|
Mikroprotsessorning arxitekturasi turlari va ularning asosiy bloklari, vazifalari, ko‘rsatgichlari
|
| bet | 5/8 | | Sana | 19.01.2024 | | Hajmi | 31,61 Kb. | | #141299 |
Pentium III mikroprotsessorlari. Pentium II protsessorini rivojlantirish natijasida 1999 yili Pentium III (Coppermine) mikroprotsessori yaratildi. Ularning asosiy farqi yangi 128-razryadli registrli SIMD-ko’rsatmalar to’plamini kengaytirish bloki bo’ldi, u suriluvchi vergulli – SSE (Streaming SIMD
Extensions) axborotlar o’lchamiga yo’naltirilgan. Multiprotsessorlik tarkib imkoniyatlari bo’yicha u o’zidan oldingi Pentium II protsessori bilan bir xil.
Pentium III mikroprotsessorlaridagi 2-bosqich kesh 256 Kbayt o’lchamga ega, MP to’liq chastotasida ishlovchi va tezkor backside – shina xizmat ko’rsatadi, u keshini ishlash tezligini va shuningdek SHK ning umumiy unumdorligini oshirdi. Pentium III mikroprotsessorlari Intel chipsetli (mikroprotsessorni qolgan tizim bilan ulovchi mikrosxemalar to’plami): 440VX, 440ZX, 440GX, i810, i815, i820 va ancha yangilari joylashgan tizimli plata bilan ishlashga mo’ljallangan; 100, 133, 150 MGs va yuqori chastotali tizimli plata shinasini quvvatlaydi. «Oddiy»
Pentium III lar Slot 1 ga o’rnatiladi, Pentium III Xeon – Slot2 ga o’rnatiladi. Pentium III Xeon protsessorlari (va keyingi Tanner, Cascades va boshqa modellari) Pentium Pro mikroprotsessorining davomchisi bo’lib va 2-bosqich keshining oshirilgani (512, 1024 va 2048 Kbayt) bilan farqlanadi, MP ning to’liq chastotasida ishlaydi.
Pentium III Xeon – protsessorlari serverlarga mo’ljallangan. Birinchi ikki yadroli Intel protsessorlarini aynan Xeon oilasida qo’llanildi.
Pentium 4 mikroprotsessorlari. Pentium 4 mikroprotsessorlarining asosiy xususiyatlarini ko’rib chiqamiz.
SIMD-ko’rsatmalar to’plamini kengaytiruvchi 144 yangi oqimlar uchun ko’rsatmalar qo’shilgan, suriluvchi vergulli – SSE2 o’lchamli axborotlarga mo’ljallangan. Suriluvchi vergulli hisoblash moduli va oqimli modullar audio- va video oqimlar bilan ishlash uchun optimallashtirilgan, shuningdek 3D- texnologiyani ham quvvatlaydi.
2-bosqich keshi 256 Kbayt o’lchamga ega; u MP ning to’liq chastotasida ishlaydi, xatolarni tuzatish dasturi joylashtirilgan holda ishlatiladi va MP chastotasida ishlovchi 256 bit (32 bayt) razryadli tezkor shina xizmat ko’rsatadi. Bu 1500 MGs chastotali Pentium 4 uchun, masalan, kesh bilan 48 Gbayt/s tezlikdagi almashuvni taʻminlab beradi.
400 MGs ekvivalent chastotali tizimli shina bilan ishlash imkoniyati mavjud
(Quard Pumped Bus 100 MGs), u 3,2 Gbayt tezlikda almashuvni ta‘minlab beradi.
Yangidan yaxshilangan «dinamik bajarilish» (dynamic execution), birinchi navbatda 20-bosqichli (Pentium III MP 10-bosqichli konveyerga ega bo’lgan) super konveyerli tarkib (superpipelining) bilan bog’liq, boshqarishning shartli uzatilishida (branch prediction) shoxlanishlarning yaxshi bashorati va «faraz bo’yicha» parallel (ildamlovchi) buyruqlarni bir necha faraz qilingan shoxlanish (speculative execution) yo’llari bo’yicha bajarilishi. Buni tushuntiramiz. Dinamik bajarilish protsessorga ko’rsatmalarning bajarilish tartibini shoxlanishlarni ko„plab bashorat qilish texnologiyasi yordamida bashorat qilishga imkon beradi, u dasturlarni bir necha shoxlardan o’tishini bashorat qiladi. Bu esa bo’lishi mumkin ekan, chunki ko’rsatmalarni bajarish jarayonida protsessor dasturni bir necha qadam oldin ko’rib chiqadi. Axborot oqimining tahlillash texnologiyasi dasturni tahlil qilishga va ko’rsatmalarni bajarilishining kutilgan ketma-ketligida tuzish imkonini beradi. Va nihoyada, ildamlovchi bajarilish bir necha ko’rsatmalarni bir vaqtda bajarish orqali dasturlarni ishlash tezligini oshiradi, ularni kutilgan ketmaketlikda kelishi bo’yicha – yaʻni faraz bo’yicha (intellektual). Ko’rsatmalarning bajarilishi shoxlanishlarning bashorati asosida amalga oshirilganligi uchun, natijalar ham «intellektual» kabi saqlanadi, bashoratda adashish natijasida hosil bo’lgan javoblarni o’chirib borish orqali. Ikki parallel 32-bitli konveyerlarga asoslangan yangi mikroarxitekturani va oqimli ishlov berish texnologiyasini Hyper Pipelined ishlatiladi. Bu uzun konveyerni samarali qilishga imkon beradi.
