25. Понятие микропроцессорной архитектуры x86-совместимых cpu. Современные микропроцессорные архитектуры и общие тенденции их эволюции.

ЦПУ (CPU – CentralProcessorUnit) – основное вычислительное устройство ПК (существует еще графический процессор, расположенный на видеокарте, который также производит вычисления).

Значение ЦПУ для общей производительности ПК целиком определяется характером используемых на этом ПК приложений. Для большинства ПК оно второстепенно.

Характеристики ЦП:

1. Рыночный класс:

1. Low-end CPU – слабонагруженные вычислительные ПК. 1-2ч ядерные ЦПУ невысокой производительности.

Intel: Celeron

AMD: Sempron

2. Middle-end CPU

2х, 3х, 4х ядерные ЦПУ. 60-120-140 $

Часто со встроенным графическим процессором.

Intel: Pentium G xxxx

Core i3

AMD: Phenom II X2

Athlon II X2,X3,X4

Athlon A xxx – АПУ со встроенным ГПУ

3. High-end – мощные рабочие станции, для младших ЦПУ – мощные игровые ПК.

4х-8ми ядерные, >150$

Intel: Core i5, i7 (арх.Core i7)

AMD: Phenom II X4, X6

2. Архитектурные характеристики

1. Конструкция и особенности исполнения кристалла процессора (число ядер, наличие L3).

2. Характеристики отдельного ядра (для AMD Bulldozer). Длина вычислительного конвейера. Все современные архитектуры короткоконвейерные. (Intel Core i7 – 14 стадий, AMD K10 – 12 стадий).

Вычислительный конвейер – набор блоков в составе ЦПУ. Предназначен для

одновременной обработки разных типов вычислений. Состоит из стадий

(ступеней). Удлинение конвейера увеличивает диапазон тактовых частот

данного семейства ЦП, но уменьшает универсальность.

3. Наличие интегрированных в ЦПУ контроллеров памяти, шины PCI-Express, GPU, системной шины.

4. Особенности реализации (процессорный разъем – разъем для подключения процессора к материнской плате).

Тенденции эволюции:

• Короткий конвейер

• Увеличение числа вычислительных ядер

• Интеграция в CPU контроллеров скоростных шин и GPU, т.е. трансформация CPU в APU.

26. Архитектура amd k10 ее эволюция

Коммерческое название Phenom / Phenom II

1. монокристальная многоядерная архитектура (кристаллы 4, 6, 8 ядер; процессоры 1, 2, 3, 4, 6, 8 ядер)

2. L3 динамически распределен между ядрами. L1, L2 собственный в каждом ядре (кроме Bulldozer).

3. контроллер памяти: 2xDDR2 + 2xDDR3

4. системная шина Hyper Transport

Виды процессоров К10:

1. Ядро Agena (2007)

1	2	3	4
L3
2xDDR2		Шина HT

4х ядерный кристалл

CPU 4, 3, 2 ядерные

L3 = 2 Mb

Техпроцесс 65 нм

Socket AM2+

Техпроцесс - это масштаб технологии, которая определяет размеры полупроводниковых элементов, составляющих основу внутренних цепей процессора (эти цепи состоят из соединенных соответствующим образом между собой транзисторов). Совершенствование технологии и пропорциональное уменьшение размеров транзисторов способствуют улучшению характеристик процессоров.

CPU: Phenom X4 9xxx – 4 ядра

Phenom X3 8xxx – 3 ядра

Athlon X2 7xxx – 2 ядра