Intel

Знакомьтесь, это Intel
Все, кто когда-либо сталкивался с понятием персональный компьютер, так или иначе наслышаны о таком гиганте компьютерной индустрии как Intel Corporation. Да, действительно, сейчас Intel – это не только передовая корпорация, выпускающая микропроцессорное оборудование для построения компьютерных систем. Спектр выпускаемого оборудования и комплектующих Intel растет с каждым годом, а корпорация уверенно утверждается на все новых и новых позициях на рынке компьютерных технологий. Но обо всем по порядку.
Корпорация Intel была основана в середине июня 1968 г. Робертом Нойсом (Robert Noyce) и Гордоном Муром (Gordon Moore). Практически, сразу после основания компании к ним присоединился нынешний председатель совета директоров – Эндрю Гроув (Andrew Grove). В 1974 г. в корпорацию пришел ее будущий президент и главный управляющий Крейг Барретт (Craig Barrett) и уже с тех пор Intel превратилась в крупнейшего в мире производителя микропроцессоров с числом сотрудников, превысившим 64 тысячи, и годовым доходом свыше 25 миллиардов долларов (по данным на конец 1997 г.).
Первоначальная коммерческая и промышленная задача была сформулирована в 1968 г. как создание рынка запоминающих устройств для вычислительных машин на базе кремниевых кристаллов. Уже в то время стало очевидно, что запоминающие устройства на кремниевой основе являются перспективными технологиями, которые в будущем будут основой развития вычислительной техники и технологии компьютерных устройств. Дело в том, что тогда кремниевая память стоила в сотни раз дороже магнитных носителей, которые занимали основную часть рынка запоминающих устройств, поэтому технологического прорыва Intel, в то время, явились новые конструктивные реализации памяти и микропрограммных вычислительных устройств которые стали для разработчиков вычислительной техники недорогой и мощной альтернативой магнитным носителям и не только вдохнули новую жизнь в уже существовавшую продукцию, но и положили начало принципиально новым техническим решениям. Однако, время шло и компания начала развитие смежных технологий. Очень скоро специалистам Intel стало ясно, что компьютерная индустрия ожидает не просто отдельных комплектующих, но современного высокопроизводительного и масштабируемого решения на уровне проекта архитектуры вычислительной машины, включающего, прежде всего микропроцессорное вычислительное устройство, запоминающие устройства и контроллеры периферийных компонент. Такой проект был создан.
Началом всего было появление в 1971 году микропроцессора Intel 4004 и программируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ Intel ROM. Процессор Intel 4004 стал технологическим триумфом корпорации: устройство размером с палец, стоило 200 долларов и было сравнимо по своей вычислительной мощи с первой ЭВМ ENIAC, созданной в 1946 г. и занимавшей пространство объемом в 85 куб. метров. Новая технология, практически сразу, легла в основу создания программируемых калькуляторов с огромным, по тем временам (от 4-х до 64-х килобайт) объемом оперативной памяти, способных обрабатывать массивы данных и соединяться с периферийными компонентами. А микропроцессоры серий 8086 и 8088, появившиеся, соответственно, в 1978 и 1979 гг., сразу были избраны корпорацией IBM для построения архитектуры первых в мире персональных компьютеров IBM XT и PC-jr.
В 80-х годах Intel открыла эру высокопроизводительного настольного компьютерного оборудования. В 1982 г. вышел современнейший, по тем временам, микропроцессор i286, который уже по тогда, кроме неслыханной производительности, имел, в зачаточном виде, возможности по обеспечению многозадачного режима и защищенного режима (Protected Mode), поддерживал обращение к расширяемой (EMS) памяти, объемом до 8 MB. В 1985 г. появился микропроцессор i386, на смену которому в 1989 г. пришел процессор i486. К тому времени корпорация уже достигла колоссального прогресса: процессор 486DX был в 1500 раз быстрее своего "прапрадедушки" 4004, а персональные компьютеры на его основе стали самым массовым изделием в компьютерной промышленности. Процессор i386 имел не только завершенную систему поддержки многозадачного режима, механизм защиты сегментов и мог оперировать оперативной памятью объемом до 64MB, но и явился технологией, разработки которой и сейчас производятся и с успехом реализуются такими компаниями как IBM/Cyrix и AMD.
Со времени основания Intel в 1968 г. технология изготовления интегральных схем непрерывно усложнялась, требуя все большей точности и детализации. Столкнувшись с проблемой растущей сложности конструкции микропроцессоров, Intel занялась разработкой и внедрением новых, все более изощренных производственных процессов. В результате сменялись поколения технологии травления схем в кремниевом кристалле, и точность этого процесса непрерывно возрастала. Первые микропроцессоры изготавливались по 10-микронной технологии, т.е. величина одного элементарного элемента схемы была порядка 10-ти микрон, но, уже, процессоры Intel486DX сначала производились по 1-микронной, а затем по 0,8 и 0,6-микронной технологии. Процессоры же Pentium II и Celeron сегодня изготавливаются, в основном, по 0,25-микронной технологии, а на горизонте выход в серию 0,18-ти микронной технологии. Каждый такой технологический "скачок" несет с собой уменьшение габаритов микросхемы, повышение ее быстродействия, снижение энергопотребления и, как правило, падение себестоимости. Первый микропроцессор Intel марки 4004 насчитывал 2300 транзисторов на одном кристалле, тогда как современные процессоры Pentium II и Celeron включают в себя примерно по 7,5 миллионов транзисторов. Что дает просто космическое соотношение производительность/стоимость всего за 20 лет.
Однако, 90-е годы стали переломным моментом в политике корпорации. Дело в том, что дальнейшее наращивание производительности с темпами, достигнутыми ранее, и таким же снижением стоимости стало невозможно. Был достигнут предел технологического оборудования и самой технологии серии 80х86. На горизонте уже маячили разработки новой серии Intel Pentium. Однако, технологические достижения данной технологии позволили снизить стоимость процессоров лишь в последние годы, а в то время Intel потребовалась серьезная и грандиозная рекламная компания, которая, к слову сказать, была успешно проведена, чтобы оставить завоеванные пространства рынка за собой, и занять новые рубежи. Сейчас торговая марка Intel Inside, по сумме вложенных в ее развитие средств, является самой дорогостоящей маркой в компьютерной индустрии и 8-й по стоимости во всем мире. Однако, производительность, выпущенного в 1993 г. процессора Pentium в пять раз превысила показатель такового i486, а, в свою очередь, появившееся в 1997 г. семейство процессоров Pentium II имело вдвое большую производительность по сравнению с процессором Pentium, что и явилось переломным моментом в, уже сложившейся к тому времени, конкурентной борьбе с такими компаниями как AMD, Cyrix, IBM, TI и IDT.
