di CPU è stata Cedar Mill. In questo caso frequenza massimaè sceso a 3,6 GHz, ma allo stesso tempo il processo tecnico è migliorato e l'efficienza energetica è migliorata. A differenza delle piattaforme precedenti, nell'ambito di LGA775, il Pentium 4 è passato senza problemi dal segmento delle soluzioni di livello medio e premium alla nicchia dei dispositivi con processore di classe economica. Al suo posto arrivarono i chip della serie Pentium 2, che vantavano già due core fisici.

Test. Confronto con i concorrenti

In alcuni casi, l'Intel Pentium 4 può mostrare risultati abbastanza buoni. Questo processore è eccellente per l'esecuzione di codice di programma ottimizzato per un singolo thread. In questo caso, i risultati saranno paragonabili anche alle attuali CPU di medio livello. Naturalmente, ora non ci sono così tanti programmi simili, ma esistono ancora. Questo processore è anche in grado di competere con gli attuali flagship applicazioni per ufficio. In altri casi, questo chip non può mostrare un livello di prestazioni accettabile. I risultati dei test verranno forniti per uno degli ultimi rappresentanti di questa famiglia"Pentium 4 631." I suoi concorrenti saranno i processori Pentium D 805, Celeron E1400, E3200 e G460 di Intel. I prodotti AMD saranno rappresentati dall'E-350. La quantità di RAM DDR3 è di 8 GB. Anche dato sistema informatico dotato di un adattatore GeForce GTX 570 con 1 GB di memoria video. Nei pacchetti 3D Maya, Creo Elements e Solid Works in versioni attuali 2011, il modello Pentium 4 in esame mostra risultati abbastanza buoni. Sulla base dei risultati dei test in questi 3 pacchetti software, è stato calcolato un punteggio medio su una scala di cento punti e i punti di forza sono stati distribuiti come segue:

Il Pentium 4 631 perde rispetto ai processori con un'architettura più avanzata e velocità clock più elevate, il G460 e l'E3200, che hanno 2 cores fisici. Ma allo stesso tempo supera il modello D 805 dual-core a tutti gli effetti basato su un'architettura simile. I risultati dell'E-350 e dell'E1400 erano prevedibili. Il primo chip è destinato all'assemblaggio di PC in cui il consumo energetico è in primo piano, mentre il secondo chip è destinato ai sistemi da ufficio. La distribuzione delle forze è completamente diversa quando si codificano file multimediali in Lame, Apple Lossless, Nero AAC e Ogg Vorbis. In questo caso, il numero di core viene in primo piano. Più ce ne sono, migliore sarà il compito svolto. Anche in questo caso, su una scala media di cento punti, le forze erano distribuite come segue:

Anche l'E-350, con la sua priorità sull'efficienza energetica, supera il Pentium 4 modello 631. L'architettura avanzata del cristallo semiconduttore e la presenza di 2 core si fanno ancora sentire. L'immagine cambia quando si testano i processori Archiviatori WinRAR e 7-Zip. I risultati dei chip sulla stessa scala sono stati distribuiti come segue:

In questo test, molti fattori influenzano il risultato finale. Questa è l'architettura, questa è la dimensione della cache, questa è la frequenza di clock, questo è il numero di core. Di conseguenza, il Pentium 4 631 testato si è rivelato un tipico sistema medio. Il sistema di riferimento, le cui prestazioni corrispondevano a 100 punti, era basato sulla CPU Athlon II X4 modello 620 di AMD.

Overclocking

L'Intel Pentium 4 vantava un aumento impressionante delle prestazioni. L'overclocking di questi processori ha permesso di raggiungere frequenze di clock di 3,9-4,0 GHz con un sistema di raffreddamento ad aria migliorato. Se sostituisci il raffreddamento ad aria con un raffreddamento a liquido a base di azoto, puoi contare abbastanza sulla conquista del valore di 4,1-4,2 GHz. Prima dell'overclocking, il sistema informatico deve essere dotato di quanto segue:

L'alimentazione deve essere di almeno 600 W.

Sul computer deve essere installato un modello avanzato della scheda madre, sulla quale sia possibile regolare agevolmente vari parametri.

Oltre al dispositivo di raffreddamento principale, il processore nell'unità di sistema dovrebbe avere 2-3 ventole aggiuntive per una migliore dissipazione del calore.

Il moltiplicatore di frequenza in questi chip era bloccato. Pertanto, è impossibile overcloccare un PC semplicemente aumentandone il valore. Pertanto, l'unico modo per aumentare le prestazioni è aumentare il valore reale della frequenza di clock del bus di sistema. L'ordine di accelerazione in questo caso è il seguente:

Le frequenze di tutti i componenti del PC sono ridotte. Solo il bus di sistema non è incluso in questo elenco.

Nella fase successiva, aumentiamo la frequenza operativa di quest'ultimo.

Dopo ciascuno di questi passaggi, è necessario verificare la stabilità del computer utilizzando un software applicativo specializzato.

Quando il semplice aumento della frequenza non è più sufficiente, iniziamo ad aumentare la tensione sulla CPU. Il suo valore massimo è 1,35-1,38 V.

Dopo aver raggiunto il valore di tensione più alto, la frequenza del chip non può essere aumentata. Questa è la modalità di velocità massima del sistema informatico.

Un esempio è il modello 630 del processore Pentium 4. La sua frequenza iniziale è di 3 GHz. La frequenza nominale del clock del bus di sistema in questo caso è 200 MHz. Il valore di quest'ultimo può essere trovato su raffreddato ad aria aumentare fino a 280-290 MHz. Di conseguenza, la CPU funzionerà già a 4,0 GHz. Cioè, l’aumento di produttività è del 25%.

Rilevanza oggi

Oggi, tutti i processori Intel Pentium 4 sono completamente obsoleti in termini di temperatura operativa, consumo energetico, ecc. processo tecnologico, frequenze di clock, dimensione della memoria cache e sua organizzazione, quantità di RAM indirizzabile: questo non è un elenco completo di quelle caratteristiche che indicano che questa soluzione a semiconduttore è obsoleta. Le capacità di un tale chip sono sufficienti solo per risolvere i problemi più semplici. Pertanto, i proprietari di tali sistemi informatici devono aggiornarli urgentemente.

