Системная и локальные шины

Системная шина предназначена для передачи информации между компонентами компьютерной системы. Шины бывают синхронными, когда данные передаются в соответствии с тактовой частотой, и асинхронными, когда передача данных осуществляется в произвольные моменты времени. В современных компьютерах применяются шины ISA, EISA, PCI, PCMCIA и AGP.

ISA

Шина ISA (Industry Standard Architecture) использовалась в компьютерах, исполь­зующих еще микропроцессор 80286. Это 16-разрядная шина с 24 адресными лини­ями, с 16 линиями аппаратных прерываний и с 8 каналами DMA (Direct Memory Access) прямого доступа к памяти. Шина ISA работает асинхронно на частоте 8 МГц. Скорость обмена данными — около 5 Мбит/с.

EISA

Шина EISA (Extended Industry Standard Architecture) является 32-разрядным расширением шины ISA, которая поддерживает 32-разрядную адресацию памяти и передачу данных, в том числе и в режиме DMA. Шипа поддерживает арбитраж DMA (когда каналом пользуется несколько устройств), автоматическую конфи­гурацию системы и плат расширения. Шина работает на частоте 8 МГц.

PCI

Шина PCI (Peripherial Component Interconnect) является процессорно-независимой, шиной. Она может работать параллельно с шиной процессора, то есть обмен данными процессор - память и, например, видеоадаптер - память может осуществляться параллельно. Шина PCI является синхронной 32-разрядной или 64-разрядной шиной, работающей на частоте 33 или 66 МГц. Максимальная скорость обмена данными может достигать 528 Мбит/с для реализации шины 64 бит/66 МГц. Шина PCI поддерживает авто­матическое определение и конфигурирование плат расширения.

PCMCIA

Стандарт PCMCIA используется в портативных компьютерах. Второе название — PC Card. На шине исполь­зуется 16 разрядов под данные и 26 разрядов под адрес. Подключение и отключе­ние PC Card может происходить при работающем компьютере. Спецификация PCMCIA определяет типы габаритных размеров для PC Card (Type I, Type II и Type III), различающиеся по толщине. Размер PC Card не превышает размеры обычной кредитной карточки. Спецификация CardBus является 32-разрядным расширением шины PCI для устройств PC Card.

Шина AGP

Шина AGP (Accelerated Graphic Port) разработана для увеличения быстродействия при обмене между видеоадаптером и оперативной памятью. Порт AGP необходим прежде всего для работы с трехмерной графикой, где необходимо оперировать с большими объемами данных. Объем этой памяти напрямую определяет качество изображения и поддерживаемые разрешения. Для хране­ния текстур используется основная память, а на плате SD-ускорителя расположена только память кадрового буфера и Z-буфера. Благодаря переносу потока графи­ческой информации с шины PCI на шину AGP освободится полоса пропускания шины PCI, которая может быть использована другими устройствами. Порт AGP работает на частоте 66 МГц. Предусмотрены три режима передачи данных — AGP 1х со скоростью обмена 266 Мбит/с, AGP 2х со скоростью обмена 532 Мбит/с и AGP 4х со скоростью обмена 1064 Мбит/с. Преимущества AGP могут быть использованы полностью только в случае, когда плата ускорителя и используемое программное обеспечение поддерживают режим доступа к памяти DIME (Direct Memory Execute).

 

Микропроцессоры.

Микропроцессор представляет собой сверхбольшую интегральную схему, реали­зованную на одном полупроводниковом кристалле. Это программно управляемое устройство обработки информации. Иначе его называют центральным процессо­ром — Central Processing Unit (CPU). Микропроцессор получает информацию и командыпо ее обработке и выдает обработанную информацию. Команды, которые может исполнять микропроцессор, называют инструкциями. В зави­симости от типа исполняемых инструкций различают CISC (Complex Instruction Set Computer) и RISC (Reduce Instruction Set Computer) микропроцессоры. Первые микропроцессоры были CISC-процессорами. Инструкции набора Х86 имеют длину от 8 до 120 бит. RISC-инструкции имеют одинаковую длину, по­этому они проще, быстрее выполняются. В современных микропроцессорах исполь­зуются RISC-инструкции.