В настоящее время корпорация имеет производственные мощности во многих странах мира. Например, в США: гг. Санта-Клара и Фолсом (шт. Калифорния), Хиллсборо и Алоха (шт. Орегон), Дюпон (шт. Вашингтон), Чэндлер (шт. Аризона), Рио-Ранчо (шт. Нью-Мексико), Америкэн-Форк (шт. Юта); в Европе: Мюнхен (Германия), Суиндон (Англия), Лейкслип (Ирландия); в Азиатско-тихоокеанском регионе: Сидней (Австралия), Гонконг и Манила (Филиппины), Цукуба (Япония), Пенанг (Малайзия), Бангалор (Индия), Сингапур, Шанхай (Китай); на Ближнем Востоке и в Африке: Хайфа и Иерусалим (Израиль), Йоханнесбург (Южная Африка); в Карибском бассейне: Лас-Пьедрас (Пуэрто-Рико). В настоящее время ведется строительство новых производственных мощностей в Шанхае (Китай), Кулиме (Малайзия), Кирьят-Гате (Израиль) и Сан-Хосе (Коста-Рика), на которых выпускается львиная доля продукции Intel. В странах СНГ и Балтии Intel действует с 1991 г. К настоящему времени торговые представительства работают в Москве, Санкт-Петербурге, Волгограде, Нижнем Новгороде, Новосибирске, Екатеринбурге (Россия), Киеве (Украина), Минске (Белоруссия), Алма-Ате (Казахстан), Вильнюсе (Литва). Только за период 1994 - 1997 гг. товарооборот Intel на рынках этих государств вырос в одиннадцать раз - с 34 млн. долл. США до 376 млн. долл. Важнейшим результатом деятельности корпорации в этом регионе стало стремительное сокращение разрыва времени освоения новейших информационных технологий местными производителями компьютерной техники. Взаимовыгодное сотрудничество с Intel позволило целому ряду компаний в России, Украине, Белоруссии, Казахстане, Латвии и Эстонии наладить массовые производства высокопроизводительных современных персональных компьютеров на базе последних моделей процессоров Intel, практически, одновременно с ведущими мировыми производителями.
Intel вкладывает значительные средства в поддержание высоких темпов разработки и производства микропроцессоров как в "домашние", так и в интернациональные производства. Запланированные на 1998 г. ассигнования на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы оцениваются примерно в 2,8 млрд долл., по сравнению с 2,3 миллиардами в 1997 г., а, объем капиталовложений на развитие производства в 1998 г. составил 5 млрд долл., по сравнению с 4,5 млрд в 1997 году. Доходы Intel возросли с 20,8 млрд долл. в 1996 г. до 25,1 млрд в 1997 году и чистая прибыль составила 6,9 млрд долл., или 3,87 доллара на акцию в 1997 г., по сравнению с 5,2 миллиардами и 2,90 долл. на акцию в 1996 г. В четвертом квартале 1997 г. был получен рекордный доход в 6,5 млрд долл., против 6,4 млрд за тот же период 1996 года. В четвертом квартале 1997 г. корпорация приобрела 12,7 миллионов собственных обыкновенных акций на общую сумму в 1 миллиард долларов. Всего же, за 1997 г. было приобретено 43,6 млн собственных акций на сумму 3,4 млрд долл., а со времени начала осуществления этой программы по приобретению собственных акций в 1990г., корпорация приобрела, в общей сложности, 213,4 млн собственных акций на сумму 6,9 млрд долл. Как говорится: - "no comments!".
В производственной сфере корпорация разбита на ряд отраслевых подразделений, перед каждым из которых ставятся конкретные задачи по разработке технологий, направленных на повышение потребительских качеств и функциональных возможностей ПК, среди которых можно выделить следующие:
группа разработки микропроцессоров: ее деятельность сосредоточена на совершенствовании микропроцессорной архитектуры. В настоящее время группа разрабатывает процессоры семейств Pentium II, Celeron и Pentium Pro, а также чипсеты и материнские платы;
группа совершенствования компьютерных технологий: работает над улучшением потребительских свойств технологий, используемых как непосредственно в ПК, так и в смежных областях, а также над расширением сфер применения архитектуры Intel. В настоящее время выпускает устройства флэш-памяти и встроенные контроллеры USB, Intelligent I/O и Intel Miniature Card;
группа коммуникаций и Internet: работает над продукцией и технологиями развивающими и расширяющими сферы применения Internet и локальных сетей. В группу входит подразделение сетевой продукции, занимающееся разработкой коммуникационных средств и технологий. В настоящее время группой выпускаются средства проведения бизнес-видеоконференций и коллективной работы с приложениями на основе технологии ProShare, средства проведения видеоконференций по обычным телефонным линиям с использованием технологий Intel Create & Share Camera Pack и Intel Video Phone, а также технология Intercast, которая позволяет транслировать материалы World Wide Web, включая их в телеизображения.
подразделение сетевой продукции: выпускает средства управления рабочими группами семейства LANDesk, а также полный ассортимент устройств Fast Ethernet, включая сетевые адаптеры, концентраторы, коммутаторы и серверы печати, станции электронной почты и WWW.
Теперь, когда мы немного проникли в историю и узнали о направлениях и достижениях работы корпорации, рассмотрим подробнее ее основные современные разработки.
