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:

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: