Šiaulių UniversitetasFizikos Matematikos fakultetas
Referatas“AMD procesorių branduoliai”
Atliko: III kurso dieninio sk. Fizikos informatikos spec.studentas Gediminas SteponavičiusPriėmė: assist. Vaidas Giedrimas
ŠU2003Turinys:
3. x86 šeimos AMD procesoriai4. Procesorius su Argon branduoliu5. Procesoriai su Apalosa ir Thoroughbread branduoliais6. Procesoriai su Barton ir Thorton branduoliais7. Intel ir AMD procesorių testai8. Literatūra
AMDProcesorių Branduoliai
Nuo 1969m. AMD bendrovė buvo pradeda vystytis vieno iš jų kūrėjo dėka. Po truputį buvo bandoma pradėti kurti technologijas leidžiančias įgyvendinti jų tikslus. Žinoma norint ką nors pagaminti bendrovei buvo reikalingi pinigai ir po jos įsikūrimo buvo skirta jų pirminei gamybai. Netrukus pirmoji AMD bendrovės produkcija pasiekė rinką tačiau jos nestebino. Buvo daug dirbama,stengiamasi ir jų pirmasis procesorius pasirodė pavadinimu Am486. Šio procesoriaus darbinis dažnis – 120 MHz ir jo siūloma kaina buvo gera pirkėjui. Am486 buvo skirtas augančiam kilnojamam prekybos segmentui. Procesorius turi power management, SMM ir laiko kontrolės funkcijas. Sekantis AMD bendrovės procesorius tai Am5x86. Jo darbinis greitis jau šiek tiek didesnis ir siekė 133 – MHz su 33-MHz external bus.Greito vykdymo bruožas 16-Kbyte kešas naudojantis “write-back” technologijas sumažino laika tokiu būdu pagreitindamas x86 loginio branduolio greitį visų daugialypių terpių darbui. Procesorius pagamintas pagal 0,35 mikrono technologiją. Tuo laiku šis procesorius buvo naudojamas tiek staliniuose tiek nešiojamuose kompiuteriuose. Laikui bėgant bendrovė vis gerino savo produkciją stengdamasi konkuruoti su kitomis garsiomis bendrovėmis. Tokiu būdu jiems buvo pagrindas skirti daugiau lėšų gamybai, kvalifikuotiems darbuotojams, kad būtų siekiama aukštumų. To pasekoje pasirodo dar vienas procesorius pavadinimu AMD-K5. Jis naudojo “superscalar” branduolį, tačiau jo pagrindas buvo x86 šeimos loginis branduolys. Šis procesorius palaikė 32 bitų ir 16 bitų spartą. Po šio procesoriaus išleistas AMD-K6 procesorius, taip pat naudojantis x86 šeimos loginį branduolį. Šis procesorius turėjo jau didesnį prileidimą įvairioms programoms ir jį buvo patogu naudoti programuotojams.AMD-K6 netgi galėjo padėti tolimesniai kompiuterių vystymosi raidai gaminant naują produkciją ir to pasekoje išleidžiamas dar vienas procesorius AMD-K6-2 su 3D grafika. (pav.1)
Pav. 1 AMD-K6-2 procesorius
Procesorius jau pradedamas lyginti su Intel Pentium I I. AMD-K6-2 procesoriaus branduolyje 9,3 milijono tranzistorių, jis pagamintas pagal 0,25 mikrono technologiją. Jau galima matyti kad gamyba sparčiai klęsti nes per 0,10 mikrono pagerejo procesoriaus gamyba, o tai reiškia, kad jis mažiau kaista. AMD-K6-2 procesoriaus greitis siekė net 500 MHz. Sekantis procesorius AMD K6-III (pav.2) jis taip pat turi 3D funkciją ir šiek tiek spartesnis. Šis procesorius gauna TriLevel Cache design pavadinimą. Jo charakteristikos: Lustas pagamintas pagal 0.25 µm technologiją. Branduolys su CXT technologija – tai K6 – 2 branduolys su paketinio duomenų perdavimo galimybe. Dirba Socket-7 sisteminėse plokštėse, bet reikia naujesnės BIOS versijos. 64 kB L1 spartinančioji atmintinė (po 32 kB duomenims ir kodui). 256 kB L2 spartinančioji atmintinė, kuri yra procesoriaus kristale. Sisteminės plokštės spartinančioji atmintinė dirba kaip procesoriaus L3 atmintinė. Maitinimo įtampa 2.2 – 2.5 V (skirtingos modifikacijos) 21 SIMD-komanda 3DNow! Yra du konvejeriai dirbantys su dviem porom vienodo tikslumo realiais skaičiais. Dažniai 350, 400, 450 ir 475 MHz. Sisteminė magistralė 100 MHz, gali dirbti ir prie 66 MHz. 3DNow! palaikoma DirectX6.0 ir vėlesnėse versijose.
