Быстрый поиск

Реферат: История процессоров

КУРСОВАЯ РАБОТА, на тему история создания процессора, мог бы начаться словами

«В 60 годы ХХ столетия появились первые электронно-вычислительные машины ЭВМ. Сначала они были большие и громоздкие типа ЭНИАК, они были доступны только исследовательским центрам с огромным бюджетом, но с развитием техники компьютеры становятся все меньше и меньше и сейчас мы с Вами имеем возможность приобрести и использовать дома и на работе компактные и намного более быстрые, а также более надежные ЭВМ». Но зачем говорить о том, что и так известно каждому школьнику.

Я начну с 1978 года когда был запущен в серийное производство один из первых процессоров из серии i86. Это именно та серия развитие которой и привело к появлению доступных и небольших в размерах персональных компьютеров, так популярных в наше время.

Мы не будем говорить про другие смежные области, такие как СуперКомпьютеры, специализированные компьютеры и т.д. а остановимся на так называемых IBM совместимых компьютеров названных так по имени фирмы производителя и можно сказать прародителя всей современной вычислительной техники. Фирму Apple Computers я сознательно опускаю, так как компьютеры данной фирмы можно назвать скорее специализированными, чем широко распространенными.

Итак в 1978 году фирма Intel совместно с фирмой IBM разрабатывает и выпускает в серию первые из процессоров семейства i86. Из названия понятно, что были еще и 80 и 81 и т.д., но они не имели такого успеха и распространения.

Intel AMD Ciryx

8086 - 1978

8088 - 1979

80286 - 1982

80386DX - 1985 1991# 1992*

80386SX - 1988 1991# 1992*

i486DX - 1989 1993# 1993*

i486SX - 1990 1993* 1993*

i486DX2 - 1992 1993# 1993*

i486DX4 - 1994 1994 1995

5x85 - Oct1994 Nov1995 Aug1995

iP5 - Mar1993 Feb1996 Oct1995

iPPro - Nov1995 Nov1996? waiting

# изготовлен по лицензии и тех-матеpиалам Интел

* собственная pазpаботка фиpмы

? было обещано, но я не видел

Из таблицы видно, что наряду с фирмой Intel к ряду процессоров, присоединяются и другие фирмы которые производят свои устройства по зарекомендовавшей себя технологии. В дальнейшем эти фирмы выливаются в конкурирующие между собой предприятия, что и приводит к резким снижениям цен и соответственно популярности.

На сегодняшний день можно сказать, что Ciryx практически сдала позиции хотя по прежнему выпускает современные и недорогие процессоры, но уже и не стремится занять, хотя бы номинально, лидерство. Данную фирму всегда отличало, то что она Самостоятельно разрабатывала процессоры, но не все модели были столь удачны как у конкурентов. На этих словах и остановимся.

Несмотря на то что AMD это практически отпочковавшийся от Intel младший брат их пути расходятся как в маркетинговой так и технологической нишах. Сейчас наблюдается явное противостояние двух сильных конкурентов у которых есть свои технологии, а так же сильные и слабые стороны. И хотя принято считать, что AMD просто клонирует Intel Pentium – это не так. Эта фирма по праву занимает свою долю на рынке процессоров, даже несмотря на то, что ее подход к развитию технологий скорее эволюционный, чем революционный.

Правда Intel с ее продукцией, начиная с Pentium и заканчивая Pentium 4, тоже не совершила ничего революционного в области. Но все равно считается, что эта фирма идет на шаг впереди своего младшего брата. Данное заблуждение было развеяно в 2000 – 2001 годах, когда из-за неправильной политики в маркетинге Intel не смогла продвинуть свой новый процессор Pentium 4 из-за большой стоимости не столько самого чипа сколько периферии в частности памяти RDIMM. В это время AMD выходит на рынок с процессором Atlon и чуть погодя Atlon XP который по характеристикам даже превосходил Pentium 4, а по цене был гораздо ниже. Таким образом про процессоры AMD заговорили не просто как про дешевую альтернативу, но и как про более выгодное вложение средств, по крайней мере для домашних пользователей.

Несмотря на провал в маркетинге Intel не сдается и сейчас мы понимаем, что ее процессор был куда более технологически совершенен. Что мы и видим в ситуации на рынке, AMD опять входит в роль к которой все привыкли в роль дешевой альтернативы более дорогим, но и более быстрым и современным Pentium-ам.

Внутренние названия и краткие характеристики названий процессоров выпускаемых Intel доступные на сайте фирмы:

(Intel)

P9 i386SX

P4 i486DX

P4S i486SX

P23S i487SX

P23T OverDrive for PGA(169)

P4T OverDrive for PGA(168)

P24S i486DX2

P24T Pentium OverDrive for i486DX2 socket 3 (Vcc=5V,core=3V).

P24CT Pentium OverDrive for Socket 3 (Vcc=3V)

P5 Pentium-60,66

P54C Pentium-90,100,75 x1.5 with APIC and Multiprocessing features

P55C Bugfix P54C with clock 133,150,2.5V

P24C IntelDX4

P24D i486DX2 with WB cache (IntelDX2 (tm) WriteBack Enhanced)

P54M Overdrive ( include to P54C but P54C work too)

P6 ?????? (no comments)

P7 ?????? (no comments)

Сейчас эти названия уже ничего не говорят, но вот что было буквально несколько лет назад – это статья из одного популярного Интернетовского журнала:

Приобретение машины с процессором Pentium - рискованное вложение средств. Мода на компьютерном рынке меняются так стремительно, что за ней почти невозможно уследить: 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200 МГц... Закончится ли когда-нибудь эта бешеная гонка? Решением может стать MMX (Multimedia eXtension - "мультимедиа- расширение") - технология, которая может превратить "простой" Pentium ПК в мощную мультимедийную систему.