Первый микропроцессор появился в 1971 году. Это был 4-разрядный Intel 4004, разработанный с ориентацией на требования изготовителей калькуляторов. (Разрядность микропроцессора показывает, сколько двоичных битов информа­ции обрабатывается за один такт.) Он имел невысокое быстродействие и огра­ниченные возможности адресации памяти. Быстродействие микропроцессора определяется тактовой частотой. Измеряется в герцах. Intel 4004 имел тактовую частоту 750 КГц.

В 1972 году фирма Intel выпустила первый 8-разрядный микропроцессор 8008.

Первые 16-разрядные микропроцессоры появились в 1977 году. В 1978 году фир­ма Intel объявила о начале производства микропроцессора 8086, который позже был выбран фирмой IBM в качестве центрального микропроцессора персональ­ного компьютера IBM PC XT (Personal Computer eXtended Technology). PC XT имел огромный успех и положил начало эре персональных компьютеров.

С 1982 года стал выпускаться микропроцессор 80286, который использовался в компьютерах IBM PC AT (Advanced Technology). Этот микропроцессор изготов­лялся по 1,5-микрометровой технологии. Тактовая частота от 6 до 12 МГц.

В октябре 1985 года фирма Intel анонсировала первый 32-разрядный микропро­цессор i80386. Этот микропроцессор имел полностью 32-разрядную архитектуру (32-разрядные регистры и 32-разрядная внешняя шина данных) и работал на такто­вой частоте 16 МГц. Intel выпустила несколько моделей этого поколения микро­процессоров: 80386DX, упрощенный 80386SX, 80386LX специально для мобильных компьютеров. Тактовая частота от 16 до 33 МГц. Микропроцессоры изготавлива­лись сначала по 1,5-микрометровой, а затем по 1-микрометровой технологии. Этот показатель характеризует размеры и концентрацию элементов микропроцес­сора на единице площади. Микропроцессор имел завершенную систему поддерж­ки многозадачного режима, мог оперировать оперативной памятью до 64 Мбайт.

Осенью 1989 года Intel объявила о новом 32-разрядном микропроцессоре i486. Благодаря использованию конвейерной архитектуры, присущей RISC-процессорам, удалось увеличить производительность обычных 32-разрядных систем в четыре раза. Использование встроенной кэш-памяти (8 Кбайт) ускоряет выполнение команд за счет промежуточного хранения часто используемых команд и данных. Кэш-память имеет наименьшее время доступа по сравнению с другими видами памяти.

Развитие микропроцессоров идет не только по пути увеличения разрядности и тактовой частоты, но и по пути улучшения декодирования команд. Операция сло­жения двух чисел выполняется 386 микропроцессором за 6 тактов, 486 — за 2 так­та. Микропроцессоры следующих поколений за один такт выполняют не менее одного сложения.

В марте 1992 года фирма Intel объявила о создании нового микропроцессора 486, названного i486DX2. Скорость работы внутренних блоков микропроцессора боль­ше скорости работы остальных частей компьютерной системы в два раза. Техноло­гия умножения тактовой частоты, и не только в два раза, нашла свое применение и в следующих моделях микропроцессоров. Последние модели микропроцессоров выпускались уже по 0,8-микрометровой технологии.

Микропроцессоры могут работать только с целыми числами. Для удовлетворе­ния всех требований, предъявляемых к компьютерам, дополнительно устанавли­ваются математические сопроцессоры. Позже, начиная с модели Pentium, матема­тический сопроцессор встраивается в основной микропроцессор.

Pentium

В марте 1993 года фирма Intel объявила о начале промышленных поставок 32-раз­рядных микропроцессоров нового поколения, названных Pentium. Новый микро­процессор имеет 32-разрядную адресную и 64-разрядную внешнюю шины дан-

ных. Микропроцессор выполнен по 0,8-микрометровой технологии, работает на тактовых частотах 60 и 66 МГц. Через год появилась следующая модель микропро­цессора, выполненная по 0,5- (позднее по 0,35) микрометровой технологии. Впервые был применен раздельный 16-килобайтный кэш: 8 Кбайт для инструкций и 8 Кбайт для данных. Тактовая частота была в пределах 75—200 МГц, а тактовая частота системной шины 50—66 МГц.