Prezzo

Anche se le CPU in questione sono state interrotte dalla produzione nel 2008, possono ancora essere acquistate come nuove dal magazzino. Va notato che nella versione LGA775 e con il supporto per la tecnologia NT, è possibile acquistare chip Intel Pentium 4. Il prezzo per loro è compreso tra 1300 e 1500 rubli. Per sistemi per ufficio Questo è un livello di costo abbastanza adeguato. Soluzioni per processori, che erano in uso, si trovano su diverse piattaforme commerciali su Internet. Il prezzo in questo caso parte da 150-200 rubli. Un personal computer usato completamente assemblato può essere acquistato per soli 1.500 rubli.

Dal 1995, Intel ha iniziato a produrre il processore CISC seriale P6 di sesta generazione io 686 con il marchio PentiumPro con una tensione di alimentazione di circa 3 V. Contiene 5.500 mila transistor sul chip ed è prodotto utilizzando la tecnologia da 0,35 micron in un pacchetto con 387 pin. Nella creazione di questo processore, gli sviluppatori hanno utilizzato tutte le soluzioni tecniche precedentemente utilizzate nei supercomputer. Tali soluzioni includono l'inclusione nella struttura del processore di dispositivi per determinare dinamicamente l'ordine di esecuzione delle istruzioni e diverse pipeline multistadio. A differenza delle due pipeline Pentium a 5 stadi, il P6 ne ha tre a 10 stadi. Un aumento del numero di pipeline e di stadi di elaborazione dei comandi in esse contenute ha permesso di aumentare la frequenza di sincronizzazione dell'orologio interno, che è diventata pari a 133, 166, 180, 200 MHz e oltre. Nel PentiumPro, per migliorare le prestazioni di calcolo aumentando la frequenza del clock interno, sono state introdotte le seguenti aggiunte strutturali alla famiglia x86:

Viene utilizzata l'esecuzione dinamica dei comandi, in cui i comandi che non dipendono dai calcoli delle prime operazioni nel programma vengono eseguiti in un doppio ordine modificato con i risultati trasmessi nell'ordine fissato nel programma;

Viene utilizzata una cache-2 posteriore con due bus di scambio di sistema separati: uno corto ad alta velocità per lo scambio tra MP e cache-2; processore tradizionale con frequenza di clock di 66,6 MHz;

La cache esterna-2 con una capacità di 256 o 512 KB si trova nell'alloggiamento dell'MP;

Sono stati introdotti ulteriori mezzi di controllo ECC durante lo scambio nel bus di sistema, cache-2, RAM e la capacità di controllare la duplicazione dei calcoli da parte del secondo MP in modalità FRC;

Il bus di sistema con controller programmabile e interfaccia APIC fornisce un'elaborazione multiprocessore fino a 4 MP, combinata in un unico sistema.

L'aumento della frequenza di sincronizzazione consente di aumentare la velocità di elaborazione dei comandi, che a sua volta richiede un aumento del tasso di cambio con la RAM esterna. Per eliminare i ritardi di comunicazione con la RAM, nel chip del processore è montata una memoria buffer di secondo livello (cache-2) con una capacità di 256 KB. La cache 2 è collegata all'interno del processore tramite l'interfaccia di memoria tramite il proprio bus dati interno sincrono a 64 bit che funziona alla velocità di clock del processore.

Per calcolare in modo efficiente una sequenza di comandi, il PentiumPro utilizza un buffer di previsione dei rami VTB0, VTB1 con 512 ingressi. L'uso di questi blocchi ha consentito agli sviluppatori di ottenere il massimo carico su due blocchi aritmetici interi (ALU), coprocessore (FPU), blocchi di scrittura e caricamento, aumentando le prestazioni rispetto al Pentium del 35 - 45%. Questa prestazione si è rivelata solo 1,5 volte inferiore a quella del più veloce processore RISC DECAlpha21164. Il circuito MPPentiumPro è mostrato in Fig. 2.13. Il processore PentiumPro esegue i calcoli della pipeline nella seguente sequenza. Il sistema operativo viene caricato dalla RAM tramite bus di sistema nella cache-2 ci sono matrici di dati e una serie di comandi per l'esecuzione di programmi che formano una coda con priorità e privilegi. Il primo programma in coda viene contemporaneamente caricato nella cache istruzioni 1 e gli operandi su cui opera vengono trasferiti nella cache dati 1. Gli indirizzi dei comandi e dei dati si trovano nel blocco tag di entrambe le cache-1 e, in caso di errore durante l'accesso alla cache-1, i comandi o i dati mancanti vengono costantemente recuperati, molto spesso dalla cache-2 e meno spesso, se manca, dalla RAM principale. Nella prima fase di decrittografia (DC), tre istruzioni vengono distribuite dinamicamente per l'elaborazione parallela nella seconda fase di decrittografia ID1 (distribuzione per l'elaborazione parallela in ALU e FPU intere). Di conseguenza, dopo la seconda fase di decodifica, in ogni ciclo di clock possono verificarsi fino a sei microoperazioni contemporaneamente e devono essere eseguite nell'unità operativa (Port0 - 4) del core del processore.

Queste micro-operazioni sono assegnate ai registri nel blocco di ridenominazione dei registri e di allocazione delle risorse del RAT. Il blocco di ridenominazione del registro RAT consente di assegnare più di otto RON utilizzati per la programmazione per eseguire operazioni. Con più pipeline, ciò rende possibile eseguire simultaneamente più istruzioni che fanno riferimento agli stessi registri in pipeline diverse man mano che vengono liberate.

Dopo RAT, una serie di micro-operazioni viene inviata al blocco di prenotazione RS e al buffer di riordino di lettura ROBRd, che calcola gli indirizzi degli operandi e li carica nei registri RON rinominati in due ALU intere.

Dopo che le microoperazioni sono state eseguite, ROBRd le rimuove dal blocco di prenotazione RS. Il blocco RS è lo stadio iniziale dell'elaborazione casuale nel core MP. In esso, le microoperazioni possono attendere che operandi o dispositivi eseguano l'operazione. Se gli operandi sono disponibili ed i dispositivi sono liberi, la microoperazione viene inviata per l'esecuzione attraverso una delle porte Port0 - 4, bypassando i cicli di attesa. I risultati delle microoperazioni vengono trasferiti al buffer di riordino di scrittura ROBwb e al file di registro RRF, che può ricevere tre operandi in un ciclo di clock. In questo blocco i risultati del completamento delle operazioni attendono il rilascio della SD per la scrittura nella cache e nella RAM. Perché ripristina l'ordine corrispondente all'ordine dei risultati durante l'esecuzione del programma codificato.

