Главная страницаОбратная связьКарта сайта

Другие процессоры шестого поколения

Кроме Intel, процессоры семейства P6 выпускались рядом других компаний. Большинство из этих процессоров были предназначены для установки в системных платах P5 и ориентированы на рынок недорогих систем. Компания AMD выпустила процессоры Athlon и Duron, которые стали полноценными представителями семейства P6. В них применяется собственная схема контактов с системной платой.
Nexgen Nx586

Компанию Nexgen основал Тампи Томас, один из создателей процессоров 486 и Pentium в Intel. В Nexgen он разработал процессор Nx586, функционально эквивалентный Pentium, но не совместимый с ним по разъему. Он всегда поставлялся с системной платой (фактически был впаян в нее). Компания Nexgen не производила микросхем и системных плат; для этого она заключила контракты с IBM Microelectronics. Позже Nexgen была куплена компанией AMD; проект Nx586 был объединен с AMD K5, и таким образом был создан” процессор AMD K6.

Процессор Nx586 имел все стандартные возможности процессора пятого поколения: суперскалярное выполнение с двумя внутренними конвейерами и встроенной высокоэффективной кэш-памятью первого уровня (фактически с двумя отдельными кэшами — для кода и для данных). Преимущество этого процессора состояло в том, что у него был отдельный кэш для команд емкостью 16 Кбайт и кэш для данных емкостью 16 Кбайт (в Pentium объем кэшей составлял всего 8 Кбайт). В этих кэшах хранятся часто используемые команды и данные.

В Nx586 было включено средство предсказания переходов, которое также является одним из признаков процессора шестого поколения. Поэтому процессор мог предсказывать поток выполняемых команд и оптимизировать выполнение программы.

Ядро процессора Nx586 также RISC-подобно. Модуль трансляции динамически транслирует команды x86 в команды RISC86. Команды RISC86 были разработаны специально для поддержки архитектуры x86 при соблюдении принципов эффективности RISC. Выполнять команды RISC86 проще, чем команды x86. Данная возможность реализована только в процессорах класса P6.

Производство процессора Nx586 было прекращено после объединения с компанией AMD, которая использовала архитектуру следующего процессора, Nx686, при разработке процессора AMD-K6.

Серия AMD-K6

Это высокоэффективный процессор шестого поколения, устанавливаемый на системных платах для процессоров P5 (Pentium). Фактически он был разработан для AMD компанией Nexgen и ранее был известен под кодовым названием Nx686. Процессор Nx686 так и не увидел свет, поскольку компания NexGen была куплена AMD еще перед его выпуском на рынок. По уровню эффективности AMD-K6 занимает промежуточное положение между Pentium и Pentium II.

В процессоре AMD-K6 в соответствии с промышленным стандартом реализована новая система команд мультимедиа (MMX), которая была обновлена в процессорах AMD K6-2 и стала называться 3DNow!. Компания AMD разработала процессор K6 с гнездом типа Socket 7. Это позволило производителям компьютеров создавать системы, которые можно легко модернизировать. Изначально для производства этих процессоров применялся 0,35-микронный процесс; позже с целью повышения производительности при уменьшении размера ядра и энергопотребления был произведен переход на 0,25-микронный процесс.

Технические характеристики процессора AMD-K6 следующие:

■     внутренняя архитектура шестого поколения, внешний интерфейс пятого поколения;

■     внутреннее RISC-ядро, транслирующее команды x86 в команды RISC;

■     суперскалярные модули выполнения команд (семь);

■     динамическое выполнение;

■     предсказание переходов;

■     упреждающее выполнение;

■     большой кэш объемом 64 Кбайт (кэш объемом 32 Кбайт для команд плюс двухпортовый кэш с обратной записью объемом 32 Кбайт для данных);

■     встроенный модуль для выполнения операций над числами с плавающей запятой (FPU);

■     промышленный стандарт поддержки команд MMX;
■     режим SMM;

■     гнездо типа Socket 7 конструкции Ceramic Pin Grid Array (CPGA);

■     использование при изготовлении 0,35- и 0,25-микроннной технологий для пяти слоев. В процессоре K6-2 было добавлено следующее:

■     более высокие тактовые частоты;

■     поддержка системной шины 100 МГц (для системных плат с гнездом Super 7);

■    двадцать одна новая инструкция для работы с графикой и мультимедиа, названная
3DNow!.