Pentium ММХ — это версия Pentium с дополнительными мультимедиа-инструк­циями (добавлено 57 новых инструкций). Основа ММХ — технология обработки множественных данных одной инструкцией (Single Instruction Multiple Data, SIMD). Кэш-память увеличена до 32 Кбайт. Тактовая частота — 166—233 МГц, Частота системной шины — 66 МГц.

Pentium Pro

Разработка Pentium Pro началась в 1991 году. Промышленный выпуск начался в ноябре 1995 года. Это RISC-процессор, разработанный для 32-разрядных опера­ционных систем. Впервые в микропроцессоре вместе с кэш-памятью L1 (здесь объемом 16 Кбайт) стали применять кэш-память второго уровня (L2), объединен­ную в одном корпусе и оперирующую на частоте микропроцессора. Выпускался сначала по 0,5-, позднее по 0,35-микрометровой технологии. Кэш уровня L1 объемом 16 Кбайт. Кэш уровня L2 имел объем 256,512,1024 и 2048 Кбайт. Тактовая частота от 150 до 200 МГц. Четырехканальная параллельная обработка данных. Частота си­стемной шины 60—66 МГц. Pentium Pro поддерживал все инструкции процессора Pentium, кроме ММХ, а также ряд новых инструкций. Введена архитектура двой­ной независимой шины, обеспечивающая параллельный обмен данными ядро мик­ропроцессора — кэш L2 и ядро микропроцессора — оперативную память. Микро­процессор устанавливается в разъем Socket 8, позволяющий поддерживать до четырех микропроцессоров в симметричной мультипроцессорной системе.

Pentium II

Первая модель микропроцессора Pentium II впервые появилась в мае 1997 года. Под этим общим именем выпускались микропроцессоры, предназначенные для разных сегментов рынка: для недорогих low-end-компыотеров, для массового рынка ПК среднего уровня, для высокопроизводительных серверов и рабочих станций.

Klamath — первый процессор линейки Pentium II, изготовленный по 0,35-микро­метровой технологии. Диапазон тактовых частот 233—300 МГц. Частота системной шины — 66 МГц, кэш-память уровня L2 — 256 или 512 Кбайт, которая для уменьше­ния стоимости продукта размешена в специальном модуле вместе с микропроцессором. На системной плате устанавлива­ется в разъем Slot 1, поддерживающий двухпроцессорную систему. Кэш работает на половине частоты процессора, что является шагом назад по сравнению с Pentium Pro, у которого кэш работает на полной частоте микропроцессора. Кэш первого уровня 32 Кбайт, дополнен ММХ-блоком. Таким образом, это быстрый Pentium Pro с ММХ-поддержкой и с урезанными возможностями создания муль­типроцессорных систем.

Deschutes — дальнейшее развитие линейки Pentium II. Первая модель появи­лась в январе 1998 года. Технология изготовления усовершенствована с 0,35 до 0,25 мкм. Тактовая частота 333 МГц, частота системной шины 66 МГц. В апреле появилась модель, которая работает на частоте системной шины 100 МГц. Такто­вая частота — 350—450 МГц. Микропроцессор и кэш L2 располагаются в картрид­же SECC2 (более совершенная система охлаждения). Устанавливается в Slot 1.

Микропроцессор Celeron впервые появился в апреле 1998 года. Он предназначался для рынка недорогих компьютеров. Celeron выпускался как с кэшем второго уровня, так и без него. Выпускается в вариантах для Socket 370, Slot 1.

Covington — первый процессор линейки Celeron. Тактовая частота 266—300 МГц, частота системной шины 66 МГц, кэш LI — 32 Кбайт (по 16 Кбайт для данных и инструкций). Размещается в картридже, где нет термопластины и защитной крышки. Устанавливается в Slot 1.

Mendocino — является развитием линейки Celeron. Появился в августе 1998 года, В отличие от своего предшественника, имеет кэш-память второго уровня объемом 128 Кбайт, интегрированную на одном кристалле с ядром и работающую на частоте процессора. Тактовая частота — 300—533 МГц. Частота системной шины — 66 МГц. Технологический процесс — 0,25 мкм, 0,22 мкм. Благодаря тому что кэш L2 опе­рирует на частоте процессора, имеет весьма неплохую производительность.

С 1999 года микропроцессоры Celeron стали выпускаться в пластиковом корпусе, который устанавливается в Socket 370.

