Центральный процессор

Процессор или CPU (Central Processing Unit) управляет, контролирует все элементы материнской платы. Подавляющее большинство современных процессоров совместимы с архитектурой Intel 80x86. К середине 90-х годов корпорация Intel занимает лидирующее положение на рынке CPU. Основные характеристики процессоров [1;51]:

• степень интеграции чипа – сколько транзисторов может в ней уместиться, к примеру, для Intel 80586 – это от 3 млн. транзисторов на 3,5 см². Для более новых процессоров это соотношение выглядит следующим образом: Pentium III (Katmai) имеет 9,5 млн. транзисторов приплощади 106 мм², Pentium III (Coppermine) - 28 млн. транзисторов при площади 128 мм², AMD Athlon (Thunderbird) имеет 37 млн. транзисторов при площади 120 мм²;

• внутренняя разрядность данных – количество бит, которое может одновременно обрабатываться внутри CPU (16, 32, 64);

• тактовая частота – частота внутреннего тактового генератора основного микропроцессора;

• адресация памяти – размер поддерживаемой памяти (1 Мбайт для CPU 8086/88, 4 Гбайт для 80486).

Основные типы процессоров:

1) 8086/8088 применялся IBM в вычислительных системах класса XT (eXtended Technology).

2) 80286 был составной частью PC AT фирмы IBM. В защищённом режиме процессор обращался к 16 Мбайт физической памяти. Процессор 16-разрядный. Тактовая частота – до 20 МГц.

3) 80386 появился в 1986 году в ПК от фирмы Compaq. Разрядность – 32, тактовая частота наиболее распространённого 386DX – 33 МГц. У менее производительного 386SX внешняя разрядность – 16.

4) 80486 долгое время являлся стандартом для ПК. В микросхему интегрирована кэш-память (Internal Cashe) для повышения быстродействия. Впервые сопроцессор интегрирован в CPU для выполнения операции с плавающей точкой. Дальнейшим повышением производительности являлось повышение тактовой частоты, однако производство периферии было бы очень затруднено. Intel выводит на рынок системы, в которых внутренние схемы процессоров работали на частоте в два раза большей, чем частота системной шины. К семейству 486 процессоров относят и последнюю разработку Intel в рамках этого процессора – DX4 с утроением внутренней тактовой частоты.

5) процессоры семейства 80586 выпускался Intel под названием Pentium®. Это 32-разрядный процессор с 3,1 млн. транзисторов. Широкое распространение получили процессоры данного класса компаний AMD и Cyrix.

6) процессоры класса 80686: Intel Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4 и основного конкурента AMD К6, К7.

7) процессоры 80786 разрабатываются Intel совместно с Hewlett Packard (HP). Процессор «Merced» совмещает в себе архитектуру RISC и технологию VLIW (сверхдлинные команды).

Процессоры класса 586

На основе паспортных данных нами подготовлена обобщающая таблица, в которой представлены модели процессоров класса 586, внутренние и внешние тактовые частоты процессоров корпорации Intel, а также основных её конкурентов – AMD и Cyrix.

