В 2000 году AMD, повторив прием Intel с выпуском для недорогих офисных компьютеров МП типа Celeron, реализовала свой упрощенный вариант Athlon – МП Duron. МП Duron с тактовой частотой 1,1…1,3 ГГц на ядре Morgan представляет собой урезанный вариант процессора Athlon Thunderbird, который является предшественником всех нынешних Athlon. У него сокращена возможность использования быстрой системной шины: в то время как Athlon Thunderbird поддерживает таковую частоту системной шины 133 МГц (эффективная частота 266 МГц), Duron вынужден довольствоваться частотой 100 МГц (или 200 МГц в пересчете на DDR). Кроме того кэш L2 у него уменьшен до микроскопических 64 Кбайт. Все эти мероприятия по режиму жесткой экономии стоили Duron в сравнении с младшим Athlon XP уменьшения производительности на целых 25%! Особенно это заметно в играх с преобладанием трехмерной графики.
В последнее время корпорация AMD, переключилось полностью на разработку и выпуск 64 разрядных процессоров не изменяя, однако, исходную систему команд Х86.
64 разрядные МП
В 2002 году корпорация AMD впервые объявила о разработке своих 64 разрядных процессоров семейства Hammer. Предполагалось в первую очередь выпустить в продажу два типа таких процессоров. Первый вариант – AMDAthlon 64 (кодовое название Clawhammer), предназначенный для однопроцессорных и двухпроцессорных конфигураций в настольных ПК и AMD Opteron (кодовое название Sledgehammer) – для построения многопроцессорных серверных систем. Разработчики из AMD не пошли по пути коллег из Intel, которые для своих 64 разрядных МП семейства Itanium разработали совершенно новую по сравнению с Х86 систему команд. Вместо того чтобы создавать новый набор команд, они просто расширили существующий набор Х86 до 64 разрядов, что позволяет существенно упростить требования к компиляторам по сравнению с компиляторами для 32 разрядных приложений в Intel Itanium . Принципиальных изменений в новом процессоре можно отметить три.
1) Новое процессорное ядро Hammer с поддержкой архитектуры Х86-64 ISA(Instruction Set Architecture).
2) Наличие интегрированного контроллера памяти.
3) Наличие интегрированного интерфейса HyperTransport – универсальной шины межчипового соединения. Универсальность шины Hyper-Transpot заключается в том, что она позволяет связывать между собой не только процессоры, но и другие компоненты материнской платы. В то же время она дает возможность наращивать пропускную способность в зависимости от конкретных нужд пользователя.
Как и в большинстве современных процессоров семейства Х86, МП имеет внутреннюю RISC – архитектуру и выполняет 6 инструкций за такт.
Надо отметить, что, хотя серверный МП Opteron фирмы AMD считается 64 разрядным процессором, этот первый представитель семейства, реализующего архитектуру AMD64, предусматривает только 48 разрядную виртуальную и 40 разрядную физическую адресацию. А МП Itanium 2 фирмы Intel, рассчитан на 64 разрядное виртуальное и 50 разрядное физическое пространство адресов.
4. Перспективы развития микропроцессорной техники.
В 2005 году как Intel, так и AMD практически одновременно пришли к выводу, что тенденция увеличения производительности процессоров путем увеличения тактовой частоты сталкивается с большими трудностями и не оправдывает тех затрат, которые необходимы для преодоления этих трудностей (в основном с точки зрения отвода тепла). Так процессоры Intel с тактовой частотой более 4 ГГц ожидались уже в 2005 году, однако до сих пор самый быстрый Pentium, поступивший в продажу, работал с частотой лишь 3,73 ГГц (хотя экспериментальные образцы Pentium 4 работали с частотой и выше 4 ГГц).
Дело в том, что увеличение тактовой частоты процессора приводит к росту его энергопотребления и, как следствие, к повышению тепловыделения. Эмпирическим путем установлено, что при увеличении (разгоне) тактовой частоты на 20% производительность процессора возрастает на 13%. При этом потребляемая процессором мощность возрастает на 73%! При уменьшении тактовой частоты процессора на 20% производительность уменьшается на 13%, а потребляемая мощность – на 49%! Этот пример наглядно демонстрирует, что увеличение тактовой частоты приводит к явному дисбалансу между приростом производительности и потребляемой мощностью. Поэтому - то в погоне за производительностью, которая в семействе Intel Pentium 4 обеспечивалась главным образом увеличением тактовой частоты, последние версии процессоров на архитектуре NetBurst достигли уровня энергопотребления 130 Вт!
Однако, на практике, повышение производительности микропроцессоров можно получить не только повышением тактовой частоты. Существует целый ряд и других способов. Одним из этих способов является метод снижения количества инструкций, необходимых для выполнения той или иной задачи. Примером этого способа является использования SIMD – команд. Примером другого способа может служить использование технологии Hyper Threading, которая позволяет реализовать на одном физическом процессоре два виртуальных. И, наконец, весьма эффективным оказалось использование многоядерных микропроцессоров, хотя это часто связано с необходимостью использования методов распараллеливания вычислительных алгоритмов и соответствующего программного обеспечения.
В связи с этим, обе самые мощные и конкурирующие фирмы: Intel и AMD, всерьез сосредоточились на создании многоядерных (в первую очередь двуядерных) процессоров. Даже два ядра в одном центральном процессоре способны существенно повысить его производительность.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.