Енергетика архітектурних елементів та малих архітектурних форм

Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 430

В цілому процесори Pentium ІІІ виявилися хорошими. Загалом, все б нічого, тільки ось весь цей час лінійка desktop'ныx Pentium ІІІ процесорів фактично не розвивалася і встигла за такий чималий для сучасних технологій термін пристойно морально застаріти. Ні у кого не залишалося сумнівів — на 0.18 мкм архітектура Р6 вичерпала себе. Для Intel залишалися два варіанти: або зменшувати техпроцесс далі, або відмовлятися від архітектури Р6 взагалі і переходити на іншу. Компанія пішла по двох шляхах відразу, але поки поговоримо про еволюцію Р6. Стара добра архітектура, завдяки старанням Intel, не втратилаактуальності дотепер — компанії вдалося-таки перевести Р6 на 0.13 мкм технологічний процес. Без сумніву, це коштувало чималих зусиль, адже довелося змінювати не просто технологію виробництва, але і устаткування.

Таким чином, на ринку з'явилися перші екземпляри Pentium ІІІ Tualatin, які з цілком зрозумілих причин мають знижену напругу живлення, зменшене тепловиділення і вищі частоти: від 1 ГГц до 1.4 ГГц. Celeron також починаючи з частоти 1 GHz була переведена на ядро Tualatin, одержавши тим самим подвоєння L2-кэша (з 128 до 256 KB) і 0,13-мікронну технологію виробництва, але залишившись на частоті шини 100 MHz.

Чудово, що Intel не стала позиціонувати дані процесори, як продукти для настільних вирішень. Полегшена версія Tualatin з 256 Кб кеша L2 витіснив Celeron Coppermine, мобільний Tualatin-м прийшов на зміну мобільному Pentium ІІІ Coppermine, а серверний Tualatin-S з 512 Кб кеша L2 цілком може послужити альтернативою молодшим моделям Pentium ІІІ Xeon. Схоже, що в сучасних настільних системах архітектура Р6 доживає останні дні.

Разом з тим не виключено, що деякі користувачі і надалі залишаться прихильниками "старого доброго" Socket 370 і будуть не проти перейти на новий Pentium ІІІ-S. Тому дозволимо собі декілька слів сказати і про нього, хоча підкреслимо ще раз: даний процесор Intel позиціонує тільки на ринок серверів. Не виключено, до речі, щоб не заважати продажам Pentium 4, на який компанія зараз робить головну ставку. Перш за все, помітимо, що, не дивлячись на повну сумісність Tualatin з Socket 370, власникам старої плати перейти на новий процесор не вдасться - Tualatin просто відмовиться в них працювати. Нічого не дасть і перепрошивка BIOS (Basic Input/Output System). Справа у тому, що Pentium ІІІ-S працює на шині АGТL+ (Assisted Gunning Transistor Logic) з сигнальним рівнем 1.25 замість 1.5 В для Pentium III Coppermine. Понижено і напругу живлення, залежно від моделі до 1.45-1.475 В. Таким чином, для Tualatin підійде плата з оновленими чіпсетами, назва яких закінчується буквою Т.

З виходом Tualatin, Intel, нарешті, змогла здійснити свою давню мрію — інтегрувати на ядро процесора 512 Кб кеша другого рівня з покращеною передачею даних (Advanced Transfer Cache).

Pentium ІІІ-S підтримує роботу як мінімум в двопроцесорних конфігураціях. З нового Pentium III прибрали підтримку 96-бітового серійного номера. Практично ніяких інших серйозних нововведень в порівнянні з Coppermine в архітектуру недавно випущеного процесора Intel не принесла. Варто відзначити лише присутність реалізованої раніше в Pentium 4 і що набуває все більшої популярності технології Data Prefetch Logic. Вона підвищує продуктивність заздалегідь завантажуючи дані, необхідні програмі в кеш. До речі, AMD Athlon XP також підтримує Data Prefetch Logic. Відзначимо тільки, що повноцінно використовувати дане нововведення в Tualatin сильно перешкодить достатньо мала пропускна спроможність шини 133 Мгц.

Дійсно, новітній Pentium III вийшов надто пізно. Адже частотами ~ 1 ГГц сьогодні вже нікого не здивуєш, і конкуренція на ринку настирливо вимагає набагато більшого.

Тепер спробуємо розібратися в найбільш значущих особливостях функціонування процесорів на основі Р6, а також спробуємо побачити "зсередини" їх сильні і слабкі сторони. Очевидно, створюючи яку б то не було архітектуру, розробники завжди переслідують мету підвищення продуктивності майбутнього процесора. Грубо кажучи, це можна зробити двома шляхами: наростивши мегагерци частоти або розпаралелити обчислення. Як затверджують представники і Intel, і AMD, продуктивність визначається добутком кількості операцій за такт і тактової частоти ядра.

Створюючи супернову для свого часу архітектуру Р6, інженери Intel звернули увагу на обидва ці чинники. Підвищення тактових частот стало можливим завдяки суперконвеєризації (Super Pipelining), а збільшення кількості обчислень, що виконуються за один такт - завдяки суперскалярному механізму виконання команд із зміною їх послідовності.

Як видно з приведеної ілюстрації, Intel відводить тепер Tualatin приблизно таку ж роль, як і AMD Morgan. А саме: навіть прийшовши в лінійку Celeron, це ядро проіснує недовго. Невблаганне прагнення Intel до впровадження своєї нової архітектури Pentium 4 у всі сектори ринку не дозволить довгий час застосовувати Tualatin для випуску процесорів Celeron. Випуск лінійки Celeron з використанням процесорного ядра Willamette з урізаним до 128 Кбайт кешем другого рівня зупинив випуск Tualatin на частоті 1.5 ГГц. Таким чином, на ринок було випущено всього чотири моделі Celeron з 0.13 мкм ядром Tualatin: 1, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 і 1.5 ГГц, не дивлячись на те, що потенціал Tualatin напевно дозволяє роботу і на вищих частотах. У результаті, ці Сеleron потрібні Intel тільки для того, щоб не дати померти лінійці дешевих процесорів до тих пір, поки не буде випущений новий процесор Celeron на базі Pentium 4. На жаль, це - дуже сумний факт, оскільки швидке завершення випуску Celeron на ядрі Tualatin означає повну безперспективність FC-PGA2 материнських плат, необхідних для роботи цих процесорів.