Таблица 4

Производитель и модель CPU	Тактовая частота CPU (МГц)	Внешняя тактовая частота и к-т
Intel Pentium P54C		50x1.5
Intel Pentium P54C		60x1.5
Intel Pentium P54C		66x1.5
Intel Pentium P54C		60x2.0
Intel Pentium P54C		66x2.0
Intel Pentium P54C		60x2.5
Intel Pentium P54C		66x2.5
Intel Pentium P54C		60x3.0
Intel Pentium P54C		66x3.0
Intel Pentium P55C MMX		66x2.5
Intel Pentium P55C MMX		60x3.0
Intel Pentium P55C MMX		66x3.0
Intel Pentium P55C MMX		66x3.5
Cyrix 6x86 PI 20+		50x2
Cyrix 6x86 PI 33 +		55x2
Cyrix 6x86 PI 50+		60x2
Cyrix 6x86 PI 66+		66x2
Cyrix 6x86 P200+		75x2
Cyrix 6x86MX-PR 166		66x2
Cyrix 6x86MX-PR 166		60x2,5
Cyrix 6x86MX-PR200.		75x2
Cyrix 6x86MX-PR200		66x2,5
Cyrix 6x86MX-PR233		75x2
Cyrix 6x86MX-PR266		83x2
Cyrix 6x86MX-PR300 IBM		75x3,5
AMD K5 PR75ABR		50x1,5
AMD K5 PR90ABQ		60x1,5
AMD K5 PR100ABQ		66x1,5
AMD K5 PR120ABQ		60x1,5
AMD K5 PR133ABQ		66x1,5
AMD K5 PR150ABQ		60x1,75
AMD K5 PR166ABQ		66x1,75
AMD K5 PR200ABQ		66x2
AMD K6 PR166ABQ		66x2,5
AMD K6 PR200ABQ		66x3
AMD K6 PR233ABQ		66x3,5
AMD K6 PR266ABQ		66x4

Рис. 9. Процессор AМD K5

Как видно из табл. 4, на рынке конкуренцию Intel составляют две фирмы: Cyrix и AMD. Конкуренты Intel разработали спецификацию для маркировки своих процессоров 5-го и 6-го поколений – P-Rating. Данный показатель отражает тот факт, что производительность эталонной системы с подобнымпроцессором эквивалентна и даже выше, чем у аналогичной машины с процессором Intel соответствующей тактовой частоты [11;29].

Процессор Р166+, являющийся совместным продуктом Cyrix и IBM, на выставке СеВ1Т'96 получил наивысшую оценку журнала BYTE в категории «Лучшая технология» [200;25]. Этот процессор принадлежит к серии Сх6х86 (рабочее название «Ml») и является аналогом Pentium, но на одинаковой тактовой частоте значительно производительнее. В процессоре применено RISC-ядро Ml и динамическое переименование регистров, чего нет в Pentium. Стоимость процессоров от Cyrix значительно (почти в 2 раза) ниже [ 131;71]. По данным фирмы AMD (табл. 5), K5™-PR 133 работает быстрее, чем Pentium® (данные опубликованы на форзаце еженедельника «Компьютерра» № 45/1996).

По данным фирмы Intel, производительность процессоров Pentium® по индексу iCOMP приведена в табл. 6 (данные опубликованы в приложении к журналу «Мир ПК» № 10/1994). За 100 единиц iCOMP принята производительность CPU Intel 486SX-25.

Таблица 5

Процессор	Winstone 96	Landmark Speed 2.0	Norton SI for Win'95
AMD-K5-PR133	78.8		42.9
Pentium-133	78.7		34.7

Таблица 6

Процессор	Индекс iCOMP^®
Intel Pentium^® processor (120 МГц)
Intel Pentium^® processor (100 МГц)
Intel Pentium^® processor (90 МГц)
Intel Pentium^® processor (75 МГц)
Intel Pentium^® processor (60 МГц)
Intel DX2^® processor (66 МГц)

Реализованная впервые Intel технология ММХ (MultiMedia eXtention) позволила повысить производительность ПК при работе с коммуникационными и мультимедиа-программами. Увеличение производительности оценивается: при выполнении алгоритма MPEG I – на 40%; при работе с аудиосигналом – на 25%; при цифровой обработке видео – на 5%; при обработке 3D-графики – на 30%. С IV квартала 1997 года все новые процессоры Intel используют данное расширение.

Сопоставляя процессоры Intel Pentium 200 и Pentium 233MMX, отмечается повышение производительности [106;8]:

• целочисленных операций на 30% (по тесту SPEC CPU95) - традиционные приложения;

• операций с плавающей точкой на 25% (SPECfp95) - трёхмерные игры и приложения виртуальной реальности;

• программ мультимедиа на 60% (Intel Media Benchmark) – работа со звуком, видео, графикой, трёхмерной геометрией.

Компании Cyrix и AMD также представляют процессоры с использованием технологии ММХ – 6х86МХ и К6 соответственно [25;30].