В процессор К6-3 была добавлена кэш-память второго уровня объемом 256 Кбайт, работающая на полной частоте ядра.

Появление в процессоре К6-3 кэш-памяти второго уровня, работающей с полной тактовой частотой, имеет особое значение. Это позволило процессорам серии К6 подняться на более высокий уровень и успешно конкурировать с процессорами Celeron и Pentium компании Intel. Обновленная система команд 3DNow!, введенная в К6-2/3 и используемая новейшими графическими программами, делает этот процессор вполне подходящим для игровых компьютерных систем нижнего и среднего уровней.

Архитектура процессора AMD-K6 такова, что он полностью совместим по двоичному коду с x86, т.е. выполняет все программное обеспечение Intel, включая команды MMX. Чтобы компенсировать довольно низкую эффективность кэш-памяти второго уровня, обусловленную конструкцией гнезда типа Socket 7, в AMD увеличен общий объем внутренней кэш-памяти первого уровня до 64 Кбайт (т.е. его объем вдвое больше, чем у Pentium II). Добавив к этому динамическое выполнение, процессор K6 можно сравнить по быстродействию с Pentium, а по эффективности для данной тактовой частоты — с Pentium II. Процессор K6-3 показывал даже лучшие результаты за счет работы кэш-памяти второго уровня на полной частоте ядра, однако он сильно перегревался и через короткий промежуток времени был снят с производства.

Процессоры AMD-K5 и K6 устанавливаются в гнездо типа Socket 7. Однако может понадобиться внести некоторые коррективы, чтобы установить нужное напряжение и изменить параметры в BIOS. Надежная работа AMD-K6 будет гарантирована, если системная плата поддерживает соответствующее напряжение.

Процессоры компании AMD имеют специфические требования к напряжению питания. В большинстве старых материнских плат по умолчанию устанавливаются напряжения 2,8 В для ядра и 3,3 В для схемы ввода-вывода, что ниже напряжения, указанного в спецификации для AMD-K6 (2,9 В) и может стать причиной неправильного функционирования процессора. Чтобы такой процессор работал правильно, системная плата должна иметь гнездо типа Socket 7 с преобразователем напряжения, рассчитанным на два уровня: 2,9 и 3,2 В (233 МГц) — для ядра центрального процессора (Vcc2) и 3,3 В — для схем ввода-вывода (Vcc3). Преобразователь напряжения должен поставлять для процессора ток до 7,5 A (9,5 A — для процессора на 233 МГц). При использовании процессора на 200 МГц или более медленного отклонение основного напряжения от номинального значения должно составлять не более 145 мВ (2,9+145 мВ). Если же используется процессор на 233 МГц, преобразователь напряжения должен допускать отклонение основного напряжения не более чем на 100 мВ от номинального значения (3,2+100 мВ).

Если в системной плате установлен преобразователь, который не может поддерживать необходимое напряжение, скорее всего, система будет работать нестабильно. Если напряжение на центральном процессоре превышает максимально допустимое, то процессор может выйти из строя. Следует сказать и о том, что процессор K6 может перегреваться. Убедитесь, что теп-лоотвод надежно укреплен на процессоре и термопроводящая смазка не высохла.

Системная BIOS должна поддерживать процессор AMD-K6. Например, в BIOS компании Award этот процессор стал поддерживаться с 1 марта 1997 года. Компания AMI встраивает
средства поддержки K6 в каждую версию BIOS с модулем центрального процессора CPU Module 3.31 или более поздним. BIOS компании Phoenix версии 4.0 (выпуски 6.0 и 5.1 с датой 4/7/97 или более поздней) поддерживает AMD-K6.