Per PentiumPro, Intel ha sviluppato due chipset PCI: 82450GX (per server) e 82450FX (per workstation) e un software speciale che fornisce l'elaborazione parallela dei comandi in una pipeline con numeri a 32 bit. Sebbene PentiumPro sia un software compatibile con i precedenti modelli di microprocessori x86, il suo utilizzo efficace nei personal computer è stato ostacolato dall'alto costo del computer e dalla quantità insufficiente di software necessario.

5.2. processorePentium II

Il processore PentiumII, precedentemente chiamato Klamath, aumenta ulteriormente le prestazioni dei processori Pentium compatibili con l'architettura x86. Combinando la tecnologia MMX e l'architettura core MPPentiumPro, Intel ha iniziato a produrre il processore Pentium II nel maggio 1997 utilizzando la tecnologia CMOS da 0,35 μm con quattro strati di metallizzazione. Il nucleo centrale contiene 7,5 milioni di transistor e si trova su un'area di 203 mm 2.

Il chip PentiumII è alloggiato in un package di plastica PLGA con una matrice di 528 contatti miniaturizzati. Questo pacchetto è installato su una mini-scheda a processore singolo, che riduce il rifiuto MP durante la produzione, insieme a una cache di secondo livello e un chip di memoria per la memorizzazione dei tag TagRAM. È chiuso nella cartuccia con un coperchio comune, raffreddato da una ventola speciale. La cartuccia a lato singolo (S.E.C.C.) è installata in un connettore Intel appositamente progettato, Slot1, sulla scheda di sistema. La cartuccia può essere facilmente modificata con l'avvento dei nuovi cristalli MP industriali, cache 2, memoria tag e controller cache. Utilizzando una dimensione di drain del transistor di 0,28 micron, Intel è riuscita ad aumentare le prestazioni massime e raggiungere frequenze di clock da 233 a 450 MHz. A 266 MHz, il PentiumII consuma fino a 38 W di potenza.

La velocità clock del processore esterno rimane a 66,6 MHz, il che non consente un uso più efficiente della SDRAM progettata per funzionare a 83 e 100 MHz. Utilizzando la modalità a doppio processore SMP e l'interfaccia APIC, è possibile far funzionare l'MP sia nella modalità di elaborazione parallela delle informazioni sia nella modalità di controllo di un processore da parte di un altro nel sistema FRC.

I processori PentiumPro e PentiumII utilizzano il bus di richiesta di memoria REQ(3,0) per espandere lo spazio degli indirizzi. Nella modalità di scambio di memoria, aggiungendo SHA a 36 bit, consente all'MP di funzionare con memoria fino a 64 GB.

L'architettura core del PentiumII differisce poco dall'architettura PentiumPro. Il tradizionale set di istruzioni x86 viene implementato utilizzando metodi presi in prestito dai processori RISC. In questo caso ogni operazione viene convertita in una sequenza di semplici microcomandi. Queste semplici microistruzioni vengono eseguite utilizzando i principi della previsione di rami multipli, dell'esecuzione dei comandi per presupposto e della ridenominazione in sequenza dei registri, che consente l'elaborazione di pipeline parallele di più istruzioni.

Tuttavia, le architetture PentiumII e PentiumPro presentano due differenze significative. Il PentiumII è appositamente progettato per l'elaborazione ad alta velocità di applicazioni multimediali, combina l'uso di un massimo di 40 MB di memoria video con l'esecuzione di processi grafici accelerati di alta qualità, inclusi fino. a 512 MB di SDRAM e scambio tramite il nuovo bus AGP con acceleratore grafico professionale e supporto per la risoluzione 1600x1280 a 16,7 milioni di colori. MP supporta l'estensione del set di istruzioni multimediali (MMX). Sono state introdotte le porte per eseguire comandi MMX sui core PentiumPro e PentiumII:

Inoltre, il PentiumII dispone di funzionalità per rinominare i registri dei segmenti. L'utilizzo di questi strumenti accelera il processore che esegue programmi a 16 bit. Quando nel PentiumPro vengono eseguiti programmi a 16 bit precedentemente sviluppati, il contenuto dei registri dei segmenti cambia frequentemente. In questo caso, l'aggiornamento del contenuto del registro del segmento richiede la cancellazione della pipeline di comandi, ovvero è necessario eseguire tutti i comandi che utilizzano il valore corrente del registro del segmento prima di aggiornarlo. Tenendo conto del tempo necessario per trasferire i risultati per la registrazione, il ritardo risultante sarà di quasi 30 cicli.

Il PentiumII in questa modalità scrive nei registri per ipotesi, consentendo alle istruzioni che utilizzano il vecchio valore del segmento di coesistere con le istruzioni che utilizzano il nuovo valore del segmento. L'accelerazione delle applicazioni a 16 bit può arrivare fino al 50% alla stessa frequenza rispetto al processore PentiumPro.

Il PentiumII può elaborare 57 istruzioni MMX utilizzando 8 registri MMX indirizzabili a 64 bit. La presenza dei comandi di supporto alla modalità MMX permette di velocizzare l'elaborazione delle applicazioni multimediali con gli appositi software.

Per compensare il funzionamento relativamente lento della cache di secondo livello, la dimensione della cache interna è stata raddoppiata: da 16 KB a 32 KB (16 KB per la memorizzazione delle istruzioni e 16 KB per i dati), dove la cache dati 1 è divisa in 8 alternate banche. L'aumento della dimensione della cache interna consente di ridurre la frequenza di accesso alla memoria esterna. Per installare PentiumII, sono state sviluppate schede madri con un set di circuiti integrati 440LX, che sono strutturalmente incompatibili con i processori rilasciati in precedenza.