Процессоры класса 686

Первый из процессоров данного уровня – Pentium Pro имеет чип на базе 5,5 млн. транзисторов и достигает высокого быстродействия за счёт использования динамического выполнения (Dynamic Execution). Микросхема включает два 8 или 16 Кбайт кэш-буфера первого уровня, один для данных и один для инструкций. В другом кристалле находится 256 Кбайт кэш-памяти второго уровня, работающей на частоте процессора.

Однако, для использования всех преимуществ Р6 требуются 32-разрядные приложения и 32-разрядные операционные системы. Результаты тестов PC Week Labs приведены в табл. 7 [189;3]. Меньшее время в данных тестах указывает на более высокую производительность.

Таблица 7

32-разрядные приложения и процессоры	Windows NT	Windows 95
MICROSOFT WORD
Pentium-133	32,90	33,62
Pentium Pro-150	26,33	28,45
MICROSOFT EXCEL
Pentium-133	44,54	40,60
Pentium Pro-150	35,59	39,23

По данным Intel, производительность Pentium Pro по сравнению с Pentium выглядит следующим образом [1;61]:

Таблица 8

Процессор	Производительность по тесту SPECInt95*
Intel Pentium Pro^® (133 МГц)	3,6
Intel Pentium^® (150 МГц)	2,9
Intel Pentium^® (133 МГц)	2,4

* За единицу берется производительность CPU DX4-100.

Разработанный в 1997 году процессор Pentium II имеет модификацию, использующую код коррекции ошибок (ЕСС) в кэше второго уровня, что позволяет серверам и рабочим станциям работать там, где важны целостность данных и надёжность хранения информации. Процессор Pentium II реализует архитектуру двойной независимой шины(DIB), технологию ММХ, технологию динамического исполнения, позволяющую повысить производительность ядра процессора за счёт параллельной обработки большого объёма данных за один такт [125; 1]. Для Pentium II используется специальное гнездо S.E.C.(Single Edge Contact cartridge) [45; 1].

Рис. 10. Логотип Pentium II

Компания Cyrix на заводах IBM производила 6х86МХ -32-разрядный суперскалярный и суперконвейерный процессор (М2). Быстродействие данного процессора достигается с помощью применения встроенного унифицированного кэша данных/команд объёмом 64 Кбайт и буфера меток переходов (ВТВ). Модуль управления памятью (MMU) содержит двухуровневый буфер динамической трансляции (TLB). Процессор устанавливается на МП в разъём Socket 7. Следует отметить более низкое энергопотребление у 6х86МХ (19 Вт) по сравнению с Pentium II (34 Вт).

В 1998 г. Cyrix, ставшая дочерней компанией National Semiconductor, выпускает 300, 333 и 350 МГц версии процессора 6x86 MX. Однако, основные усилия компании направлены на разработку интегрированных процессоров MediaGX. В настоящее время основой MediaGX является процессор Cyrix 5x86 с реализованными на кристалле функциями видео- и аудиоадаптера. Результаты тестирования производительности MediaGX 166 по тестам Winstone 97 (табл. 9) можно сравнить с аналогичными результатами для процессоров 6х86МХ и Pentium 200MMX.

Рис. 11. Cyrix МП

Разрабатываемый процессор MediaGX под кодовым названием Jalapeno будет содержать встроенные контроллеры памяти, шины PCI, компоненты поддержки шины IEEE 1394, логику адаптера сети Ethernet и контроллер ввода-вывода Super I/O [53;43]. В 1999 г. компания Cyrix была приобретена корпорацией VIA Technologies – известным производителем чипсетов.

Таблица 9

Процессор	Business Database	Business Publishing	Business WP/SS	Business Winstone 97
MediaGX 166	2,5	2,52	2,1	22,7

Источник: Cyrix Instead против Intel Inside // PC WEEK. – 1997. – № 42. C.47.