Manosi shundaki, uzun konveyerda ko’p shartli o’tishli masalalar bo’lganda uning samarasi kamayadi. Ikki parallel konveyerlar samaradorlikni pasayishini kamaytiradilar. Endi quyidagi holat aniq, har bir vaqt momentida bitta ko’rsatma yuklanadi, boshqasi dekoderlanadi, uchinchisi uchun (yoki bir nechasiga) axborotlar paketi hosil qilinadi, to’rtinchi ko’rsatma (yoki bir nechasiga) bajariladi, beshinchisi uchun natija yoziladi. Va agarda ko’rsatmalarni qatʻiy ketma-ketligida bojarilsa xatto eng qisqa operatsiyalar ham 5 ta taktda bajariladi, bunday oqimli ishlov berishda ko’pchilik ko’rsatmalar bir taktda bajarilishi mumkin.
Hisoblashlarni tezlatishning yangi texnologiyasi (Rapid Execution Engine) ikki tezkor protsessor chastotasini ikki hissa oshirilgan chastotada ishlovchi AMQ va 0,5 taktda qisqa arifmetik hamda mantiqiy operatsiyalarni bajaruvchi AMQ va yana uchinchi uzun operatsiyalarni amalga oshiruvchi sekin ishlovchi AMQ larni
(ko’paytirish, bo’lish va boshqa) ishlatadi.
Protsessor kristalining 217 mm2 ga teng yuzasida 42 million tranzistor joylashtirilgan, 1500 MGs chastotada 52 Vt energiya isteʻmol qiladi. Pentium 4 asosida yuqori unumli MMX-tizimini yaratish mumkin, lekin buning uchun
quyidagilar bo’lishi kerak:
shu protsessorni qo’shimcha buyruqlarini ishlatishga yo’naltirilgan dasturiy taʻminot;
ushbu mikroprotsessorlarni quvvatlovchi tegishli chipsetli tizimli plata.
Ba‘zi Pentium 4 mikroprotsessorlar tomonidan quvvatlanuvchi Hyper Treading texnologiyasini alohida aytib o’tish kerak.
Hyper Treading texnologiyasi (tread – potok, oqim), dasturlarni ko’p oqimli bajarilishini joriy etadi: bitta jismoniy protsessorda bir vaqtning o’zida ikkita topshiriqni yoki bitta dasturning ikkita buyruq oqimini bajarish mumkun
(operatsion tizim bitta protsessor o’rniga ikkita virtual protsessorni «ko’radi»). Boshqacha qilib aytganda, bu texnologiya bitta protsessor asosida ikkita virtual protsessorni hosil qiladi, ular ma‘lum darajada mustaqil va parallel ishlovchidir (i386 mikroprotsessoridan boshlab keyingi protsessor modellarida mavjud). Ko’p masalali muhitlarda va ko’p oqimli bajarilishga imkon beruvchi dasturlarni ishlatilganda unumdorlikni (30% gacha) oshirishni Hyper Treading (NT) taminlaydi.
NT texnologiya Intel firmasi tomonidan Xeon server protsessorlari uchun serverli tizimlarning unumdorligini oshirish uchun yaratilgan edi, ularda u anʻanaviy ko’p protsessorlikni ish jarayonida qo’shimcha parallelikni ta‘minlab to’ldiradi.
Arxitektura nuqtai nazaridan NT texnologiyasini quvvatlovchi mikroprotsessorlar qo’shimcha ikki hissa ko’p registrlar va mantiqiy sxemalar guruhiga ega bo’lib, ular oqim va APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) vositalariga resurslarni aniqlovchi, turli mantiqiy protsessorlarga buyruqlar oqimiga ishlov berish uchun uzilishlarni tashkillashtiruvchidir. Undan tashqari Hyper Treading quvvatlash uchun tizimli plata mos BIOS li va Intel 845
PE GE, Intel 865, 915, 925 va hokazo chipsetlarili, shuningdek ko’p masalali operatsion tizimlar Windows XP, Linux (Windows 9x va ME to’g’ri kelmaydi, Windows 2000 qo’shimcha sozlashdan so’ng ishlatish mumkin).
2000 - 2006 yillari Intel kompaniyasi mikroprotsessorlarning to’rtta turini havola qildi: kichik kompyuterlar uchun Pentium M, stol usti kompyuterlari uchun Pentium 4E, Pentium D, Celeron.
|
| |
