Программно-аппаратное обеспечениеРефераты >> Программирование и компьютеры >> Программно-аппаратное обеспечение
К основным свойствам архитектуры процессора AMD Athlon относятся
· Первая, оптимизированная для работы с высокой тактовой частотой, суперконвейерная, суперскалярная микроархитектура, предназначенная для выполнения 9 инструкций за один такт. Включает в себя:
o Несколько параллельных декодеров x86-инструкций;
o Три суперскалярных внеочередных конвейера для выполнения вычислений с плавающей точкой, включая инструкции MMX и 3DNow!;
o Три суперскалярных внеочередных конвейера для целочисленных вычислений;
o Три суперскалярных внеочередных конвейера для генерации адресов;
o Контроль за 72 инструкциями;
o Усовершенствованное динамическое предсказание ветвлений;
· Расширение возможностей технологии 3DNow! для достижения высокой производительности.
o 21, уже применяющаяся инструкция технологии 3DNow!, первой технологии расширяющей возможности суперскалярногой обработки SIMD;
o 19 новый инструкций улучшающих расчеты с целочисленными данными, необходимыми для для кодирования голоса и видео и интенсификации обмена данными, как для Internet-приложений, так и для любых других приложений требующих потока данных;
o 5 новых DSP-инструкций для программных модемов, ADSL, Dolby Digital, и приложений использующих MP3;
o Совместимость с Windows 98, Windows 95, и Windows NT 4.x без кокай-либо коррекции программного обеспечения.
· 200-МГц (а в будущем и 400-МГц) системная шина AMD Athlon, обеспечивает небывалую полосу пропускания для приложений требующих интенсивного обмена данными.
o Технология синхронизации исходящих данных;
o 8-разрядная коррекция (ECC) для контроля целостности пересылаемых данных;
o Максимальное значение ширины полосы пропускания от 1,6 до 3,2 Гб/с;
o Поддержка многопроцессорной Обработки - топология точка-точка, с числом процессоров в многопроцессорных системах определяемым вариантом реализации чипсета;
o Поддержка 24 отложенных транзакций на процессор.
· Быстродействующий системный кэш включает в себя встроенную кэш-память первого уровня размером 128 Кб и высокоскоростной программируемый интерфейс к кэшу второго уровня.
· Инфраструктура Slot A оптимизированная для применения в высокопроизводительных платформах:
o Картрижд процессора по размерам сравним с картриджем Pentium III;
o Допускается использование всех механических деталей составляющих инфраструктуру Slot 1, включая разъем посадочного места, однако инспольхование другого протокола шины опребеляет электрическую несовместимость Slot 1 и Slot A;
o Электрически, интерфейс 200-МГц системной шины AMD Athlon, базируется на шинном протоколе Alpha EV6;
o Имеются все элементы необходимые для решений на базе инфраструктуры Slot A - чипсеты, системные платы, BIOS.
· В выпущенном по 0,25-мкм технологии процессоре, находятся примерно 22 млн. транзисторов, размещенных на пластине площадью 184 мм2.
· Произведен по 0,25-микронной технологии с шестью слоями металлизации.
Hammer
Hammer можно назвать особенным не только из-за его набора команд. Но в первую очередь, мы остановимся именно на этом. Положение AMD не настолько сильно, чтобы перейти на свой набор команд и полностью отказаться от x86, поэтому кажется правильным переход на систему команд x86-64, расширение имеющейся 32-битной архитектуры x86. А то, что AMD не собирается отказываться от этой архитектуры - вовсе не означает, что Hammer обречен.
Для начала, выделим преимущества архитектуры x86-64:
1. Обратная совместимость с инструкциями x86.
2. 8 новых 64-битных регистров общего назначения (general purpose registers, GPRs), плюс 64-битные версии прежних 8 регистров общего назначения.
3. Поддержка SSE и SSE2, плюс 8 новых регистров SSE2. (Улучшена работа с потоковыми данными).
4. Увеличен объем адресуемой памяти для приложений, работающих с большими объемами данных.
5. Высокая производительность 32-битных приложений, плюс поддержка появляющихся 64-битных приложений, хороший вариант переходного процессора.
Ниже перечислены основные недостатки:
1. процессор продолжает поддерживать архитектуру x86, которой уже давно пора кануть в лету.
2. новые регистры общего назначения можно использовать лишь в 64-битном режиме, что не позволяет повысить производительность 32-битных приложений посредством улучшения архитектуры системы команд.
Сводная таблица характеристик микропроцессоров
Процессор |
Тактовая частота |
FLOP[1] |
Кэш данных |
Кэш команд |
Кэш память L2 |
Частота системной шины |
SPECint[2] |
SPECfp[3] |
Ватт[4] |
Intel Pentium 4 |
1.3-3.2 ГГц |
2 |
8 КБ |
12 КБ |
256-512 КБ на чипе |
400-800 МГц |
1620 |
1494 |
82 Вт |
Intel Itanium |
733, 800 МГц |
4 |
16 КБ |
16 КБ |
96 КБ |
266 МГц |
365 |
701 |
116-130 Вт |
AMD Athlon XP |
1.333-2.2 ГГц |
3 |
64 КБ |
64 КБ |
512 КБ на чипе |
400 МГц |
1080 |
982 |
60-68 Вт |
AMD Athlon MP |
0.85-2.133 ГГц |
3 |
64 КБ |
64 КБ |
256 КБ на чипе |
266 МГц |
781 |
656 |
46.1-54.7 Вт |
Sun UltraSPARC III |
600-1200 МГц |
2 |
64 КБ |
32 КБ |
до 16 МБ внешней, контроллер и теги на чипе |
150 МГц |
722 |
1118 |
70 Вт @ 750 МГц |
IBM PowerPC 750FX |
0.9-1 ГГц |
1 |
32 КБ |
32 КБ |
512 КБ на чипе |
200 МГц |
5.7 Вт @ 900 МГц | ||
SandCraft SR71000 |
500-800 МГц |
2 |
32 КБ |
32 КБ |
512 КБ на чипе |
133 МГц |
4 Вт @ 600 МГц | ||
Alpha 21264 |
0.5-1 ГГц |
2 |
64 КБ |
64 КБ |
До 8 МБ |
200 МГц |
679 |
960 |
90 Вт @ 750 МГц |
IBM Power 4 |
1.1-1.3 ГГц |
4 |
32 КБ |
32 КБ |
От 0.5 до 16 МБ |
400 МГц |
814 |
1169 | |
HP PA-8700 |
650, 750 МГц |
4 |
0.75 МБ |
1.5 МБ |
1.5 МБ |
569 |
581 |
12.5 Вт | |
SPARC64 GP |
400-675 МГц |
2 |
128 КБ |
128 КБ |
8 МБ внешней |
478 |
509 | ||
AMD Opteron |
1.4-2 ГГц |
2 |
64 КБ |
64 КБ |
1 МБ |
1335 |
1339 |
84.7 Вт | |
Intel Xeon |
1.4-2 ГГц |
8 КБ |
20 КБ |
1 МБ |
400-533 МГц |
1243 |
1152 |
110 Вт | |
Intel Itanium 2 |
1.3-1.5 ГГц |
4 |
32 КБ |
Общий для данных и команд |
256 КБ |
400 МГц |
1322 |
2119 | |
Alpha 21364 |
1.15-1.77 ГГц |
4 |
64 КБ |
64 КБ |
1.75 МБ |
877 |
1482 |
155 Вт |