Другой конкурент Intel – фирма AMD разработала в 1997 г. процессор AMD-К6 для прямой конкуренции с Pentium II. Насколько это справедливо, можно судить из табл. 10. Однако, следует отметить, что К6 имеет суперскалярную архитектуру с шестью одновременно исполняемыми RISС86-командами. Процессор включает в себя семь параллельных исполнительных блоков, среди которых ММХ-блок. К6 обеспечивает декодирование х86-команд в операции RISC86, двухуровневое предсказание ветвлений с точностью 95%, имитационное и внеочередное исполнение команд, переименование регистров и передачу данных. Процессор оснащён 64 Кбайт кэш-памяти первого уровня (32 Кбайт для команд и 32 Кбайт для данных) [174;61].

Pис. 12

Одним из серьёзных конкурентов Pentium и Pentium II стали в 1998 г. AMD-K6-2 (K6-3D) и AMD-K6-3 (K6-3D+), имеющие более 20 дополнительных инструкций дня вычислений с плавающей запятой (для поддержки 3D-графики и мультимедийных приложений). Процессор K6-3D поддерживает на аппаратном уровне высококачественный звук Dolby Surround АС-3 и видеоизображение по стандарту- MPEG-2, а также стандарт Microsoft DirectX. Процессор содержит 9,3 млн. транзисторов и производится по 0,25-микронной технологии, имеет тактовую частоту от 266 МГц. Развитием K6-3D можно считать AMD K6+ 3D с кэш-памятью второго уровня 256 Кбайт, имеющим 21 млн. транзисторов и тактовую частоту до 400 МГц. Данный процессор поддерживает кэш-память третьего уровня.

Технология 3DNow! в процессорах AMD-K6-2 и AMD-K6-3 представляет собой дополнительный набор из 21 специализированной команды, предназначенный для ускорения обработки 3D-графики. В их основе лежит та же архитектура SIMD (Single Instruction Multiple Data – обработка одной командой нескольких потоков данных), что и в ММХ-командах, но последние работают с целыми числами, а 3DNow! – с вещественными. Кроме того, в состав новых команд включены инструкции для целочисленных SIMD-операций специально для ускорения MPEG-декодирования. Для внутреннего хранения данных команды 3DNow! и ММХ используют единый блок 64-разрядных регистров, предназначенных для хранения чисел с плавающей запятой. Одновременно в конструкцию процессора внесены изменения, которые ускоряют переключение между инструкциями ММХ и обычными командами с плавающей запятой и оптимизируют работу с кэш-памятью первого уровня [80; 14].

Показатели производительности микропроцессоров Intel и AMD приведены в табл. 10 [70;25]:

Таблица 10

Эталонные системы	Лучшей производительности соответствуют большие значения	Лучшей производительности соответствуют меньшие значения
Business Winston е 97	High-end Winstone	CPU mark	CPU mark 16	Gaussian blur	Unsharpen mask
AMD К6 233	68.7	22.7			12.62	5.63
Pentium II 266	78.2	34.4			6.38	2.7

В течение 1998 года компания Intel выпускала различные модели процессоров Pentium II, имеющих следующие характеристики:

• тактовая частота – 233, 266, 300, 333, 350, 400, 450 МГц;

• кэш-память второго уровня – 0, 128, 256, 512, 1024, 2048 Кбайт;

• частота системной шины и пропускная способность – 66 МГц (533 Мбайт/с), 100 МГц (800 Мбайт/с);

• пропускная частота графической шины – 512, 1024 Мбайт/с;

• интегрированные подсистемы – программный модем, графика, подсистема памяти;

• поддержка многопроцессорных конфигураций – 1, 2, 4, 8;

• напряжение питания – 3.3, 2.5, 1.8, 1.7 В;

• разъём и корпус – Slot 1 (2 варианта), Slot 2, варианты для мобильных систем (TCP, мини-картридж, модуль).

Рис. 14. Логотип Intel Celeron

Для мини-блокнотных ПК был разработан процессор Pentium II с пониженным напряжением питания. В 1999 г. этот показатель снижен до 4 Вт. Кроме того, проект Intel Geyserville предусматривает увеличение времени работы портативной машины на одной зарядке аккумулятора.