Nel gennaio 1998 Intel ha presentato, oltre al Pentium II MP 233, 266 e 300 MHz, quarto processore della famiglia Pentium II, avere una frequenza di clock di 333 MHz su un chip contenente 7,5 milioni di transistor (ogni transistor è 400 volte più piccolo del diametro di un capello umano). È stato prodotto utilizzando la tecnologia di produzione da 0,25 micron allora leader di Intel. Il processore Pentium II 333 MHz ha prestazioni più elevate rispetto ai modelli precedenti durante l'esecuzione operazioni sugli interi e quando si lavora con contenuti multimediali (per l'elaborazione di audio, video, immagini digitalizzate e supporto per videoconferenze).

Il processore Pentium II da 333 MHz condivide tutte le stesse funzionalità dei processori Pentium II rilasciati in precedenza, inclusa l'architettura DIB (dual independent bus), la modalità di esecuzione dinamica, il set di istruzioni multimediali con tecnologia Intel MMX e il bus cache L2 (L2) da 512 KB, funzionante a una frequenza due volte inferiore alla frequenza di clock del processore. Per il processore Pentium II da 333 MHz, la frequenza del bus cache L2 è 166,5 MHz.

Quando si lavora con applicazioni da ufficio standard, il processore Il Pentium II 333 MHz supera del 10% il processore Pentium II 300 MHz. Il vantaggio del processore Pentium II 333 MHz è più evidente se confrontato con il processore Pentium MMX, che ha una frequenza clock di 233 MHz. Nonostante il fatto che la differenza frequenze dell'orologio di questi processori è del 42%, il Pentium II 333 MHz lo supera in termini di prestazioni del 50 - 80%.

Le caratteristiche del processore Pentium II sono presentate nella tabella. 2.4, da cui si vede che successivamente furono rilasciate molte altre modifiche fino al Pentium II 450 MHz.

La cache secondaria del PentiumII è più lenta di quella del PentiumPro. È costruito su una struttura sincrona multi-associativa a quattro canali senza blocco sugli elementi della memoria statica SRAM e opera in modalità batch. La frequenza della cache L2 posteriore è due volte inferiore alla frequenza del processore interno. La capacità della cache di secondo livello è di 512 KB, tuttavia, in altre varianti del processore Pentium II è possibile installare una capacità di cache inferiore (256 KB).

5.3. Processore PentiumIII

Il processore Pentium II, come descritto nella clausola 2.5 (“Processore Pentium II”), è prodotto sulla base del core Klamath utilizzando la tecnologia da 0,35 micron con una frequenza del bus esterno di 66 MHz. Quindi, sulla base di Klamath, Intel ha sviluppato il core Deschutes per la tecnologia da 0,25 micron e ha prodotto PentiumII con una frequenza di bus di 100 MHz e PentiumIIXeon (Zeon), differenziandosi maggiormente alte prestazioni e una capacità di cache-2, e un Celeron economico (all'inizio senza cache-2 con una frequenza del bus esterno di 66 MHz). Successivamente, sulla base di Deschutes, è stato sviluppato un core con una veloce cache-2Mendocino integrata nello stesso case, sulla base del quale sono stati prodotti tutti i Celeron “A” (con una cache-2 interna con una capacità di 128 KB) . Successivamente Intel ha sviluppato MPDixon con una capacità di 256 KB di cache-2 integrata. Questo è un Celeron con il doppio della cache-2. Ma poiché funziona come un PentiumII, ha un nome diverso. All'inizio del 1999 furono prodotti Pentium III e Pentium III Xeon (Tanner) basati sul core Katmai. Alla fine del 1999, sulla base del core Coppermine con tecnologia da 0,18 micron, furono prodotti il ​​Pentium III e il Pentium III Xeon (Cascades), che, come il Mendocino, avevano una veloce cache-2 integrata. Dal 2001 Pentium III prodotto utilizzando la tecnologia da 0,13 micron (metallizzazione Cu) basata sul core Tualatin con una frequenza del bus di 1400 MHz e Celeron economico (1,2 e 1,3 GHz).

Pertanto, il core Coppermine ha la cache 2 con una capacità di 256 KB, che funziona in modo sincrono con l'MP. L'organizzazione della cache interna 2 è stata modificata. È un buffer associativo a 8 canali con un core bus a 256 bit. Lo scambio di MP con cache-2 richiede nuovi protocolli, ovvero un BIOS aggiornato. Il processore PentiumIII ha uno schema di buffering interno ottimizzato (4 buffer di write-back; 6 buffer di riempimento; 8 ingressi della coda del bus). L'ottimizzazione ha portato ad una riduzione del tempo di attesa per i dati dalla cache 2 e ad un aumento delle prestazioni MP con la stessa frequenza del 10 - 20%. L'aumento della frequenza di clock a 1000 MHz è stato ottenuto riducendo gli standard tecnologici, aggiungendo un sesto strato di metallizzazione in alluminio e migliorando il cablaggio interno dei circuiti MP. I resistori e i condensatori corrispondenti precedentemente installati sulla scheda del modulo processore per lo Slot1 sono stati spostati sul chip VLSI. La tensione di alimentazione del nucleo è ridotta a 1,1 – 1,65 V.

Pertanto, dal 1999, Intel produce in serie il processore Pentium III di varie modifiche utilizzando tecnologie da 0,25 e 0,13 micron con una frequenza di clock interna da 450 a 1400 MHz. Il PentiumIII, a seconda della modifica del core, è prodotto su un chip contenente da 9,5 a 42 milioni di transistor. È destinato all'uso su PC desktop (PentiumIII450/500/533EB/…/1400), portatili (MobillPentiumIII400/500/600), nonché su server (PentiumIIIXeon600B/667B//1000B). I processori con l'indice "B" sono utilizzati nelle schede madri con una frequenza FSB di 133 MHz. I processori Pentium III con indice "E" hanno una tensione di alimentazione di 1,6 V e sono realizzati utilizzando la tecnologia da 0,18 micron con una cache-2 interna con una capacità di 256 KB situata sul chip del processore. A questo proposito il Pentium III E è disponibile sia come cartuccia S.E.C.C.2 con connettore Slot 1, sia come singolo VLSI in un nuovo package FCPGA con connettore Socket 370 Con l'avvento del Celeron, e poi del Pentium III e dello Xeon , la specifica del bus del processore è stata trasferita e lo slot standard del connettore MP 1 al socket 370 e quindi al socket FCPGA. Per Xeon è stato sviluppato il proprio standard di connettore Slot 2.