Завершена разработка процессора Pentium III
Одной из важнейших новостей начала 1999 года является то, что процессор Pentium III вышел в серийное производство и, хотя, его нельзя назвать процессором нового поколения, так как он основан на том же P6 ядре, что и Pentium II, Pentium III работает на более высоких тактовых частотах, содержит более 70 новых инструкций, новые регистры и реализует новейшие аппаратные и программные технологические решения. Он разработан для ускорения работы всех мультимедийных средств и систем ПК, таких как статическая и динамическая 3D графика, видео и звук. Также оптимизированы и улучшены инструкции пересылки операндов в памяти и обработка потоков информации. Менеджеры Intel утверждают, что процессор Pentium III: - "первый процессор, который учитывает как потребности конечных пользователей, так и IT менеджеров". Системы на основе Pentium III должны оптимизировать и ускорить вдвое наиболее емкие сетевые операции, такие как непрерывное сжатие данных, шифрование и кодирование мультимедийной информации (видео и звук). Среди большого числа преимуществ нового процессора можно выделить следующие:
* Новые оптимизированные инструкции с поддержкой SIMD
* Оптимизация вычислений с плавающей точкой
* Оптимизация MMX инструкций
* Улучшенный доступ к памяти Streamline
* Высокая тактовая частота (уже сейчас 450MHz и 500MHz)
* Уникальный идентификационный код
70 новых удобных и оптимизированных инструкций пересылки и обработки специфических данных, таких, как 3D графические преобразования и вычисления, осуществляющие одной инструкцией действия, для которых до этого требовалось выполнять от четырех до шести отдельных инструкций. Что достигается и за счет использования технологии SIMD (Single Instruction Multiple Data), дающей возможность одной инструкции оперировать с операндами, гораздо больших, чем ранее было возможно, размеров. Не обошлось и без появления новых регистров. Таковые в Pentium III позволяют распараллеливать вычисления с плавающей точкой и выполнять до четырех операций с вещественными числами одновременно, что может существенно повысить производительность 3D приложений и игр, а также сделать значительный рывок в технологии 3D проектирования и моделирования. Благодаря технологии Registers Shared одни и те же регистры теперь могут быть использованы как для MMX, так и для SIMD вычислений, и для целочисленной, и для вещественной арифметики и делают программирование вычислений с плавающей точкой более простыми, нежели при программировании сопроцессоров серии х86.
Доступ к памяти осуществляется по технологии Streamline, а объем кэша второго уровня (L2) – 512KB. Оптимизирован доступ к кэш-памяти второго уровня, что приводит к уменьшению среднестатистического числа промахов в L2 кэше. Это приводит к ускорению выполнения оптимизированного кода.
Новинкой, которая обсуждается уже давно, является уникальный идентификационный код, которым снабжается каждый чип. Данный код может быть использован, прежде всего для идентификации процессора, его партии, места и времени выпуска и других производственных характеристик и особенностей при помощи удаленного опроса, например, сетевого. Вскоре, любой владелец Pentium III сможет получить от Intel исчерпывающую информацию о установленном в его компьютере процессоре и проверить его на предмет подделки. Также, на уровне с именем пользователя и паролем код процессора может быть использован для авторизации и идентификации пользователей в сетях.
Уже задолго до выхода в серийное производство Pentium III, Intel проводит активную компанию по распространению среди производителей программного обеспечения спецификации на новый процессор, так что появление окончательных версий, оптимизированных для Pentium III приложений, можно ожидать в ближайшее время.
Не менее современной и, все также, высокопроизводительной является серия микропроцессоров Pentium II и Celeron
Процессор Pentium II явился закономерным продолжением и развитием технологии Pentium с ее современными дополнениями и изменениями. В настоящее время процессоры Intel Pentium II, выпускающиеся с тактовой частотой до 450МГц для настольных ПК, рабочих станций и серверов, используют новую высокопроизводительную архитектуру двойной независимой шины, позволяющую существенно увеличить пропускную способность и привести скорость шины в соответствие мощностью процессоров. Выделенная кэш-память второго уровня 512KB расположена в картридже с односторонним контактом (S.E.C.), также, имеется и 32KB кэша первого уровня (16K для данных и 16K – для инструкций), что вдвое больше, чем у процессора Pentium Pro. Кэш второго уровня L2 имеет код коррекции ошибок (ECC), увеличивающий надежность и целостность данных при использовании в одно- и двухпроцессорных серверных системах. Основными конструктивными особенностями процессора являются:
* Архитектура Двойной Независимой Шины
* Технология Intel MMХ
* Динамическое исполнение
* Картридж с односторонним контактом (S.E.C.)
Теперь немного подробнее. Архитектура двойной независимой шины, снимающая многие проблемы пропускной способности современных компьютерных платформ, была разработана фирмой Intel для удовлетворения запросов современных прикладных программ, а также для обеспечения возможности дальнейшего развития новых поколений процессоров. Дело в том, что с ростом частоты тактирования процессорного ядра необходимо повышать производительность системной шины и частоты шины в 66MHz недостаточно для обслуживания запросов процессора. Впервые архитектура двойной независимой шины была применена в процессоре Pentium Pro с тактовыми частотами 300MHz, теперь же она становится обычным явлением для процессорах PII. Наличие двух независимых шин дает возможность процессору получать доступ к данным, передающимся по любой из шин одновременно и параллельно, в отличие от последовательного механизма, характерного для систем с одной шиной. Механизм работы двойной последовательной шины: архитектура двойной последовательной шины использует две шины: "шину кэша 2-го уровня", связывающую ядро с кешем L2 и "системную шину", связывающую процессор с оперативной памятью, а процессор может использовать обе шины одновременно. Данный подход более чем в 3 раза ускоряет работу кэша 2-го уровня процессора PII с тактовой частотой до 400 МГц, по сравнению с процессором Pentium. С увеличением тактовых частот процессоров PII, будет расти и скорость доступа к кэшу L2. Конвейер системной шины, одновременно, обеспечивает множество взаимодействий по независимым шинам (в отличие от одиночных последовательных транзакций в Pentium архитектуре), увеличивая поток информации в системе процессорного ядра и существенно повышая общую производительность. Кроме того, архитектура двойной независимой шины предусматривает поддержку перехода в будущем нынешних 66 и 100 МГц системных шин на более высокие частоты.