Следует отметить, что модель Pentium II без кэш-памяти (Celeron) предназначается для наиболее чувствительного к цене сектора рынка ПК. Удаление кэш-памяти и применение шины с частотой 66 МГц в этой модели ведёт к снижению производительности ПК, что даёт преимущество конкурирующим производителям [69;26]. Однако, повышение тактовой частоты процессора до 700 МГц и выше, интеграция 128 Кбайт кэш-памяти вместе с разумной ценовой политикой позволит, по нашему мнению, сохранить конкурентные позиции Intel в сегменте наиболее дешевых ПК.

Процессор Pentium III с кодовым названием Katmai, выпущенный в 1999 г., стал значительным расширением архитектуры х86. Речь идёт о новом дополнительном наборе из 70 SIMD-команд, то есть применяется технология SSE (Streaming SIMD Extensions). Набор команд SIMD отличается от технологии ММХ тем, что последняя включает 57 аналогичных операций, но для целочисленных данных.

Рис. 13. Логотип Intel Pentium III

Наряду с Pentium III на основе ядра Katmai производится более новая модификация Pentium III на базе ядра Coppermine. Основные отличия двух вариантов процессоров: Coppermine выпускается по 0,18 мкм технологии и может иметь до 28 млн. транзисторов, по сравнению с 9,5 у Pentium III на ядре Katmai. У новой модификации кэш память L2 встроена в процессор и работает на полной тактовой частоте процессора.

Компания Cyrix, подразделение VIA, предлагает в 2000 г. модификацию своего процессора VIA Cyrix III. Процессор производится по 0,18 мкм технологии, имеет размер 76 мм², 128 Кбайт кэш-памяти L1, потребляет менее 10 Вт, работает на частоте от 533 до 667 МГц, при этом частота шины – до 133 МГц.

Рис. 15. Процессор Cyrix III

В 1997-1999 г. компания AMD испытывала значительные трудности, ей пришлось продать все направления деятельности, кроме производства Flash-памяти и процессоров, казалось, ничего не сможет помешать Intel удерживать абсолютное лидерство на рынке микропроцессоров. Однако, для Intel все пошло не так безоблачно.

Рис. 16. Логотип AMD Athlon

Во второй половине 1999 г. у Intel возникли ряд существенных проблем. Новые 700 и 730 МГц процессоры Pentium III, выпущенные в октябре, могли реализовать свои преимущества только на шине с тактовой частотой 133 МГц, а выпуск соответствующего основного набора микросхем i820 был отложен. Поэтому новые процессоры остались невостребованными компьютернойиндустрией. Другой проблемой Intel стала активность компании AMD.

Рис. 17. Логотип AMD Duron

Процессор AMD с ядром К7 и именем Athlon, появление которого состоялось в августе 1999 г. стал производиться с использованием интерфейса шины Alpha 21264, лицензированный у корпорации Digital Equipment. Первоначальная тактовая частота составила 500, 550 и 600 МГц. Следствием появления удачного процессора компании AMD и производственных проблем ее основного конкурента стало увеличение рыночной доли до 30%. Более того, по статистическим сводкам компании PC Data, за октябрь 1999 г. на долю машин с процессорами AMD Athlon пришлось 38% продаж всех настольных ПК стоимостью от 1500 до 2000 USD.

Однако, проблемы возникали и у AMD. Успехи конца 1999 г. было необходимо подкреплять новыми разработками, переходом на новый технологическийпроцесс. Наращивая тактовую частоту своих процессоров, AMD не получала пропорционального роста производительности. Причиной тому являлась кэш-память L2, которая работала на первых процессорах Athlon на частоте, равной половине частоты ядра, а начиная с Athlon 700 компании пришлось отказаться от такого соотношения, так как не было возможности производить кэш-память с частотой выше 350 МГц. Поэтому следующие процессоры Athlon 750, 800 и 850 производились с кэш-памятью на частоте 300-333 МГц.