Il Mobill Pentium III è alimentato da una sorgente di tensione ridotta da 1,35 V e da un clock da 100 MHz. È dotato di una cache-2 da 256 KB integrata nell'MP e di un'unità SSE.

Il Pentium III dispone di una tecnologia cache-2 da 0,25 micron con una capacità di 512 KB situata sulla scheda del processore. Il normale Pentium III supporta una configurazione a doppio processore e lo Xeon supporta fino a 4 MP. Xeon può interagire con una cache-2 posteriore esterna con una capacità fino a 2 MB, che funziona alla frequenza del processore, che gli consente di aumentare significativamente la velocità di elaborazione rispetto al normale Pentium III.

La nuova cartuccia del processore Pentium III, alloggiata in un package SECC2 a lato singolo, semplifica la progettazione delle schede madri progettate per funzionare con questo processore, ne facilita la produzione in serie, la sicurezza durante l'uso e fornisce un unico fattore di forma per i processori del futuro. SECC2 è una sorta di collegamento intermedio tra lo standard SECC e la sua completa assenza. In esso, il radiatore, soffiato da una ventola, è in contatto non con la piastra di ferro premuta sul nucleo, ma direttamente con il chip, garantendo una migliore rimozione del calore dal cristallo posto nella nuova lega organica a base di rame OLGA.

Pentium III ha le seguenti caratteristiche:

1. Fornisce contemporaneamente tecnologie di estensione SIMD di streaming SSE per Internet, esecuzione dinamica dei comandi e tecnologia MMX.

2. Dispone di un'architettura a doppio bus DIB indipendente, che ne aumenta il throughput e le prestazioni rispetto ai processori con un singolo bus dati.

3. Contiene una funzione del numero di serie del processore per espandere il grado di controllabilità del computer.

4. Dispone di una cache L1 non bloccante da 32 KB (16 KB/16 KB) e di una cache L2 unificata non bloccante da 512 KB, che fornisce un accesso accelerato ai dati utilizzati di frequente.

5.Supporta la memorizzazione nella cache con spazio di indirizzi da 4 GB.

6.Consente di creare sistemi scalabili con due processori e memoria fisica fino a 64 GB.

7.Supporta test e monitoraggio delle prestazioni.

8. Codice compatibile con il software esistente e i processori della generazione precedente basati su Architettura Intel.

Le estensioni SSE Streaming SIMD per Internet (MMX2) introducono 70 nuovi comandi raggruppati nelle seguenti categorie:

1.Comandi di copia dati movaps,…, movimento. Le istruzioni di questo gruppo eseguono la copia parallela degli elementi di dati compressi (PS), nonché la copia scalare (SS) solo dell'elemento di ordine inferiore dell'operando. Le azioni vengono eseguite sugli operandi situati nei registri XMM o in memoria.

2. Le istruzioni aritmetiche SIMD eseguono l'addizione ( addps,aggiunge), sottrazione, moltiplicazione ( moltiplica,mulss), divisione ( divp,div) e altre operazioni sui dati in virgola mobile a precisione singola. L'operando di ingresso (secondo) di queste istruzioni può essere posizionato in un registro SIMD o in memoria. Il (primo) operando di uscita deve trovarsi in un registro SIMD. Le istruzioni aritmetiche supportano sia operazioni parallele che scalari.

3. Comandi di confronto cmpps, cmpss e altri confrontano a coppie tutti e quattro gli elementi FP corrispondenti dei due operandi (per la versione scalare (SS) delle istruzioni - solo gli elementi di ordine inferiore), impostano i flag corrispondenti nel registro EFLAGS e controllano l'adempimento della condizione aritmetica specifica ad ogni istruzione. Se la condizione è soddisfatta per la coppia da confrontare, viene scritta una maschera di tutti uno nei corrispondenti 32 bit dell'operando di uscita. Altrimenti, una maschera di zeri. La maschera binaria risultante viene in genere utilizzata per operazioni logiche sugli oggetti.

4. I comandi di conversione del tipo di dati eseguono conversioni di dati da una rappresentazione di numeri interi con segno a 32 bit a una rappresentazione FP e viceversa. Queste istruzioni convertono i dati compressi e scalari tra registri a virgola mobile SIMD a 128 bit e anche registri interi MMX a 64 bit o registri interi IA-32 a 32 bit.

5.Comandi logici andps, andnps, orps E xorps spesso utilizzato per calcolare il valore assoluto (modulo) dei numeri; cambiamenti nel bit di segno (inversione di segno); azioni con una maschera di zeri e uno.

6.Comandi SIMD interi aggiuntivi, comandi di permutazione, comandi di controllo dello stato, comandi di controllo della memorizzazione nella cache.

Il Pentium III ha introdotto un altro blocco, simile all'MMX, ma funzionante con numeri reali. Il tipo di dati SSE di base è un valore a 128 bit contenente 4 numeri a virgola mobile a precisione singola SPFP consecutivi ("compressi") a 32 bit, come mostrato nella Figura 1. 2.14.

Riso. 2.14. Primo in virgola mobile compresso

Ciascun numero a virgola mobile a 32 bit (vedere Figura 1.2.) ha 1 bit di segno, 8 bit di esponente e 23 bit di mantissa, che è conforme allo standard IEEE-754 per la rappresentazione di numeri in virgola mobile a precisione singola. Le istruzioni SIMD operano nel nuovo modulo SSE con registri speciali a 128 bit XMM0-XMM7 e migliorano le prestazioni con applicazioni grafiche 3D, audio in streaming, riconoscimento video e vocale. Ciascuno di questi registri memorizza 4 numeri reali a precisione singola (SP). L'estensione streaming dell'architettura SIMD di Intel supporta 2 tipi di operazioni su dati in virgola mobile compressi: parallela e scalare.

Le operazioni parallele (OP) tipicamente operano simultaneamente su tutti e quattro gli elementi di dati a 32 bit in ciascuno degli operandi a 128 bit, come mostrato in Fig. 2.15. I nomi dei comandi che eseguono operazioni parallele contengono il suffisso p.s . Ad esempio, il comando addps aggiunge 4 coppie di elementi di dati e scrive le 4 somme risultanti negli elementi corrispondenti del primo operando.