Технология Intel MMX является крупнейшим достижением Intel в области архитектуры микропроцессоров Intel за последние 10 лет. Она улучшает компрессию/декомпрессию видео, работу с изображениями, шифрование и обработку сигналов ввода/вывода – т.е. все мультимедиа операции, операции связи и сетевые взаимодействия. Основа MMX расширения процессорного ядра заключается в технологии обработки множественных данных в одной инструкции (Single Instruction Multiple Data - SIMD). Сегодняшние мультимедийные и коммуникационные приложения часто используют повторные циклы, выполнение которых, при использовании в менее 10% программных кодов, отнимает до 90% процессорного времени. Процесс SIMD (один поток команд и множество потоков данных) дает возможность одной инструкции исполнять одну и ту же функцию с различными данными и их частями. SIMD позволяет чипу уменьшить количество циклов с интенсивными вычислениями, характерными для обработки видео, аудио, графической информации и анимации. Эта технология, на данном этапе, предусматривает включение 57-ми новых инструкций, разработанных специально для более эффективной работы с видео, звуком и графикой. И, хотя, технология MMX, использующаяся в процессоре Pentium II, совместима по кодам инструкций с технологией MMX процессора Pentium, она неразрывно связана с улучшенной архитектурой ядра процессора Pentium II и поддержкой двойной независимой шины. Также, для обеспечения поддержки стандарта MMX в процессорную архитектуру вводятся восемь дополнительных 64-разрядных MMX регистров и четыре новых типа данных. А инструкции технологии MMX используют преимущества технологии динамического исполнения.
Однако, не все так гладко обстоит с такой, на первый взгляд, перспективной технологией. В системе рыночных отношений с жесткой конкуренцией, Intel буквально "зажата" корпорациями AMD и IBM-Cyrix, которые "преследуют" и, буквально, "наступают на пятки" в области микропрограммных технологических решений, для более дешевых, а значит высоко-конкурентных процессоров архитектуры х86. Это проявляется, прежде всего в том, что технологии MMX и SIMD требуют добавления все новых и новых инструкций (уже сейчас их 57 для MMX и 70 – для SIMD в PIII), обеспечивающих оптимальное выполнение алгоритмических задач. А при добавлении новых инструкций необходима переработка компиляторов всех языков программирования, для введения и поддержки соответствующих инструкций и технологий. Конкуренты Intel предлагают альтернативные решения, при которых требуется минимальное число новых инструкций или вообще не требуется переработка компиляторов, а повышение производительности процессоров и скорости выполнения программ и вычислений достигается за счет внутренней оптимизации процессорного ядра. Так, технология 3D Now (AMD) позволяет производить две операции с плавающей точкой вместо одной у Pentium, а число новых инструкций около 30, при относительно равной стоимости. Дальнейшее увеличение числа инструкций при каждом введении новых технологий обработки данных может привести Intel к тому, что микропроцессоры станут очень "тяжелыми" и перегруженными объемом поддерживаемых инструкций, а компилирующие системы для них (например от Microsoft) – еще тяжелее и неповоротливее, чем в настоящее время, а все нарастающая тактовая частота и производительность процессора будет "съедаться" непомерно большими программными продуктами, так что "КПД" нововведений может оказаться невысоким.
Что такое Динамическое Исполнение? Впервые реализованное в процессоре Pentium Pro, Динамическое Исполнение представляет собой комбинацию трех технологий обработки данных, обеспечивающих более эффективную работу процессора – множественное предсказание ветвлений, анализ потока данных и спекулятивное исполнение. Динамическое исполнение обеспечивает более эффективную работу процессора, позволяя манипулировать данными, а не просто исполнять последовательный список инструкций. Методы, использующиеся при написании программ компиляторов и библиотек языков программирования высокого уровня, могут существенно влиять на производительность процессорной системы и скорость вычислений. Например, скорость работы программы уменьшится, если процессору часто предписывается остановить текущие вычисления и переключиться на исполнение инструкции в какой-то другой части программы, т.е. осуществлять частые переходы – "прыжки". Также, могут происходить задержки и из-за невозможности обработки какой-либо инструкции без получения результата исполнения предыдущей. Динамическое исполнение, также, позволяет процессору предсказывать порядок инструкций при помощи технологии Множественного Предсказания Ветвлений, которая предсказывает прохождение программы по нескольким ветвям, процессор может предвидеть разделение потока инструкций, что дает возможность с 90%-ной точностью предсказать, в какой области памяти можно найти следующие инструкции. Это оказывается возможным, поскольку в процессе исполнения инструкции процессор просматривает программу на несколько шагов вперед. Технология Анализа потока данных позволяет проанализировать код и составить график, т.е. новую оптимальную последовательность исполнения инструкций, независимо от порядка их следования в тексте программы. И, наконец, Спекулятивное выполнение повышает скорость выполнения, за счет выполнения до 5 инструкций одновременно, по мере их поступления в оптимизированной последовательности – т.е. спекулятивно. Это обеспечивает максимальную загруженность процессора и увеличивает скорость исполнения программы. Поскольку выполнение инструкций происходит на основе предсказания ветвлений, результаты сохраняются как "спекулятивные" – промежуточные с возможным отвержением из-за нарушения последовательности инструкций – промахов в предсказании. На конечном этапе порядок инструкций и результатов их выполнения восстанавливается до первоначального.
Новейшей разработкой Intel в технологии корпусов микропроцессоров является картридж с односторонним контактом (Single Edge Contact - S.E.C.). При использовании этой технологии, ядро процессора и кэш 2-го уровня располагаются в одном пластмассовом или металлическом корпусе. Оба компонента устанавливаются непосредственно на специальной подложке внутри картриджа и обеспечивают высокую скорость обмена данными. S.E.C. картридж позволяет использовать широкодоступные высокопроизводительные модули BSRAM для выделенной кэш памяти L2, обеспечивая высокую производительность при доступных ценах. Кроме того, новая технология корпусов позволяет использовать высокопроизводительную архитектуру двойной независимой шины и в процессоре Pentium II. Процессор Pentium II устанавливается в специальный разъем системной платы (Slot 1) с помощью одного плоского контакта вместо многочисленных штырьковых контактов, характерных для PGA корпусов (Socket 7), хотя сам процессор, имеет PGA разъем, при помощи которого он устанавливается на собственную плату. Новый способ монтирования платы центрального процессора на материнскую плату получил название слот 1 (Slot 1). Аналогично, гнездо, применявшееся в предыдущих системах для установки PGA процессоров, заменяется на плату и разъем слот 1. Будущие модификации процессора Pentium II также будут поддерживать слот 1, т.к. Intel переходит на использование архитектуры корпусов S.E.C., считая ее перспективным решением для высокопроизводительных процессоров в течение следующих 10 лет. Первые S.E.C. картриджи разработаны для одно- и двухпроцессорных настольных систем, рабочих станций и серверов, хотя, в дальнейшем, Intel предполагает оптимизировать архитектуру S.E.C. для еще более высокопроизводительных рабочих станций, серверов и мобильных систем.