Pav.2 AMD K6-III procesorius
Po jo pasirodo AMD-K7(Athlon) (pav.3) procesorius su 200 MHz magistrale. Jame įdiegta aukšto lygio technologija ir jo greitis didesnis už 500 MHz. Jis taip pat pagamintas pagal 0,25 mikrono technologiją.Tačiau keičiasi šio procesoriaus barnduolys. Naujos kartos branduolys kodiniu pavadinimu Argon, turintis 22 milijonus tranzistorių. Dirba specialioje Slot A jungtyje, naudoja licenzijuotą Alpha EV6 sisteminę magistralę, maitinimo įtampa 1.6 V,128 kB L1 spartinančioji atmintinė (64 kB + 64 kB), 512 kB L2 spartinančioji atmintinė išdėstyta procesoriaus kartridže ir dirbanti pusės procesoriaus greičiu, SIMD instrukcijų 3DNow! rinkinys papildytas naujomis komandomis. Viso 45 komandos, gaminamas su 500, 550, 600, 650 ir 700 MHz taktiniais dažniais.
Pav. 3 AMD-K7(Athlon) (Argon) procesorius
Matome, kad tikrai daug pasikeitė procesoriaus charakteristika nuo anksčiau minėtų. Tačiau tai dar ne pabaiga ir AMD bendrovė nenuleidžia rankų ir į darbą sparčiai kimba norėdama nukonkuruoti savo pagrindinius „priešus“ Pentium procesorius, kuriuos gamina INTEL bendrovė. Jau 2000 metais buvo planuojama išleisti procesorių pagamintą pagal 0,18 mikrono technologiją. Jiems tai įgyvendinti pavyksta netgi pagamina pagal 0,13 mikrono technologiją. Naujieji 0,13 mikrono technologijos pagrindu pagaminti AMD-Athlon XP (pav.4) ir Duron (pav.5) procesoriai Thoroughbread ir Apalosa branduoliai. Pigių namų bei biuro kompiuterių rinkoje „Intel Celeron“ procesoriai konkuruoja su „AMD Duron“. Čia AMD procesoriai yra patrauklesini, nes jų pagrindu pagaminti kompiuteriai gali panaudoti spartesnę DDR atmintinę. Dar vienas pranašumas kad „Duron“ vartotojai nesunkiai gali atnaujinti savo kompiuterius, pakeisdami turimus procesorius į „Athlon XP“. Sparčiai pažengus į priekį AMD bendrovė įsitvirtino asmeninių kompiuterių rinkoje, o dabar net pradėjo belstis į stambiems klientams skirtų kompiuterių rinkos duris. Iš pradžių jiems nelabai sekėsi, tačiau padėtis pradėjo keistis išleidus AMD „760MPX“ daugiaprocesorinį lustą ir „Athlon MP“ procesorių seriją, skirtus daugiaprocesorinėms sistemoms. Kompiuteriai su dviem „Athlon MP“ procesoriais darbo pajėgumu beveik nenusileidžia daug brangesniems „Intel Xeon“ procesorius turintiems kompiuteriams. Rinkoje šalia „Intel Itanium“ 64 bitų procesorių pasirodys ir AMD.Naujoji x86-64 procesorių architektūrabus tiesioginė IA-64 konkurentė. Siekdama mažesnių išlaidų bei lengviau įeiti į rinką, AMD nekūrė visiškai naujos platformos, bet išplėtė ją 64 bitų instrukcijomis. Dėl to „ClawHammer“ bus suderinama su IA-32 architektūra ir leis panaudoti 64 bitų architektūros teikiamus darbo našumo pranašumus.