Le operazioni scalari operano sugli elementi dati meno significativi (bit (31,0)) dei due operandi, come mostrato in Fig. 2.16. I rimanenti 3 elementi dati nell'operando di output non vengono modificati (l'eccezione è l'istruzione di copia scalare movimento). I nomi dei comandi che eseguono operazioni scalari contengono il suffisso ss (ad esempio il comando aggiunge).

Riso. 2.15. Operazioni confezionate (parallele).

La maggior parte delle istruzioni sono a due indirizzi e operano su due operandi. I dati contenuti nel primo operando possono essere utilizzati dal comando e dopo la sua esecuzione vengono solitamente sostituiti dai risultati. I dati del secondo operando nell'istruzione non cambiano dopo la sua esecuzione. Per tutte le istruzioni, l'indirizzo dell'operando in memoria deve essere allineato su un limite di 16 byte, ad eccezione delle istruzioni di memorizzazione e caricamento non allineate.

Riso. 2.16. Operazioni scalari

Quindi, eseguendo un'operazione su due registri, il blocco SSE sta effettivamente operando su quattro coppie di numeri. Grazie a ciò, il processore può eseguire fino a 4 operazioni identiche contemporaneamente. Tuttavia, per eseguire quattro operazioni parallele, il programmatore deve utilizzare istruzioni speciali e occuparsi anche di inserire e recuperare i dati dai registri a 128 bit. Pertanto è necessaria un'ottimizzazione mirata per sfruttare tutta la potenza di elaborazione del Pentium III.

L'introduzione delle estensioni SIMD di streaming può aumentare significativamente la velocità e la qualità delle applicazioni in tempo reale utilizzando:

Grafica tridimensionale e modellazione 3D, calcolo illuminotecnico tramite calcoli in virgola mobile;

Elaborazione del segnale e modellazione del processo con vasta gamma modifiche dei parametri (calcoli in virgola mobile);

Generazione di immagini tridimensionali in programmi in tempo reale che non utilizzano codice intero;

Algoritmi di codifica e decodifica del segnale video che elaborano dati in blocchi;

Algoritmi di filtraggio numerico che lavorano con flussi di dati.

L'utilizzo delle estensioni SIMD di streaming consente di ottenere una risoluzione e una qualità dell'immagine sul display più elevate alta qualità audio, video e possibilità di codifica e decodifica parallela nel formato di compressione del codice digitale MPEG2, oltre a ridurre il carico del processore durante il riconoscimento vocale e aumentare la precisione e la velocità dei calcoli.

Come accennato in precedenza, la tecnologia per l'esecuzione dinamica dei comandi nell'architettura P6 fornisce la previsione dei rami e prevede l'esecuzione del programma lungo più rami, consente l'analisi del flusso di dati, l'ottimizzazione e la riorganizzazione della sequenza di esecuzione dei comandi in base ai dati utilizzati in essi. Consente l'esecuzione speculativa di istruzioni basate su una sequenza ottimizzata, che aumenta il carico sul RON e sui blocchi del processore, con conseguente aumento delle prestazioni complessive del PentiumIII. Inoltre, la tecnologia MMX è dotata nel PentiumIII di un set di 57 istruzioni intere di uso generale facilmente applicabili a vasta gamma applicazioni multimediali e di comunicazione. Utilizza anche istruzioni SIMD, che vengono eseguite in otto registri a 64 bit MMX0-MMX7.

Il numero di serie del processore è un numero elettronico che consente l'identificazione di un sistema specifico nelle grandi reti informatiche.

Il test e il monitoraggio delle prestazioni in Pentium III contengono le seguenti funzioni:

Il meccanismo di autotest BIST integrato fornisce il monitoraggio continuo di blocchi e guasti nel microcodice e nelle matrici logiche di grandi dimensioni, nonché il test delle cache di istruzioni e dati, buffer TLB e segmenti di memoria ROM;

Il meccanismo standard IEEE 1149.1 Test e Boundary Scan Access Port offre la possibilità di testare i collegamenti di comunicazione tra Processore Pentium III e il sistema tramite un'interfaccia standard;

I contatori integrati monitorano i parametri delle prestazioni e contano gli eventi.

Un marchio con il quale sono state prodotte diverse generazioni di processori Intel x86. Lo sviluppo più famoso della società Intel. I processori con questo nome hanno venduto miliardi di copie in tutto il mondo.

Il processore fu presentato per la prima volta al pubblico il 22 marzo 1993. Era un processore di quinta generazione, sorprendentemente diverso dall'Intel 80486 (un processore di quarta generazione, popolarmente chiamato 486 o semplicemente il "quattro"). Per sottolineare la novità fondamentale della sua idea, Intel Gli ho anche dato un nome personale, il che era completamente nuovo. Il nome fu immediatamente registrato come marchio, privando i produttori di “cloni” della possibilità di utilizzare nomi simili. Il nome deriva dalla parola latina "pent" (quinto) - che indicava il numero di generazione del processore.

Circolano ancora leggende sull'origine di questo nome. Secondo fonti ufficiali l'ha inventata l'agenzia Marchio del lessico, impegnata nella creazione di nuovi marchi. Tuttavia, secondo completamente fonti non ufficiali, il nome deriva dal cognome di uno dei principali sviluppatori: lo scienziato sovietico V. M. Pentkovsky, che Intel mi ha invitato a casa sua nel 1989. Esiste una terza versione, secondo la quale entrambe le teorie di cui sopra sono corrette e la parola , proposto Marchio del lessico, questa è una combinazione eccezionalmente riuscita di latino e cognome.

I primi lotti di processori (con una frequenza fino a 100 MHz) presentavano alcuni difetti, che però furono eliminati molto rapidamente. Il risultato è stato un processore relativamente economico e di grande successo. Il successo è stato così sorprendente Intel ha deciso di non abbandonare il marchio, creando sotto di esso sempre più generazioni di processori. Ecco come sono apparsi:

• Pentium III (aka)
• Edizione Pentium Extreme
• Pentium Dual Core

L'epopea è continuata fino al 2006, quando il nome forte ma già doloroso è stato sostituito da uno nuovo: processore Intel. Tuttavia, ciò non significa che l'azienda abbia abbandonato il marchio collaudato negli anni. È semplicemente passato in secondo piano.