Совершенно новой веткой в направлении технологии микропроцессоров для Intel является выпуск параллельных основным "облегченных" и удешевленных вариантов. Таковой является серия Celeron. Процессоры Celeron с тактовыми частотами 400, 366, 333, 300A, 300 и 266 МГц ориентированы на рынок компьютеров начального уровня. Процессоры Celeron имеют все достоинства микроархитектуры P6, на основе которой построен процессор Pentium II. Они имеют встроенную кэш-память 2-го уровня объемом 128 Kб, ядро содержит от 7,5 млн. (у процессоров с тактовыми частотами 300 и 266 МГц) до 19 млн. (у процессоров с частотами 400, 366, 333 МГц и 300A) транзисторов и включает встроенную кэш-память 2-го уровня. Все процессоры Intel Celeron производятся по 0.25-микронной КМОП-технологии и монтируются в корпус с односторонним расположением контактов типа S.E.P.P., обеспечивающий простоту установки в Slot 1 и экономичность. Кроме того, процессоры Celeron 400, 366, 333 МГц и 300A выпускаются в пластиковых корпусах с матрицей штырьковых выводов (P.P.G.A.). Формфактор P.P.G.A. совместим с 370-контактным процессорным гнездом.
Основные характеристики серии Celeron
* Работают на высоких тактовых частотах (466, 433, 400, 366, 333, 300A, 300 и 266 МГц) и обладают высокой производительностью при доступных ценах.
* Используют технологию MMX.
* Используют технологию динамического исполнения.
* Производятся по 0,25-микронной технологии.
* Используют системную шину микроархитектуры P6 с тактовой частотой 66 МГц, поддерживающую параллельные транзакции и контроль четности данных.
* Оснащены неблокируемой кэш-памятью первого уровня емкостью 32 кбайт (16 кбайт для команд + 16 кбайт для данных).
* Процессоры с тактовыми частотами 400, 366, 333 МГц и 300A имеют встроенную неблокируемую кэш-память 2-го уровня L2 емкостью 128 КБ. Кэш-память подключена через специализированную 64-разрядную шину, а ее рабочая частота пропорциональна тактовой частоте ядра процессора.
* Выпускаются в корпусе формата S.E.P.P., аналогичном корпусу S.E.C.C. Pentium II, совместимом с 242-контактными разъемом Slot 1. Модели 400, 366, 333 и 300A выпускаются также в корпусе P.P.G.A., совместимом с 370-контактным гнездом.
* Модуль процессоров содержит одностороннюю подложку, на которой размещено процессорное ядро микроархитектуры P6 без компонентов BSRAM. Модуль не имеет крышки и теплоотвода. Применение 0.25-мкм технологии снижает тепловыделение процессора и позволяет использовать с процессорами Intel Celeron теплоотводы меньших размеров и повышает надежность систем.
* Устройство конвейерной обработки чисел с плавающей запятой поддерживает работу с 32-разрядными и 64-разрядными данными в форматах, определенных в стандарте IEEE 754, а также с 80-разрядными данными.
* Процессоры оснащены встроенной системой самотестирования BIST, обеспечивающей контроль однобитных ошибок микрокода, поддержку больших логических массивов, тестирование кэш-памяти команд и данных, буферов просмотра боковых ветвей трансляции кеш-буфера TLB и ПЗУ.
* Специальные внутренние счетчики обеспечивают мониторинг производительности и подсчет событий.
Сравнительные показатели производительности процессоров Celeron с различной тактовой частотой:

Частота (MГц)
Объем кэш L2 (K)
SYSmark*98
Norton Multimedia Benchmark
FPUmark
266
0
87
23.5
1240
300
0
92
25.5
1380
300A
128
120
31.5
1600
333
128
128
34.1
1780
366
128
136
36.3
1960
400
128
145
38.9
2130
Также, для оверлокеров и просто любителей быстрой езды, необходимо добавить, что процессоры Celeron по-прежнему являются наиболее разгоняемыми. Многие модели начиная с серии Celeron 300A, и до Celeron 400MHz работают на частоте на 25-30% большей номинальной, давая при этом, практически, такую же прибавку в производительности. Но официальной политикой Intel является строгое пресечение действий, связанных с разгоном и перемаркировкой процессоров.
Не осталось без внимания и направление портативных и мобильных ПК
25 января 1999 г. в городе Санта-Клара, шт. Калифорния корпорация Intel представила новое семейство процессоров, специально предназначенных для высокопроизводительных и недорогих моделей мобильных ПК – процессоры Pentium II, построенные на одном кремниевом кристалле с тактовой частотой 333 и 366 Мгц. Практически, одновременно, были представлены первые мобильные процессоры Celeron с тактовой частотой 266 и 300 МГц. Производительность нового мобильного процессора Pentium II 366 МГц примерно вдвое выше самого быстрого из мобильных процессоров, имевшихся на рынке всего лишь год назад. Новые модели мобильных процессоров Pentium II оснащены встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня (L2) емкостью 256 Кбайт. Интеграция процессорного ядра и кэш-памяти в одном кристалле втрое ускоряет обмен данными между процессором и кэшем, что приводит к росту быстродействия по сравнению с процессорами предыдущего поколения, в которых кэш размещался отдельно. Кроме того, создан новый корпус для мобильных процессоров - BGA (Ball Grid Array), отличающегося от предшественников уменьшенными габаритами - в частности, толщиной - и уменьшенным весом. Корпус BGA, который тоньше одной десятой дюйма и легче монеты в 5 центов, позволит разрабатывать на базе микроархитектуры Intel P6 беспрецедентно тонкие и легкие мобильные ПК, а также использовать новые процессоры в мини-ноутбуках. Одновременно с выпуском новых версий мобильных процессоров Pentium II с тактовой частотой 333 и 366 МГц Intel продолжает совершенствование ранние модели на 266 и 300 МГц. Так, созданы новые модификации мобильного процессора Pentium II - 266PE МГц и 300PE МГц - со встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня емкостью 256 Кбайт. Интеграция обоих компонент мобильного процессора в один кристалл обеспечивает 15-процентную экономию энергопотребления, по сравнению с предшествующими версиями, работающими на той же тактовой частоте. Процессор Pentium II 366 МГц потребляет примерно столько же энергии, что и прежняя модель на 300 МГц. Расчетная теплотворная способность мобильного процессора Pentium II с тактовой частотой 366 МГц равна 9,5 ваттам, а энергопотребление при работе с типовыми приложениями составляет примерно 7 ватт, так что процессоры Intel опять работают в режиме повышенной надежности и долговечности. А поддержка операционными системами Microsoft разработанной Intel технологии Quick Start снижает энергопотребление в периоды простоя или ожидания до ничтожного показателя – 0,4 ватта, что существенно продлевает срок службы аккумуляторов мобильных ПК и процессорных систем обычных компьютеров. Мобильный процессор Pentium II с тактовой частотой 366 МГц и встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня емкостью 256 Кбайт работает при внутреннем напряжении ядра в 1,6 вольт. При, практически, одинаковом энергопотреблении его быстродействие примерно на 27% выше, чем у процессора Pentium II предыдущего поколения с тактовой частотой 300 МГц и кэш-памятью, размещенной вне кристалла. По сравнению с той же моделью, быстродействие нового процессора Pentium II 333 МГц со встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня примерно на 20% выше, а энергопотребление - ниже. В настоящее время процессоры Pentium II со встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня поставляются в корпусах трех модификаций: BGA, мини-картридж и мобильный модуль Intel и используют три различные платформы.
