Реферат: Процессоры AMD седьмого поколения (K7)

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Реферат на тему:

Процессоры AMD седьмого поколения (K7)

По дисциплине: Архитектура ПК

2009 г.

Содержание

Введение

1. Процессоры AMD седьмого поколения (K7)

2. Общие сведения о процессоре AMD Athlon (Thunderbird)

2.1 Основные свойства архитектуры процессора AMD Athlon™

2.2 Характеристики процессора AMD Athlon

3. Архитектура процессора AMD Athlon (Thunderbird)

3.1 Микроархитектура

3.2 Системная шина

3.3 Блок операций с плавающей точкой

3.4 Расширенные возможности технологии 3DNow!™

3.5 Архитектура КЭШа

3.6 DDR память

4. Возможности следующего поколения компьютеров

Список источников

Приложение

Введение

К7 - первый из семейства микропроцессоров х86 7-го поколения, в котором присутствуют конструктивные решения, до сих пор не применявшиеся в процессорах архитектуры х86 и сулящие выигрыш в быстродействии даже при одинаковых тактовых частотах. Наиболее впечатляющим из них является, конечно, 200-мегагерцовая системная шина, однако есть и другие, менее заметные на первый взгляд новшества, ставящие К7 выше процессоров 6-го поколения.

1. Процессоры AMD седьмого поколения (K7)

K7 - первые процессоры, выпущенные на платформе PC, которые не только вывели AMD на уровень действительно достойного и мощного конкурента Intel, но и на длительное время стали признанными лидерами по производительности. Архитектура принципиально отличаются от Intel, которая уперлась в свой Slot1 и решила давить конкурентов, никого на него ни в коем случае не пуская. В результате AMD разработала свой интерфейс и в альянсе с VIA Technoliges, а в последствии и с nVidia обеспечила быструю и надежно работающую гибкую связку процессор + чипсет. Это был абсолютно новый кристалл следующего поколения, с тщательно переработанной и проработанной архитектурой. На этот раз особенно впечатлял своими показателями как раз блок арифметики с палавающей запятой (FPU): для него использовалось 3 независимых полностью автоматизированных конвейера, один из которых обеспечивал взаимодействие регистров с памятью (что сильно повышает среднюю производительность), а два других (сложения и умножения) могли одновременно обрабатывать инструкции (их подача осуществлялась конвейерно, в отличии от FPU K6). При этом пиковая производительность при, скажем, 500MHz составляет 1000 Mflops (когда обрабатываются 2-е инструкции за такт). AMD в качестве маркетинговой политики продвигала тезис о том, что конвейер у Athlon меньше (соответственно команды выполняются быстрее), а инструкций за такт больше.

Также был сильно увеличен объем кэш-памяти L1 - 128 Кбайт (по 64 Кбайт для инструкций и данных). Кэш-память L2 - 512 Кбайт, первое время работала на 1/2, 2/5 или 1/3 частоты процессора. Чем тактовая частота процессора выше, тем на относительно меньшей частоте работал кэш процессора "благодаря" вот этим самым делителям. В следствии чего ядро было в скором времени переделано. Был эффективно переработан интерфейс с L2, причем без дублирования данных L1, т.е. размер кэша для процессора суммировался, в отличии от Intel. Осуществлен механизм двойной независимой шины - по отдельному каналу на кэш и на оперативную память. Изменения также коснулись и SIMD блока. Были добавлены 24 новые инструкции, из них 19 для улучшения целочисленного блока MMX и работы с потоковыми данными, а еще 5 - для обработки инструкций DSP (digital signal processor), которые используются в таких программах, как MP3, Dolby Digital, а также в программных модемах. Дополненный набор был именован как "Enhanced 3DNow!". Процессорная шина взята от небезызвестной Alpha - EV-6. Тактовая частота 100 МГц с эффективной частотой передачи данных 200 МГц (упрощенно: по 100 МГц в обе стороны). Процессор поддерживает набор инструкций MMX и расширенный по сравнению с K6-III набор 3DNow!. Форм-фактор - Slot A, а затем и Socket A, который используется по сей день. К7 получил гордое наименование Athlon. Были выпущены модели 500-1000 МГц. Ядро K75 (Slot A, 0,25мкм) - алюминиевые соединения, K76 (Socket A, 0,18, 0,13мкм) и последующие - медные. Терминология процессоров AMD

Теперь пробежимся по терминологии процессоров AMD, ну а что бы не было скучно - продолжим сравнение с линией Intel. Athlon - наименование процессоров, созданных на основе архитектур K7, К75, К76, Thunderbird, Palomino, Thoroughbred и Barton в вариантах Slot A и Socket A (Socket 462). Высокопроизводительные процессоры, ориентированные на сектор рабочих станций с большим быстродействием. При этом изначально цена у них была ниже чем у PIII (в то время - Coppermine), а производительность заведомо выше. Ценовая тенденция сохранилась и до настоящего момента :) Argon - Первое ядро семейства K7. Выпускался по технологии 0,25 мкм от 500-650 МГц. Имел кэш память L2 512 Кб, работающую на половине частоты процессора. Был предназначен для Slot A. Thunderbird - кодовое название 2-го ядра процессоров Athlon, выпущенных по технологии 0,18 мкм с использованием технологии медных соединений. На чипе интегрированы 256 Кбайт полноскоростного эксклюзивного кэша L2 (что решило проблему медленного L2 в первых Athlon). В качестве переходного варианта камень некоторое время выпускался в модификации для Slot A. Однако основным форм-фактором является все же Socket A. Модель с частотой 1,33 ГГц демонстрирует большую производительность на офисных задачах, чем процессор Intel Pentium IV с частотой 1,7 ГГц. Технологический потенциал ядра Thunderbird предоставляет возможность выпуска изделий с частотой до 1,4 ГГц. Однако достойную конкуренцию PIV с его "бешеными мегагерцами" составил кристалл с существенно обновленным ядром… Palomino - кодовое название 3-го ядра процессоров Athlon XP, принявший эстафетную палочку AMD от Thunderbird. C этого ядра AMD, следуя своим традициям, ввела так называемый PR рейтинг, который вместо реальной тактовой частоты указывает некий индекс, сопоставимый с производительностью P4. (т.е. 1500+ по производительности, с точки зрения AMD соответствует P4 1500, даже немного быстрее :) ), хотя его реальная тактовая частота состовляла 1333 МГц). Было произведено несколько незначительных изменений, а результат получился весьма интересным. Первое: обновлен набор SIMD команд, курсовые - 700 р.