Fino a poco tempo fa, circa 20 anni fa, le prestazioni del computer erano completamente determinate da processore centrale. In realtà, i computer stessi sono stati nominati in base alla generazione di processori: "tre", "quattro", "Pentium". Ed è stato subito chiaro a tutti di cosa era capace il sistema. Ma gli anni dal 1997 ruolo importante Gli acceleratori 3D hanno iniziato a funzionare, aumentando radicalmente le prestazioni nei giochi. All'inizio erano un'aggiunta alla scheda video principale, ma ben presto si trasferirono in essa stessa. Inoltre, le schede video hanno imparato ad assumersi parte del carico che in precedenza ricadeva sul processore centrale.

Pertanto, oggi le prestazioni del PC sono determinate dalla combinazione di processore, scheda video, memoria e spazio di archiviazione. Nessuno dei componenti è in grado di “tirare fuori” la velocità da solo. Eppure il processore imposta ancora il livello della macchina, ed è da lì che inizia la selezione della configurazione.

Ricordo un tempo in cui scegliere un processore era facile. Differivano solo per generazione, frequenza e, ovviamente, prezzo. Più nuova è la generazione e maggiore è la frequenza, più veloce è. Valuti le tue capacità finanziarie e acquisti. Quelli erano bei tempi. È un peccato che non ci siano soldi per normali processori non ce n'era abbastanza allora.

È interessante notare che la "waffle" che esce dal forno può avere molto diversi processori. Voglio dire, i cristalli sono gli stessi, ma come vengono etichettati è una grande domanda.

Ora tutto è, per usare un eufemismo, più complicato. Cominciamo con i prodotti Intel. Sono in vendita contemporaneamente tre generazioni di processori (e in alcuni casi quattro) per sistemi desktop. Ogni generazione è divisa in tre famiglie. Ogni famiglia, a sua volta, è divisa in gruppi, da 3 a 10 (!). E in ogni gruppo ci sono da diverse a una dozzina e mezza di processori. Normale, vero? Anche per una persona che ne capisce un po’, può essere difficile decidere. Ma per le persone normali che hanno bisogno di acquistare velocemente un computer senza preoccuparsi, è davvero difficile.

Dopo aver letto questo testo fino alla fine, potrai scegliere un processore adatto alle tue esigenze senza spendere soldi extra. Che, in effetti, sono molto utili.

Cominciamo dalle basi

I processori per personal computer oggi sono realizzati da due società: Intele AMD. Un paio di anni fa avrei detto che avresti dovuto scegliere solo tra i prodotti Intel, perché AMD era catastroficamente indietro in termini di prestazioni. Ma, fortunatamente, l’azienda è riuscita a colmare il divario e oggi i processori competono quasi ad armi pari. In questo articolo parleremo di ciò che produce Intel e scriverò di AMD più tardi.

Processori per computer desktop e i laptop differiscono in modo significativo in termini di caratteristiche e prestazioni. In poche parole, hanno poco in comune oltre al nome. Versioni mobili significativamente più lento: il Core i7 in un ultrabook perde rispetto al Core i3 in un sistema domestico. IN questo materiale stiamo parlando in particolare sulle versioni fisse e desktop. Possiamo sceglierli secondo il nostro gusto, mentre in un portatile il chip è saldato saldamente e non può essere sostituito. Puoi cambiare solo l'intero laptop.

Il numero di core da solo non determina le prestazioni. Ai venditori nei negozi piace dire il contrario: dicono che quattro core sono meglio di due, prendine di più! In effetti, molto dipende dai compiti. Se il computer viene utilizzato per digitare testo, elaborare foto amatoriali e persino giochi 3D come World of Tanks, non sentirai la differenza tra 2 e 4 core. Semplicemente perché la maggior parte dei programmi sa ancora come utilizzare solo due core e il resto sarà inattivo. Naturalmente, se non vuoi soldi, devi prendere tutto ciò che è PIÙ COSTOSO. Ma in una situazione con budget limitato un processore dual-core con clock elevato sembra un acquisto migliore. Ha senso anche risparmiare sul processore se non ne hai abbastanza per una scheda video veloce: è sicuramente più utile nei giochi. Quattro core torneranno utili durante il rendering di video, conversione di massa foto da RAW a JPEG, quando si lavora con grafica 3D, si archiviano grandi quantità di dati, ecc. e così via. Cioè quando si risolvono problemi professionali piuttosto che domestici.

La cache è importante. La cache lo è memoria ultraveloce, integrato nel processore stesso. Ai vecchi tempi, quando la RAM e lo spazio di archiviazione erano lenti, la dimensione della cache era un parametro fondamentale per le prestazioni. Scherzi a parte, quando la dimensione della cache nel processore è aumentata da 512 kilobyte a 1 megabyte, alla stessa frequenza il salto di velocità è stato evidente ad occhio nudo. Al giorno d'oggi la cache non è più così importante, ma è ancora utile quando i dati utilizzati più frequentemente si trovano all'interno del processore. Ciò non influisce sui test delle prestazioni, ma la reattività del computer è tanto maggiore quanto maggiore è il volume. Nel moderno Processori Intel La dimensione della cache varia da 2 a 12 megabyte.

I processori differiscono per generazione. Adesso ce ne sono tre sugli scaffali, uno accanto all'altro. Generazione Intel Core – sesto, settimo e ottavo. I primi due sono puramente esteticamente diversi, utilizzano lo stesso socket sulla scheda madre e sono generalmente intercambiabili. Qualunque sia il più economico, lo prendiamo. L'ottava generazione ha subito cambiamenti significativi, di cui scriverò separatamente. E, ahimè, richiede una nuova scheda madre, che non supporta i processori di sesta e settima generazione. Quindi l'acquirente si trova di fronte a un dilemma peculiare: acquistare un sistema non scalabile leggermente più economico su processori di vecchia generazione, dove durante l'aggiornamento dovrai cambiare contemporaneamente sia il processore che la scheda madre, oppure acquistarne subito uno nuovo, dove - forse - se necessario, puoi cambiare solo il processore. Questa è una speranza illusoria, perché il "vecchio" processore avrà riserve di prestazioni sufficienti per molto tempo, sicuramente due anni. E a quel punto Intel troverà qualche altro socket incompatibile. Ma ovviamente dobbiamo sperare.

Qual è la differenza?

Intel oggi ha tre famiglie di processori: Celeron, Pentium e Core.