Процессор Celeron, также становится мобильным. Выпущены в серию мобильные процессоры Celeron с тактовой частотой 266 и 300 МГц, построенные на микроархитектуре Р6. Они, также, оснащены встроенной в кристалл кэш-памятью 2-го уровня, емкостью 128 Кбайт. По сравнению с существующими мобильными процессорами Pentium с технологией MMXT и той же тактовой частотой, быстродействие мобильного процессора Intel Celeron 300 МГц выше примерно на 58%, а его аналога с тактовой частотой 266 МГц - примерно на 56% процентов. В конструкции мобильных процессоров Intel Celeron применена та же самая энергосберегающая технология, что и в процессорах Pentium II. Мобильные процессоры Intel Celeron с тактовой частотой 266 и 300 МГц работают при внутреннем напряжении ядра в 1,6 вольт, а потребляют, соответственно, 7.0 и 7.7 ватт. Одновременно, для поддержки недорогих портативных ПК Intel представила новый недорогой набор микросхем 440DX, предназначающийся для мобильных систем на базе процессоров Celeron. Собранные на базе этого чипсета материнские платы портативных ПК будут стоить почти в два раза дешевле своих ранних аналогов на процессоре Pentium.
Новые революционные решения Intel предлагает и в технологии производства чипсетов материнских плат и самих плат
Новые модели Pentium III сейчас работают на основе чипсета 440BX AGP. А технология изготовления материнских плат и их чипсетов, также претерпевает прогрессивные изменения. Intel идет по пути удешевления конечной стоимости офисных и домашних систем и разрабатывает все новые варианты чипсетов, оптимизированных для изготовления комбинированных малогабаритных материнских плат с интегрированными периферийными устройствами, такими как видео- и звуковой адаптер, контроллеры дисковых накопителей IDE и SCSI, контроллеры шины USB и инфракрасного порта. В настоящее время Intel производятся и поддерживаются такие основные чипсеты:



Серверы Рабочие станции Высокопроизводительные платформы Базовые платформы
450NX PCI 440GX AGP 440BX AGP 440ZX 66/100 440ZX 66 440LX AGP 440EX AGP
HOST
Процессор Оптимизирован для Pentium II Xeon 4-го поколения с шиной100MHz Оптимизирован для Pentium II Xeon 4-го поколения с шиной100MHz Оптимизирован для Pentium II с шиной 66/100 MHz Подходит для Pentium II с шиной 66/100 MHz Оптимизирован для Celeron Подходит для Celeron Оптимизирован для Celeron
Вольтаж шины AGTL+ GTL+ GTL+ GTL+ GTL+ GTL+ GTL+
Двухпроцессорность Да, до 4-х Да Да Нет Нет Нет Нет
DRAM
Refresh CAS-before-RAS CAS-before-RAS CAS-before-RAS CAS-before-RAS CAS-before-RAS CAS-before-RAS CAS-before-RAS
Поддерживается строчность памяти 8 8 8 4 4 8 4
Поддержка 64 Mbit Да Да/128Mbit Да Да Да Да Да
Максимальный объем ОЗУ 8 GB 2 GB 1 GB 512 MB 256 MB 1 GB EDO 512MB SDRAM 256 MB
Тип ОЗУ EDO/DRAM SDRAM SDRAM SDRAM SDRAM EDO/SDRAM EDO/SDRAM
Interleaving ОЗУ Да Нет Нет Нет Нет Нет Нет
ECC/Паритет Да Да Да Нет Нет Да Нет
Интерфейс PCI
Поддержка PCI PCI 2.1 PCI 2.1 PCI 2.1 PCI 2.1 PCI 2.1 PCI 2.1 PCI 2.1
Concurrent PCI Да Да Да Да Да Да Да
Интерфейс AGP
AGP совместимость Нет Да Да Да Да Да Да
1x Поддержка Нет Да Да Да Да Да Да
2x Поддержка Нет Да Да Да Да Да Да
PIPE Нет Да Да Да Да Да Да
SEA Нет Да Да Да Да Да Да
Арбитраж
MTT Да Да Да Да Да Да Да
Мосты
Тип PIIX4E PIIX4E PIIX4E PIIX4E PIIX4E PIIX4 PIIX4E
Поддержка USB Да Да Да Да Да Да Да
IDE Да Да Да Да Да Да Да
RTC Да Да Да Да Да Интегрирована Да
Управляемость
Управление питанием Нет SMM & ACPI SMM & ACPI SMM & ACPI SMM & ACPI SMM & ACPI SMM & ACPI
Управление I/O Нет SMBus/GP10 SMBus/GP10 SMBus/GP10 SMBus/GP10 SMBus/GP10 SMBus/GP10


на базе которых, как Intel, так и третьи производители строят высокопроизводительные и надежные материнские платы. Уже сейчас современные чипсеты материнских плат включают систему контроля температурного режима и состояния основных периферийных компонент, что позволяет повысить надежность и эффективность использования их в ПК. Сейчас разработано новое поколение системных плат Intel для систем на базе процессоров Pentium II и Celeron: BI440ZX- это экономичная платформа для производителей компьютеров, имеющая компактный формат micro-ATX и оснащенная 370-контактным разъемом для нового процессорного корпуса Plastic Pin Grid Array (PPGA). SE440BX-2- это высокопроизводительная платформа, оптимизированная для поддержки высокоскоростных процессоров Pentium II или Celeron. RC440BX - это гибкая платформа стандарта ATX, позволяющая создавать серийные высокопроизводительные ПК с процессором Pentium II или Celeron, системной шиной с частотой 100 МГц и набором микросхем 82440BX AGPset. MU440EX - недорогая плата micro-ATX с интегрированными на нее видео- и звуковыми адаптерами. KU440EX - малогабаритная плата, выполненная в форм-факторе NLX, разработанная для построения базовых ПК корпоративных настольных систем с интегрированными графическим, сетевым и аудио-контроллерами. OC440LXсочетает компактный формат micro-ATX и встроенные компоненты: графическую подсистему на шине AGP и звуковую - на шине PCI и является платформой начального уровня. AL440LX- высокопроизводительная, гибкая платформа ATX с поддержкой ускоренного графического порта. Может поддерживать процессор Celeron. LM440LX- малогабаритная плата, совместимая с форм-фактором NLX, которая может быть использована для сетевого ПК (Net PC) или стандартной настольной системы форм-фактора NLX. Может поддерживать процессор Celeron. NX440LX- высокоинтегрированная плата, учитывающая потребности в низкопрофильных настольных компьютерах для бизнеса или управляемых корпоративных клиентских компьютерах. По прежнему поддерживается архитектура Pentium MMX и Pentium Pro. Материнские платы Pentium MMX: AN430TX– интегрированная, со встроенным 64-разрядным