Разумеется, запомнить все эти технические данные довольно сложно, проще на сайте AMD найти список системных плат, которые могут использоваться для установки процессора AMD-K6.

Множитель, тактовая частота шины и установки напряжения для процессоров K6 приведены в табл. 3.43. Модель процессора AMD-K6 можно узнать по маркировке микросхемы.

Таблица 3.43. Тактовые частоты и напряжения AMD-K6

Процессор      Тактовая            Множитель       Частота шины, МГц     Напряжение ядра,       Напряжение

частота, МГц                                                                В                               ввода-вывода, В

K6-3              450                      4,5x                 100                             2,4                             3,3

K6-3              400                      4x                    100                             2,4                             3,3

K6-2              475                      5x                    95                              2,4                             3,3

K6-2              450                      4,5x                 100                             2,4                             3,3

K6-2              400                      4x                    100                             2,2                             3,3

K6-2              380                      4x                    95                              2,2                             3,3

K6-2              366                      5,5x                 66                              2,2                             3,3

K6-2              350                      3,5x                 100                             2,2                             3,3

K6-2              333                      3,5x                 95                              2,2                             3,3

K6-2              333                      5,0x                 66                              2,2                             3,3

K6-2              300                      3x                    100                             2,2                             3,3

K6-2              300                      4,5x                 66                              2,2                             3,3

K6-2              266                      4x                    66                              2,2                             3,3

K6                 300                      4,5x                 66                              2,2                             3,45

K6                 266                      4x                    66                              2,2                             3,3

K6                 233                      3,5x                 66                              3,2                             3,3

K6                 200                      3x                    66                              2,9                             3,3

K6                 166                      2,5x                 66                              2,9                             3,3

В системных платах ранних версий значение множителя 3,5х достигается с помощью установки перемычки на значение 1,5x. Подобная установка эквивалентна установке множителя 3,5x для AMD-K6 и более современных процессоров Intel. Для того чтобы установить множитель 4x и выше, потребуется системная плата, содержащая три вывода BF, в том числе и BF2. Первые системные платы имеют только два вывода BF. Параметры множителей приведены в табл. 3.44.

Таблица 3.44. Настройки множителя AMD-K6
Установка множителя                                           BF0                             BF1                      BF2

2,5x                                                                     Вкл.                             Вкл.                      Выкл.

3x                                                                        Выкл.                           Вкл.                      Выкл.

3,5x                                                                     Выкл.                           Выкл.                    Выкл.

4x                                                                        Вкл.                             Выкл.                    Вкл.

4,5x                                                                     Вкл.                             Вкл.                      Вкл.

5x                                                                        Выкл.                           Вкл.                      Вкл.

5,5x                                                                     Выкл.                           Выкл.                    Вкл.

Эти установки могут быть изменены с помощью перемычек, расположенных на системной плате. Постарайтесь, в первую очередь, ознакомиться с документацией к системной плате и выяснить расположение переключателей для определения соответствующего множителя и параметров быстродействия шины.

В отличие от Cyrix и некоторых других конкурентов Intel, AMD является и разработчиком, и изготовителем. Наравне с Intel компания AMD перешла к 0,25-микронной технологии и не остановилась на этом (процессоры Athlon XP созданы по 0,13-микронной технологии). Первоначальный процессор K6 имел 8,8 млн. транзисторов и производился по 0,35-микронной технологии с пятью слоями. Длина стороны кристалла равна 12,7 мм, а площадь — приблизительно 162 мм2. В производстве K6-3 используется 0,25-микронная технология; в нем содержится 21,3 млн. транзисторов, а его ядро представляет собой квадрат со стороной 10,9 мм.

Благодаря высокой эффективности и совместимости с интерфейсом Socket 7 процессоры серии K6 часто рассматриваются в качестве наиболее приемлемого варианта для обновления системных плат, использующих в настоящее время ранние версии процессоров Pentium и Pentium MMX. Процессоры AMD-K6 устанавливаются в гнездо Socket 7, но в то же время отличаются от процессоров Intel другой величиной подаваемого напряжения и тактовой частотой шины. Поэтому в некоторых случаях приходится обновлять BIOS.

