Технология производства процессоров

AMD Athlon MP.

AMD Athlon ХР

Intel Хеоn.

Intel Itanium.

11. Основные технологии корпорации AMD.

14. 64-х разрядные процессоры AMD.

15. AMD Opteron (SledgeHammer) и AMD Athlon 64 (ClawHammer)

16. Понятие многоядерности.

17. Двухядерные процессоры

18. Последующие разработки Intel.

19. Двухядерные процессоры Opteron и Athlon 64.

20. Двухъядерный процессор Athlon 64 Х2.

21. Последующие разработки AMD

При производстве процессоров используются так называемые технологические нормы, означающие допустимое расстояние между цепями на кристалле и минимально возможный размер логических и других элементов. Чем меньше это расстояние, тем больше элементов можно разместить на единице площади кристалла или при неизменном числе элементов сделать больше кристаллов из исходной кремниевой пластины. Уменьшение размеров приводит и к уменьшению рассеиваемой мощности, что позволяет поднять рабочую частоту, на которой надежно функционируют элементы процессора.

Поэтому все производители постоянно ужесточают технологические нормы для повышения производительности процессоров. Сравнительно недавно стандартом считался показатель 0,25 микрон (250 нанометров), затем процессоры изготавливали большей частью по норме 0,18 или 0,13 микрон.

Переход в 2003 году на технологический процесс с нормами 90 нм (0,09 мкм) дал возможность построения более сложных микросхем, снижения себестоимости продукции, увеличения выхода чипов с одной пластины. Одним из первых серийных компонентов, производимых по этой технологии, являлся процессор Pentium 4 с ядром Prescott. Он имел транзисторы с длиной затвора около 50 нм, что позволило преодолеть барьер 4 ГГц рабочей частоты при умень­шении размера кристалла.

Большинство современных процессоров выпускается с соблюдением 45-нанометрового техпроцесса. В перспективе планируется переход к так называемой «террагерцовой» технологии изготовления транзисторов процессора с длиной затвора менее 20 нм, способных переключаться с частотой более одного триллиона раз в секунду.

2. AMD и Intel – два различных подхода к проектированию архитектуры процессоров.

Противостояние на рынке процессоров корпорации Intel и компании Advanced Micro Devices ( AMD ) определяется двумя прин­ципиально различными подходами к проектированию архитектуры массовых процессоров.

Подход Intel - технологиче­ский - делается все возможное для повышения частоты работы ядра процессора. Подход AMD - интеллектуальный - тенденция обеспечения выполнения максимально возможного числа инструкций за один такт.

На практике, в конкретном воплощении архитектуры про­цессора принципиальное различие в технической идеологии несколько нивелируется за счет различных решений

Компания AMD последовательно совершенствует механизмы распараллеливания инструкций, вводит глубокую, многоступенчатую предвыборку, оснащает процессор другими интеллектуальными механизмами, позволяющими извлекать из кода большие куски, пригодные для одновременного исполнения. Вместе с тем AMD использует новые технологические процессы, помогающие поднять и рабочую частоту процессоров.

Относительное лидерство корпорации Intel можно объяснять меньшими финансовыми возможностями AMD, трудностями с внедрением новых технологий, ошибками в маркетинговой политике, но нельзя не заме­тить главной причины: задачи оптимизации архитектуры процессора и структуры кода для эффективного распараллеливания и опережа­ющего исполнения пока не решены даже на теоретическом уровне. Поэтому на равной тактовой частоте процессоры AMD в общем случае превосходят изделия Intel, а по абсолютно большему значению частоты корпо­рация Intel впереди.

3. Процессор Intel Pentium 4 ( Willamette ).

В ноябре 2000 г. компания Intel приступила к производству 32-раз­рядного процессора седьмого поколения Pentium 4 с ядром Willamette. Разработку пришлось фор­сировать в связи с началом поставок в августе 1999 года процессора седьмого поколения Athlon фирмы AMD. Отставание во внедрении но­вой архитектуры более чем на год в истории Intel случилось впервые.

Процессор Pentium 4 с ядром Willamette содержал около 42 миллионов транзис­торов, что в сочетании с высокими рабочими частотами подразумевало большую тепловую мощность (до 75 Вт). Предусмотрен блок управления терморежимом процес­сора. В случае превышения заданного критического значения темпе­ратуры (например, для Pentium 4 с ядром Willamette и частотой 2 ГГц — 71 градус), происходило снижение рабочей частоты вплоть до останова процессора с выдачей предупреждения пользователю.

В архитектуре Pentium 4 видно влияние техно­логического подхода к проектированию процессоров. Сред­нее число выполняемых за такт операций не только не возросло, но даже упало по сравнению с процессором предыдущего поколения Pentium III. В итоге при равных рабочих частотах Pentium 4 проигрывал в производительности своему предшественнику.

Основой процессоров Pentium 4 стала архитектура NetBurst, в которой использовался ряд новых для того времени технологий.

Дата добавления: 2014-01-11