графическим акселератором ATI Rage*II+ и встроенной 16-разрядной стереозвуковой подсистемой Yamaha, поддерживающей синтез по аппаратной таблице волн. Выпускается также конфигурация только с интегрированной звуковой подсистемой. LT430TXпредназначена для широкого круга задач, располагает возможностью удаленного управления. CN430TXимеет формат NLX и построена на основе набора микросхем 82430TX PCI set. TC430HXоснащена встроенной звуковой подсистемой. Advanced/RHвыполнена в формате LPX, оснащена встроенными звуковой и графической системами. Для процессора Pentium Pro, по прежнему, предлагаются платы PR440FX, VS440FX, AP440FX и Perfomance/AU. Также, выпускаются платы для серверов и серверных систем N440BX, R440LX, SC450NX, T440BXна базе процессоров Pentium II. Практически все системные платы реализуют новый стандарт шины графических систем - Accelerated Graphics Port (AGP). Технология шины AGP является одной из современных разработок которая призвана дать высокопроизводительный канал обмена данными между графическим акселератором и оперативной памятью компьютера, позволяя использовать основную память для хранения графической информации больших объемов, такой как текстуры. Технология AGP, создавая канал обмена данными между графическим акселератором и памятью, дополняет архитектуру DIB процессора PII и позволяет достичь оптимального баланса производительности. В результате, в то время как блок арифметических вычислений с плавающей запятой процессора Pentium II выполняет геометрические вычисления с данными из кэш-памяти второго уровня, графический акселератор может с помощью AGP извлекать из основной памяти данные текстур. Таким образом освобождается ресурс процессорного времени, который может быть перераспределен для расчетных задач. Освободившаяся благодаря переносу потока графических данных с шины PCI на AGP полоса пропускания шины PCI, также может быть использована другими устройствами, например, адаптером локальной сети 100 Мбит/с или накопителем DVD. Также, такая разгрузка системной шины дает возможность и дальше наращивать тактовую частоту процессоров. Однако, необходимо отметить, что Intel ввела спецификацию AGP два года назад, но, по прежнему, программных продуктов, в полной мере, использующих преимущества AGP не много, а сравнение производительности PCI и AGP систем не дает оснований утверждать о значительном преимуществе нового стандарта, в то время как наборы драйверов для AGP карт еще так недоработаны. Создается впечатление, что разработчики программного обеспечения не спешат или не успевают перерабатывать свои продукты вслед за изменениями архитектуры ПК. Новинкой, даже для Intel, является выход на рынок 3D видеокарт, хотя сделан он очень уверенно Первой ласточкой от Intel в мире графических адаптеров явилась карта графического акселератора Intel740. Она объединила в себе технологию гиперканальной 3D архитектуры, графическую шину AGP, архитектуру процессора Pentium II и современные системы драйверов трехмерных графических акселераторов. Также, в данном устройстве применены новейшие современные разработки пиксельной интерполяции (Presize Pixel Interpolation), параллельной обработки данных (Parallel Data Processing) и прямого доступа к памяти (Direct Memory Execution). Адаптер снабжен VMI портом, обеспечивающим интерфейс аппаратной поддержки накопителей DVD и выпускается в настоящий момент с 2, 4 и 8 M видеопамяти на плате адаптера. Видеоадаптер показывает значительную производительность при очень подходящей стоимости, даже для нашего рынка. В настоящее время Intel предлагает еще одну разработку в области графических карт – графический адаптер Intel Express 3D. В его основе лежит недавно разработанный графический ускоритель Intel740, благодаря которому новый адаптер Intel обеспечивает не только великолепное качество изображений, но и неизменно высокую производительность даже при одновременном использовании нескольких средств аппаратного ускорения трехмерной графики. По общим техническим разработка данный адаптер не многим отличается от его первого варианта, однако, добавлена поддержка более современного стандарта ускоренного графического порта AGP-2X, обеспечивающий скорость обмена по шине до 528Mb/sec. Адаптер комплектуется 4 или 8 M памяти SGRAM. Акселератор реализует ускорение воспроизведения трехмерная графики, двухмерных изображений и полноэкранного видео. На уровне драйверов устройства оптимизирована поддержка Z-буферизация, подавления помех спектрального наложения, вуалирование, коррекция объемной перспективы, затенение Гуро, альфа-смешивание, пространственная двунаправленная фильтрация и дискретизация изображения, зеркальное яркостное выделение фрагментов изображения. Обе графические карты составили серьезную конкуренцию таким признанным лидерам индустрии графических адаптеров, как Nvidia, ATI или S3. Сейчас Intel, больше чем когда-либо, занимается сетевыми технологиями и производством сетевых устройств В мире и во время сетевых технологий Intel, конечно, не может не оставить такой огромный сектор компьютерных технологий. И, хотя, в полной мере, на рынок сетевых устройств Intel вышла совсем недавно, корпорация уже серьезно утвердилась, а сетевые устройства Intel представляют собой качественные надежные и высокопроизводительные решения для локальных и глобальных сетей. Весь спектр выпускаемых в настоящий момент сетевых устройств Intel можно условно разделить на средства управлениясетями и системы и средства обеспечения инфраструктурысетей. К первым относятся как аппаратные (сетевые адаптеры, серверные адаптеры, серверные менеджеры), так и программные разработки (LAN Desk Configuration Manager, LAN Desk Management Suit, LAN School, Device