Celeronstoricamente la varietà più economica e lenta, progettato per i computer livello di base. Quando sono apparsi per la prima volta, usarli senza overclock non era molto comodo. Tuttavia, i primi Celeron si overcloccavano molto bene; sono riuscito a potenziare il Celeron 300A da 300 MHz a 450, che ha fornito prestazioni al livello del miglior Pentium II dell'epoca.

Ma i tempi sono cambiati. Ad esempio, il Celeron G3950 funziona a 3 GHz, ha due core ed è realizzato utilizzando una moderna tecnologia di processo a 14 nanometri. E costa poco più di 3mila rubli. Non è un detentore del record, ovviamente, ma è semplicemente perfetto per la maggior parte delle macchine da ufficio.

Pentium– allegri contadini medi. Linea Pentium G ha una frequenza compresa tra 3,5 e 3,7 GHz che, combinata con 3 megabyte di cache e due core, fornisce, per usare un eufemismo, prestazione decente. Accoppiato con scheda video superiore Questo processore non ti farà nemmeno vergognare gioco migliore. Gli unici svantaggi includono la mancanza di supporto tecnologico Turbo Boost, che overclocca ulteriormente i core del processore sotto carico elevato, ma tenendo conto frequenze di base Nei moderni Pentium questo non è poi così importante. Inoltre, sono nuovi Modelli Pentium, a differenza dei Core i3 di sesta e settima generazione, supportano la tecnologia Hyper-Threading, che aiuta a eseguire due thread di comandi su un core. Prezzo da 3300 a 5000 rubli.

Nucleo- famiglia superiore. Ma al suo interno, non tutto è così semplice, perché al suo interno vivono processori molto, molto diversi.

Nucleoio3 fino a poco tempo fa erano molto simili al Pentium. Le differenze sono state riscontrate solo nelle frequenze (anche leggermente superiori) e nella dimensione della cache (4 megabyte invece di 3). A dire il vero, non aveva senso pagare più del dovuto. Ma recentemente è apparso in vendita il Core i3 di ottava generazione, dove vecchio prezzo Al modello dual-core viene assegnato un modello quad-core e la dimensione della cache è di 8 megabyte. In Russia, però, c'è ancora una differenza di prezzo con i modelli più vecchi, ma non grave, qualche centinaio di rubli. Ad esempio, un Intel Core i3-8100 costa circa 9 mila, e se non tutti gli utenti trarranno vantaggio dai core "gratuiti", allora una cache da 8 MB è molto nella foto. Il prezzo del Core i3, a seconda della generazione e della frequenza, varia da 7 a 14 mila rubli.

Nucleoio5 - la sezione aurea. Nella stragrande maggioranza dei casi è così processore migliore per le necessità domestiche. Sono tutti lì dentro al suo meglio– 4 core per compiti seri, alte frequenze, Turbo Boost per l'accelerazione sotto carico e cache sufficiente. E nell'ottava generazione il numero di core è nucleo superiore i5 aumentato a 6 unità. Ad essere sincero, è difficile per me immaginare un compito in cui sarebbe così utile. Poche applicazioni riescono a caricare correttamente quattro core, ma quando impareranno a lavorare con sei? È una grande domanda. D'altro canto qui, come nel Core i3, viene utilizzato il principio “più core allo stesso prezzo”. E se sei valgono quanto quattro, beh, perché non prenderlo? Per il bene della stessa cache. Giusto avvertimento: non sentirai la differenza. Ma la soddisfazione morale è del tutto possibile. La fascia di prezzo è ancora ampia: da 11 a 24 mila rubli.

Nucleoio7 – la cima delle cime. La differenza rispetto al Core i5 è una frequenza più elevata e una maggiore dimensione della cache. Inoltre, una tale bestia appare come il già citato Hyper-Threading. È carino vecchia tecnologia, apparso nel Pentium 4, grazie al quale ciascun core finge di essere due contemporaneamente per le applicazioni. Cioè, dal punto di vista dei programmi, il sistema non ha 4 core, ma otto. Bene, o non 6, ma 12, se parliamo dell'ottava generazione. Non ha senso acquistare un Core i7 per la casa. Questo è proprio no, tutto qui. Consigliato solo a chi non può mangiare finché non compra la cosa più bella. Alle otto Nucleo di generazione i7 ha ricevuto anche 6 core e fino a 12 megabyte di cache. Il prezzo di emissione va da 20 a 34 mila rubli. Sì, a proposito, ho un Core i7.

Consigli utili

– Non lesinare sulla tua scheda madre. Non te ne pentirai, tutto qui. Quindi è una buona razza, e ci sono molti tipi di connettori, e anche alcuni fronzoli non farebbero male, come il suono integrato migliorato e i moduli Wi-Fi/Bluetooth. La madre è il capo di tutto e la stabilità del sistema dipende da lei. mi piace Prodotti ASUS, ASRock e Gigabyte.

– Nel nome della famiglia di processoriNucleoc'è una lettera K alla fine. Ad esempio, Intel Core i7-8700K. Ciò significa che il processore ha un moltiplicatore sbloccato e puoi provare a overclockarlo a una frequenza più alta utilizzando gli strumenti standard della scheda madre, senza procedure aggiuntive. Non c'è alcun senso economico in questo, perché il moltiplicatore viene sbloccato solo per i più costosi e modelli produttivi, già operante alle alte frequenze. Ma puoi divertirti. La cosa principale è non dimenticare di comprare buon frigorifero con un grande radiatore.

– Dual coreCeleron, Pentiume Nucleoio3 potrebbe funzionare bene raffreddamento passivo , se è presente almeno una ventola nel case del computer. È sufficiente posizionare su di essi un radiatore efficace e lubrificarli moderatamente generosamente con pasta termica.

– In tutto processori moderni Intelc'è un integrato nucleo grafico . Non è eccezionale per i giochi, ma gestisce tutto il resto. Inoltre, in tutto modelli attuali C'è codifica hardware e la decodifica video, che in precedenza era una caratteristica dei processori più vecchi.

– Ho deliberatamente lasciato il sovrano dietro le quinteNucleoX, dove esistono modelli costosissimi per ricchi maniaci. Se hai già molti soldi, ne troverai uno per te senza il mio suggerimento.

Una continuazione su AMD è in lavorazione. Le domande possono (e dovrebbero) essere rivolte a: [e-mail protetta].

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