У Intel не было таких проблем, так как кэш память Pentium III размером 256 Кбайт была интегрирована в процессор и работала на его полной частоте. AMD пришлось изменить конструкцию процессора и разработать Athlon на основе ядра Thunderbird. В новой конструкции, как и у Pentium III на базе ядра Coppermine, кэш-память в 256 килобайт интегрирована в ядро процессора.

Определенный успех у AMD безусловно сохранялся и в начале 2000 г., но компании не давало покоя лидерство Intel в сегменте недорогих ПК. И в конце июня AMD представляет в России новый микропроцессор Duron, который предназначается для недорогих ПК стоимостью менее 1 тыс. USD.

Маркетологам, безусловно, хорошо известно с каким вниманием следует подходить каждый раз к новому марочному названию. При появлении нового процессора AMD российская пресса отреагировала незамедлительно: «известно, что название подбиралось с особой тщательностью, с учетом того, что произноситься оно будет в сочетании со словами практически всех языков планеты». Название «Duron» имело широкий резонанс не только в России, но и в США, так как оно удивительным образом совпало с названием компании-производителя красок, лаков и отделочных материалов. Однако, задумка AMD заключалась несколько в другом, название происходит скорее от латинского слова «durare» (достаточный, последний) и суффикса «-on». AMD хотела всего лишь подчеркнуть, что возможностей нового процессора хватит надолго, и пользователи могут не задумываться о покупке более мощных микросхем.

КонструкционноDuron сочетает в себе ядро микропроцессора AMD Athlon и размещенную на кристалле кэш-память второго уровня емкостью 192 Кб, работающую на основной частоте. Системная шина имеет частоту 200 МГц. Как и другие процессоры AMD, Duron поддерживает расширенную технологию 3DNow! и производится с тактовой частотой от 600 МГц.

В 2000 г. AMD Athlon поддерживает высокую производительность для современных приложений, требовательных к вычислительным возможностям, так как производятся с кэш-памятью второго уровня размещенной на кристалле процессора, поддержкой памятью спецификацииPC 133, 200-МГц системной шиной, что увеличивает его производительность. AMD Athlon поставляется со следующими тактовыми частотами: IGHz, и 950, 900, 850, 800 и 750MHz, в двух вариантах – для разъемов Slot А и Socket A.

Получить сравнительную производительность новых процессоров класса 686 не просто, однако приблизительные данные [203] представляют интерес:

Производительность процессоров Intel и AMD, выпускающихся в 2000 г.

Таблица 11

Модель процессора	Ядро	Тактовая частота (МГц)	CPUmark 99	FPUmark 99
Intel Pentium III	Coppermine		67.1
Intel Pentium III	Coppermine		62.0
Intel Pentium III	Coppermine		54.6
Intel Celeron	Mendocino		43.9
AMD Athlon	Thunderbird		67.1
AMD Athlon	K75		63.1
AMD Athlon	K75		59.8
AMD Athlon	K7		56.6
AMD Duron	Spitfire		57.6

Процессор Intel Pentium 4 (кодовое название Willamette) спроектирован с учетом необходимыхизменений архитектуры 686:

• появление асимметричного ядра, с блоками, работающими на различных скоростях;

• новая версия суперскалярного механизма исполнения инструкций;

• новый кэш, отслеживающий порядок выполнения инструкций;

• переработанные блоки операций с мультимедиа данными и числами с плавающей запятой;

• набор новых инструкций SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2);

• новая 100 МГц шина, передающая по 4 пакета данных за такт.

144 новые инструкции из набора SSE2 это:

1) 76 совершенно новых инструкций, оперирующие с широким диапазоном данных (включая числа с плавающей запятой двойной точности и целые числа из 4 слов), часть из них позволяет программе брать на себя контроль над механизмами кэширования, загрузки и хранения данных в регистрах процессора;

2) 68 расширенных SIMD инструкций для работы с целыми числами. Если в Pentium II/III они работали только с 64-бит ММХ регистрами, то в Pentium 4 они уже смогут использовать 128 бит регистр ХММ этого процессора.