View, LAN Desk Network Manager и LAN Desk Virus Protect). Сетевые карты и серверные адаптеры Intel содержат большинство прогрессивных и высокотехнологичных решений, позволяющие организовывать высокопроизводительные рабочие места и сети с оптимальным использованием информационных магистралей. К основным видам продукции систем и средств обеспечения инфраструктуры сетей относятся системы Down Link (коммутаторы Intel Express 10/100 Down Link), сетевые адаптеры Fast Ethernet(Ether Express Pro/100 для серверов, клиентских машин и мобильных ПК), концентраторы (наращиваемые и автономные Intell Express 10/100, скоростные и обычные Inbusiness), системы подключения к Internet и маршрутиризации(маршрутеризаторы Intel Express VPN, Intel Inbusiness Internet Station), серверы печати(Intel Netport Express PRO/100) и коммутаторы (Intel Express Ethernet и Fast Ethernet, Intel Inbusiness). Наиболее интересным новым устройством для малого бизнеса является почтовая Internet станция Intel InBusiness eMail Station, которая предоставляет всем компьютерам локальной сети доступ в Internet через один телефонный номер, делает более удобным имя домена и адрес электронной почты в локальной сети и Internet. Она обладает функциями мультиплексора виртуальных почтовых Internet адресов в локальной сети, автоматической доставки электронной почты, программной конфигурируемостью. Благодаря автоматическому соединению с Internet, эта станция является простым средством организации почтовой службы в рабочей группе или офисе. Она избавляет от необходимости ручного соединения с Internet для отправки и приема почты, клиенты локальной сети могут отправлять почту непосредственно на станцию, которая самостоятельно, на основании собственных настроек, произведет соединение с провайдером и все почтовые операции по отправке и доставке почты. Аналогично происходит и работа с WWW браузерами. При попытке обращения по какому-либо адресу станция автоматически инициализирует процесс дозвона к провайдеру, осуществляет соединение и последующую маршрутиризацию и мультиплексирование, так, что все пользователи локальной сети могут осуществлять доступ к WWW ресурсам, практически, одновременно. Станция подключается к последовательному порту или как компонент Ethernet сети; поддерживает протоколы TCP/IP, DHCP, DNS, HTTP, FTP, PPP, CHAP, PAP; поддерживает аналоговое соединение со скоростью до 56 Кб/с, соединение ISDN - 128 Кб/с и до 200 учетных записей пользователей. Система легко конфигурируется на основе клиентских ОС Windows 95/98, NT и конечно Unix, поддерживает большинство современных почтовых клиентов и WWW браузеров и представляет, в своем классе оборудования, альтернативу WWW и почтовой станции на основе ОС Unix, как по возможностям, так и по стоимости обслуживания и первоначальным затратам. Следующими по уровню новизны и интереса можно назвать устройства серии Inbusiness. Серия включает все устройства для создания сетей, начиная от концентраторов и коммутаторов и заканчивая маршрутизаторами. Все устройства данной серии высоко специализированы, легки в обращении и настройке, и, в полной мере, могут соответствовать спецификации "Включил и работай". Данная серия позволяет организовывать эффективные, высокоскоростные 10/100Mбит сети с числом компьютеров от2-х до 100. В число продуктов входят: Три модели концентраторов – 10Мбит; Четыре модели концентраторов – 100Мбит; Две модели коммутаторов – 10/100Мбит; Маршрутизатор (Internet Station) Маршрутизатор (E-mail Station) Все устройства данной серии также являются новейшими разработками в области сетевых технологий, поддерживают современные высокопроизводительные протоколы, имеют удобный интерфейс подключения и управления и не требуют постоянного администрирования. Такие качества приносят ощутимый эффект
особенно там, где нет возможности выделять специализированный выделенный ПК для поддержки Internet шлюза или почтовой станции, а также, обслуживать операционные системы типа UNIX или Windows NT, а это, прежде всего, организации среднего и малого размеров. Заключение Достижения, сделанные корпорацией за 25 лет в начале пути невозможно было бы даже представить. При таком стремительном прогрессе микропроцессорной и компьютерной индустрии вполне возможно, что к 2011 г. микропроцессоры Intel будут работать на тактовой частоте до 10 GHz (гигагерц). При этом число транзисторов на каждом процессоре достигнет 1 миллиарда, а вычислительная мощность – 100 миллиардов операций в секунду (BIPS). Сейчас практически невозможно описать все сферы применения ПК, в которые он войдет всего за 10 лет. Наращивание мощности сетевых и телекоммуникационных технологий уже сейчас приводит к открытию нового информационного пространства и стремительным переходом в него самых разнообразных областей деятельности человека – от банковской и бизнес деятельности до искусства и науки. Internet стала не только информационной магистралью, но и средой существования. Дальнейшее развитие технологии Internet приведет к интегрированному объединению информационных ресурсов аудио, видео и другой связи. Технология визуализации и представления информации World Wide Web (WWW) создаст климат еще более тесного сотрудничества и общения в мировом масштабе. Возможности распознавания речи и почерка, удаленного управления сложными прикладными программами на базе Internet, трехмерная анимация в режиме реального времени станут массовыми атрибутами повседневной работы ПК. И немалый вклад в осуществление наилучших надежд компьютерных и информационных технологий и внесла корпорация Intel.
Геннадий Баранов (bgv@mail.dnepr.net),
журнал PC Club
Опубликовано -- 14 августа 1999 года

Комментарии? Поправки? Дополнения? pavel@ixbt.com