Pav. 4 AMD Duron (Apalosa) procesorius Pav. 5 AMD Athlon XP (Thoroughbread) procesorius
AMD: Athlon 64 ir DDR400, Thorton ir Barton procesoriaus branduolysJaponijoje pasirodė pirmoji informacija apie naujus, perspekyvius AMD procesorius. Pirmakart užsiminta apie naujus procesorių branduolius. Remiantis naujausia informacija, proceriaus AMD Athlon XP atsiradimas su FSB 400 MHz palaikymu leidžia tikėtis informacijos tikrumu. Šaltiniai Japonijoje neleidžia abejoti, jog atsiras naujas čipsas Athlon XP (pav.6) su Barton branduoliu ir FSB 400MHz (greičiausiai bus nustatomas 3200+ reitingas).Galima numatyti, kad tuomet šio proceriaus realus taktinis dažnis sieks 2,2GHz. Jei kalbėti apie kitas čipsų versijas su Barton branduoliu ir FSB 400MHz tai galima neabejoti, jog pasirodys ir Athlon XP 3000+ procesorius su FSB 400MHz ir 2167GHz, tai galime pastebėti, jog dažnis mažėja, nors su 400MHz versija atsiranda galimybė sutaupyti energijos resursus.O dabar – siurprizas: tų pačių šaltinių Japonijoje teigimu, AMD ketina pristatyti naują procesoriaus branduolį su 256KB laikinąją atmintimi L2 pavadintą Thorton (pav.7). AMD pradžiugindama nauju procesoriaus pavadinimu tik leidžia spėti, jog atsiras procesoriai, kurių reitingai bus 3000+/3200+ ir aukštesni. Išsakomos prielaidos, kad Thorton branduolio dydis, lyginant su Thoroughbred architektūra, laikinosios atminties dydžiu L2 ir markiruote, bus mažesnis ir sunaudos mažiau energijos. Žinoma, kyla pagrįstas klausimas: kas yra tas Thorton? Ar tai ne jaunesnis Barton brolis su laikinosios atminties padidinimu iki 256KB SDRAM L2.
Pav.6 AMD Athlon XP (Barton) procesorius Pav. 7 AMD Athlon XP (Thorton) procesoriusGamybos prognozės:Opteron (WS/Server): • Branduolys SledgeHammer – 1 MB cache L2, 0,13mkm SOI, 2003 m. II-as ketvirtis • Branduolys Athens: 1 MB cache L2, 0,09mkm SOI, 2004 m. I-as pusmetis Desktop Athlon 64: • Branduolys ClawHammer: 1 MB cache L2, 0,13mkm SOI, DDR400; 2800+/3100+/3400+/3700+ ( realūs taktiniai dažniai – 1,6 GHz, 1,8 GHz, 2,0 GHz, 2,2 GHz) – 2003 m. III-ias ketvirtis, 4000+ (2,4 GHz) – 2003 m. IV-as ketvirtis • Branduolys San Diego: 1 MB cache L2, 0,09mkm SOI, 2004 I-asis pusmetis
• Branduolys Paris: 256 kB cache L2, 0,13mkm SOI, 3200+( 2,0 GHz?) – 2003 m. III-ias ketvirtis, 3500+ – 2003 m. IV-ias ketvirtis. • Branduolys Victoria: 256 kB cahce L2, 0,09mkm SOI, 2004 m. I-as pusmetis Mobile Athlon 64: • Branduolys ClawHammer: 1 MB cache L2, 0,13 mkm SOI, 2003 m. II-as pusmetis. • Branduolys Odessa: 1 MB cache L2, 0,09 mkm SOI, 2004 m. I-as pusmetis. Testai, kuriuose palyginami INTEL ir AMD procesoriai, jų galingumas.Pav.8 http://www.tech-report.com/reviews/2001q4/athlonxp/cc-winstone.gif Pav..9 http://www.mikhailtech.com/articles/processors/xp2200/sscpu.gif
Literatūra:
http://www.ebiz.lt/article.php3/23/2440/7http://www.amd.com/us-en/Processors/SellAMDProducts/0,,30_177_4458_3505^9487^9577~75138,00.htmlhttp://www.amd.com/us-en/Processors/SellAMDProducts/0,,30_177_4458_3505^9488^9611~75138,00.htmlhttp://www.spektras.lt/news/030312/07.htm