Рис. 18. Логотип Intel Pentium 4

Тактовая частота первого продемонстрированного процессора Pentium 4 составила 1500 МГц (1,5 ГГц), хотя возможен выпуск и более медленных CPU. Производительность процессора возрастет, в основном, за счет своей тактовой частоты: Pentium III Coppermine и Pentium 4 Willamette, работающие на одной и той же тактовой частоте, не отличаются по производительности в операциях с целыми числами, а при выполнении операций с плавающей запятой последний производительнее на 5 %. Один из основных резервов производительности Pentium 4 – возможность повышения тактовой частоты на 100 МГц в квартал.

Процессоры класса 786

Процессоры класса 80786, и, в том числе один из первых, известный под кодовым названием «Merced», разрабатываются компанией Intel с учетом применения архитектуры IA-64.

Рис. 19. Логотип Intel Itanium

Использование в названии архитектуры числа 64 не связано с форматом команд, оно указывает только размер адресного регистра и соответственно пространство прямо адресуемой памяти. В IA-64 используется 128 регистров общего назначения и столько же регистров для выполнения операций с плавающей точкой. Количество и тех и других является фиксированной величиной. IA-64 позволяет создавать процессоры с различной вычислительной мощностью, и теперь появляется возможность говорить о масштабировании процессоров. До сих пор под термином масштабирование подразумевалась возможность увеличения числа процессоров. В рамках одной архитектуры IA-64 может выпускаться несколько типов процессоров разной производительности и, соответственно, стоимости, ориентированных на разные приложения. Таким образом, IA-64 позволяет создавать строительные блоки, размер которых можно изменять и выбирать те, что соответствуют определенному классу системы. Естественно, что процессоры при этом сохраняют бинарную совместимость. Еще одна принципиальная новая составляющая архитектуры IA-64 – понятие bundle (связка). Каноническая схема работы процессора предполагает выполнение команд в определённой последовательности. Суперскалярные процессоры отличаются тем, что несколько команд выполняется одновременно. IA-64 делает следующий шаг в этом направлении. Связка дает возможность выполнить за один такт еще большее число команд. В IA-64 связка становится основной исполняемой единицей, в нее «упакованы» отдельные команды. Длина связки составляет 128 бит, она состоит из четырех полей: трех команд и специального служебного поля – шаблона (template). Сведения о формате и системе команд пока не разглашаются. Но о функции шаблонов известно, что она заключается в управлении исполнением команд, входящих в связки, и в объединении нескольких связок в одну суперсвязку. Принципиально важно то, что команды, входящие в связку, могут быть распараллелены между множеством арифметических и логических устройств, включенных в состав процессора, и выполнены за один такт [191;47].

Первоначально предполагалась, что процессор под кодовым названием Merced будет запущен в коммерческое производство во второй половине 1999 г., однако из-за организационных трудностей и отчасти из-за технических проблем эта дата была отодвинута. Однако, на проведенном компанией Intel в конце августа 1999 г. форуме для разработчиков К. Барреттом впервые публично был продемонстрирован компьютер на базе процессора Merced.

Компьютер новой 64-разрядной архитектуры IA-64 работал с 64-битным графическим приложением под управлением предварительной версии 64-разрядной ОС Windows, которая активно разрабатывается компанией Microsoft. Кроме того, демонстрировалась работа системы с Web-сервером под управлением прототипа 64-разрядной ОС Linux.

Официальное имя первому процессору архитектуры IА-64 было дано 4 октября 1999 г., когда было объявлено, что процессор под кодовым названием Merced будет выпускаться подтоварным знаком Itanium™. Процессоры Itanium предназначены для создания мощных серверов и высокопроизводительных рабочих станций, отвечая требованиям, которые предъявляет Интернет-экономика к электронному бизнесу. На IDF системы на базе Itanium были продемонстрированы рядом крупных производителей серверов: Bull, Compaq, Dell, Fujitsu Siemens Computers, Hewlett-Packard, IBM, NEC, и SGI.

Дата добавления: 2015-04-29