Как известно, на кристалле процессора Pentium интегрирован математический сопроцессор. Этот функциональный блок, который отвечает за "перемалывание чисел", но... а практике, подобные возможности требуются все же достаточно редко, их используют в основном системы САПР и некоторые программы, решающие чисто вычислительные задачи. У большинства пользователей этот блок просто проистаивает.

Создавая технологию MMX, фирма Intel стремилась решить две задачи: во-первых, задействовать неиспользуемые возможности, а во-вторых, увеличить производительность ЦП при выполнении типичных мультимедиа-программ. С этой целью в систему команд процессора были добавлены дополнительные инструкции (всего их 57) и дополнительные типы данных, а регистры блока вычислений с плавающей запятой выполняют функции рабочих регистров.

Дополнительные машинные команды предназначены для таких операций, как быстрое преобразование Фурье (функция, используемая в видеокодеках), которые зачастую выполняются специальнымы аппаратными средствами.

Процессоры, использующие технологию MMX, совместимы с большинством прикладных программ,ведь для "старого" ПО регистры MMX выглядят точно так же, как обычные

регистры матматического сопроцессора. Однако, встречаются и исключения. апример, прикладная программа может одновременно обращаться только к одному блоку - либо вычислений с плавающей запятой, либо MMX. В ином случае результат, как правило, не определен и нередко происходит аварийное завершение прикладной программы.

Технология MMX - это генеральное направление развития архитекруры процессоров Intel на 1997 г. В первую очередь ее преимущества смогут оценить конечные пользователи - мультимедиа-компьютеры станут заметно мощнее и дешевле. Официальное объявление новой технологии запланировано на начало октября 1996 года, однако процессор, в котором реализована технология MMX, уже существует. Он известен под кодовым названием P55C,

и Intel,видимо , сознательно оттягивает момент его выпуска, давая изготовителям ПК возможность ознакомиться с достоинствами этого ЦП.

Среди компаний, которые предполагают выпустить мультимедиа-ПК с процессором P55C, есть как признанные лидеры компьютерного рынка - Compaq, Dell, Acer, так и молодые, но динамичные фирмы, например, Compulink Research (CLR).

Ожидается, что большинство популярных прикладных программ будут использовать технологию MMX, причем к концу 1997 г. их количество более чем удвоится, и

пользователи вновь стоклкнутся с проблемой выбора.Сегодня имеются три высокопроизводительных процессора - Pentium с тактовой частотой 200 МГц, Pentium Pro с той

же тактовой частотой и 200-МГц вариант P55C. Результаты испытаний на производительность, которые предоставила фирма CLR, позволяют сделать вывод, что ПК

с процессором P55C занимают промежуточное положение в этом ряду. При выполнении типичных задач, результаты этого ЦП почти не отличаются от показателей "обычных"

моделей Pentium с такой же тактовой частотой. Однако при исполнении фрагментов кода, который был оптимизирован для P55C (на видео-, аудио- и графических тестах), он не уступает процессору Pentium Pro, в зависимости от типа задачи выигрыш в быстродействии достигает от 70% до 400%. Как ожидается, мультимедиа-ПК с процессором P55C будет дешевле аналогичного по функциональным возможностям компьютра.

В статье использованы материалы, предоставленные

фирмой CLR.

Смешно читать эту статью зная, что за ММХ проследовал «расширенный ММХ», а потом SSE и наконец сейчас SSE2. В дальнейшем обзоре мы увидим, что это еще не все…

Кроме технологических решений по увеличению количества инструкций, велась работа и по улучшению процесса производства. Ведь транзисторов для обработки информации становилось все больше и больше, и они в конце концов просто не помещались на кристалл, что приводило к более совершенным решениям. В настоящее время процессоры Intel выпускаются по техпроцессу с нормой в 0,13 мКм, и на одном квадратном миллиметре кристалла располагается миллионы транзисторов. Intel планирует перейти на 0,09 мКм уже в 2003 году, т.е. через месяц (ну может чуть по позже).

Что такое техпроцесс 0,13 мКм.

Попробую объяснить, не вдаваясь в технологию. Обычно, приведенная цифра означает длину канала КМОП-транзистора. Скорость переключения каскада на КМОП зависит от крутизны;) ВАХ транзисторов и емкости нагрузки. Крутизна определяется током через транзистор и отношением (ширина канала - W)/(длинна канала - L). Основная емкость в КМОП технологии -- емкость затворов транзисторов, пропорциональна площади затвора =~W*L. Очевидно, что чем меньше длина канала, тем меньше площадь затвора (причем зависимость квадратичная), при том же отношении W/L. Следовательно, можно уменьшить ток и не потерять быстродействие. А можно уменьшить W/L за счет уменьшения ширины канала и уменьшить размер транзисторов -- увеличить кол-во элементов на кристалле (хотя в современных технологиях ширина канала как правило оптимальна с точки зрения минимизации размера топологического элемента).

И вот кульминация КУРСОВОЙ РАБОТЫ представляю новый процессор от Intel.

LogoItanium В конце мая корпорация Intel (http://www.intel.com/) сообщила о том, что в течение ближайшего месяца производители компьютеров намерены представить первые серверы и рабочие станции на базе процессоров Itanium. Ожидается, что в этом году около 25 компаний выпустят более 35 таких моделей, а сотни поставщиков оборудования и программного обеспечения предложат продукты, работающие с данными системами. IDC прогнозирует, что в этом году будет продано 26 тыс. систем на базе Itanium, а к 2004 году их число возрастет до 540 тыс. Иными словами, сообщение Intel означало, что начался промышленный выпуск нового процессора корпорации.