Процессоры AMD Athlon, Duron и Athlon XP

Процессор Athlon — следующий после семейства K6 продукт компании AMD. Это абсолютно новая разработка и достойный конкурент семейству процессоров Pentium III. Компания AMD начала производство этих процессоров в корпусе для разъема Slot A, который подобен корпусам Pentium II/III (рис. 3.57). Оригинальный процессор Athlon имеет 512 Кбайт внешней кэш-памяти второго уровня, работающей на частоте половины, двух пятых или одной трети частоты ядра и расположенной в картридже процессора. В июне 2000 года AMD выпустила обновленную версию Athlon (кодовое название — Thunderbird), в которой кэшпамять второго уровня объемом 256 Кбайт находится на одном кристалле с ядром процессора и работает на его частоте. Такое решение существенно повысило шанс победить в конкурентной борьбе с процессорами Intel. Кроме того, был создан новый корпус типа PGA для гнезда Socket A (Socket 462), который пришел на смену картриджу для разъема Slot A. Более современная версия процессора Athlon, получившая название Athlon XP, имеет несколько расширений, к числу которых относится набор команд 3DNow! Professional, включающий также команды Intel SSE. Последние версии процессоров Athlon XP включают в себя кэш-память второго уровня объемом 512 Кбайт, работающую на полной частоте ядра процессора.



Рис. 3.57. Процессор AMD Athlon в корпусе Slot A

Несмотря на то что картридж Slot A внешне похож на Slot 1, а Socket A (рис. 3.58) — на Socket 370, по расположению выводов эти разъемы несовместимы. Компания AMD стремилась улучшить архитектуру микросхемы и отойти от подражания процессорам Intel. Специально заблокированные контакты в гнездах типа Slot или Socket помогали предотвратить установку процессора неправильной стороной или в неверный разъем. Версия Socket A процессора Athlon очень напоминает Duron.

Компания AMD выпускала процессоры Athlon с тактовыми частотами 550–1400 МГц, в которых использовалась шина типа EV6 с частотой 200/266 МГц для подключения к северному мосту системной платы. Этот тип шины лицензирован у компании Digital Equipment, которая использовала ее в процессорах Alpha 21264. Тактовая частота шины EV6 составляет 100 или 133 МГц, однако работает с удвоенной скоростью, дважды передавая данные за один такт, благодаря чему процессор работает на частоте 200 или 266 МГц. Поскольку шина является 64-разрядной (8 байт или 64 бит), ее пропускная способность составляет 1,6 или 2,1 Гбит/с (передача 8 байт на частоте 200 или 233 МГц). Подобная шина идеально подходит для взаимодействия с оперативной памятью стандарта PC1600 или PC2100 DDR, которая обладает такими же скоростными характеристиками. Архитектура шины EV6 решает проблему потенциально узкого пропускного канала данных между набором микросхем и процессором, обеспечивая более эффективную передачу данных по сравнению с другими процессорами. Благодаря шине EV6 процессоры Athlon и Duron демонстрируют достойную производительность.


Рис. 3.58. AMD Athlon XP (Socket A), выполненный по 0,13-микронной технологии, в корпусе PGA

Процессор AMD Athlon содержит встроенную кэш-память первого уровня объемом 128 Кбайт, а также внешнюю кэш-память второго уровня объемом 512 Кбайт, рабочая частота которой равна половине, двум пятым или одной трети частоты ядра. В более поздних версиях процессоров Socket A Athlon и большинстве процессоров Athlon XP используется кэшпамять объемом 256 Кбайт, работающая на полной частоте ядра процессора. В последних версиях процессоров Athlon XP поддерживается кэш-память второго уровня объемом 512 Кбайт. Кэш-память всех процессоров формфактора PGA для гнезда Socket A работает на полной частоте ядра. AMD Athlon, поддерживает технологии MMX и Enhanced 3DNow!, которые предоставляют дополнительные 45 команд, позволяющие улучшить обработку графики и звука. По своему назначению и структуре технология 3DNow! подобна SSE компании Intel, но отличается некоторыми определенными командами и аппаратной поддержкой. Процессор Athlon XP поддерживает дополнительные инструкции SSE, получившие название 3DNow! Professional. К счастью, большинство производителей программного обеспечения решили наравне с инструкциями SSE поддержать (за небольшим исключением) и команды 3DNow! Professional.
Таблица 3.45. Сведения о процессорах AMD Athlon в корпусе Slot A

Маркировка             Модель     Частота, МГц      Частота шины,       Коэффициент    Кэш-память L2, Кбайт

процессора                                                      МГц                      умножения

AMD-K7500MTR51B   1                 500                 100×2                    5x                           512

AMD-K7550MTR51B   1                 550                 100×2                    5,5x                        512

AMD-K7600MTR51B   1                 600                 100×2                    6x                           512

AMD-K7650MTR51B   1                 650                 100×2                    6,5x                        512

AMD-K7700MTR51B   1                 700                 100×2                    7x                           512

AMD-K7550MTR51B   2                 550                 100×2                    5,5x                        512

AMD-K7600MTR51B   2                 600                 100×2                    6x                           512

AMD-K7650MTR51B   2                 650                 100×2                    6,5x                        512

AMD-K7700MTR51B   2                 700                 100×2                    7x                           512

AMD-K7750MTR52B   2                 750                 100×2                    7,5x                        512

AMD-K7800MPR52B  2                 800                 100×2                    8x                           512

AMD-K7850MPR52B  2                 850                 100×2                    8,5x                        512

AMD-K7900MNR53B  2                 900                 100×2                    9x                           512

AMD-K7950MNR53B  2                 950                 100×2                    9,5x                        512

AMD-K7100MNR53B  2                1000                 100×2                    10x                         512

AMD-A0650MPR24B  4                 650                 100×2                    6,5x                        256

AMD-A0700MPR24B  4                 700                 100×2                    7x                           256

AMD-A0750MPR24B  4                 750                 100×2                    7,5x                        256

AMD-A0800MPR24B  4                 800                 100×2                    8x                           256

AMD-A0850MPR24B  4                 850                 100×2                    8,5x                        256

AMD-A0900MMR24B  4                 900                 100×2                    9x                           256

AMD-A0950MMR24B  4                 950                 100×2                    9,5x                        256

AMD-A1000MMR24B  4                1000                 100×2                    10x                         256

В большинстве индексов производительности процессор AMD Athlon сравнивается с процессором Intel Pentium III равной, а то и большей частоты. Компания AMD опередила Intel, выпустив Athlon с частотой 1 ГГц на два дня раньше, чем последняя представила процессор Pentium III с аналогичной частотой.

В табл. 3.46 приведены характеристики процессоров AMD Athlon в корпусе PGA (Socket A). Все процессоры в данном исполнении относятся к модели 4.

Примечание

В табл. 3.46 -3.49 тактовая частота процессора и ее множитель указаны для каждой из моделей Athlon. Эти значения используются системной BIOS для конфигурирования процессора AMD. Значения множителей, приведенных в предыдущих изданиях книги и других источниках, основываны на частоте системной шины, а не на частоте тактового генератора. На самом деле системной BIOS нужны фактические значения, которые приведены в вышеупомянутых таблицах.

Примечание

Для конфигурирования процессора Athlon в системной BIOS выберите частоту процессора и соответствующий множитель из табл. 3.44. Скорость шины, приведенная в табл. 3.46, равна удвоенной частоте тактового генератора.

Обсудить статью на форуме


Если прочитаная статья из нашей обширной энциклопедия компьютера - "Другие процессоры шестого поколения", оказалась полезной или интересной, Вы можете поставить закладку в социальной сети или в своём блоге на данную страницу:

Так же Вы можете задать вопрос по статье через форму обратной связи, в сообщение обязательно указывайте название или ссылку на статью!
   


Copyright © 2008 - 2024 Дискета.info