Хеоп — микропроцессор Pentium II, разработанный для замены Pentium Pro. Кэш-память второго уровня работает на частоте процессора. Это первый процессор для Slot 2, и он предназначен в первую очередь для мощных серверов и рабочих станций. Способен работать в мультипроцессорных конфигурациях. Кэш L2 имеет объем 512, 1024, 2048 Кбайт и работает на полной частоте микропроцессора.

Pentium III

Katmai-— микропроцессор Pentium III. Развитие Deschutes. Здесь расширен на­бор ММХ (ММХ2), в основе которого лежит технология SSE (Streaming SIMD Extentions), где технология SIMD расширена на числа с плавающей запятой. Добавлены новые 128-разрядные регистры. Каждый регистр может обрабатывать четыре числа с плавающей запятой. Усовершенствована технология поточного доступа к памяти, улучшающая взаимодействие между кэш-памятью L2 и опера­тивной памятью. Дополнительные инструкции называются инструкциями KNI (Katmai New Instruction). Внедрение KNI предназначено для ускорения работы графических приложений и 3D-игр. Введена уникальная нумерация процессоров. Тактовая частота 450-600 МГц. Кэш-память L2 512 Кбайт размещена на процес­сорной плате. Частота системной шины 100 или 133 МГц.

Coppermine — микропроцессор Pentium III с ядром Katmai, сделанный на базе 0,18 мкм техпроцесса, с интегрированной кэш-памятью L2 256 Кбайт. Тактовая частота — от 533 МГц и выше. Последний Slot-1-процессор.

Coppermine 128 К — микропроцессор Celeron с процессорным ядром Coppermine с урезанной до 128 Кбайт кэш-памятью L2. Впервые для Celeron будет поддерж­ка SSE.

Cascades — серверный вариант Coppermine. На чипе содержится кэш-память L2 256 Кбайт (позднее до 2 Мбайт), тактовая частота от 600 МГц, частота системной шины — 133 МГц. Форм-фактор — Slot-2.

Tanner — Pentium III Xeon. Предназначен для серверов. Тактовая частота от 500 МГц, частота системной шины 100 МГц. Кэш-память L2, работающая на час­тоте процессора, объемом 512, 1024 и 2048 Кбайт. Поддержка ММХ и SSE. Кэш­память LI—32 Кбайт. Слот 2.

Willamette — последний IA-32-процессор Intel для обычных PC. Использует новую системную шину с результирующей частотой 400 МГц. Кэш-память LI — 256 Кбайт, L2 — 1 Мбайт. 0,18-микрометровый технологический процесс с после­дующим переходом на 0,13 мкм. Тактовая частота — более 1 ГГц.

Foster — серверный вариант Willamette. Частота системной шины — 400 МГц. Значительно увеличенная кэш-память L1 и L2. Тактовая частота — выше 1 ГГц. Форм-фактор — Slot-M. Последний IA-32-процессор от Intel, своеобразное пере­ходное звено к IA-64.

Merced — первый процессор архитектуры IA-64, аппаратно совместим с архитек­турой IA-32, включает трехуровневую кэш-память 2—4 Мбайт. Технология изго­товления 0,18 мкм, тактовая частота, начиная с 800 МГц, частота системной шины — 266 МГц. Физический интерфейс: Slot M.

McKinley — второе поколение процессоров архитектуры IA-64, тактовая частота — начиная с 1000 МГц. Увеличенный объем кэш-памяти L2. 0,18-микрометровая техно­логия с последующим переходом на 0,13-микрометровую медную технологию. Резуль­тирующая частота системной шины — 400 МГц, физический интерфейс — Slot M.

Pentium 4

Осенью 2001 года на рынке появился процессор Pentium 4, неуклонно вытесняющий все предыдущие модели процессоров фирмы Intel. Одной из последних моделей является процессор Intel Pentium 4,2А Ггц, построенный по 0,13-микронной технологии с кэш-памятью 2-го уровня 1024 Кбайт. В таблицах 1.1 и 1.2 представлен современный ряд процессоров соответственно Intel Pentium 4 и Intel Celeron/

Таблица 1. Современный ряд процессоров Intel Pentum 4

Процессор / тактовая частота	Частота шины процессора МГц	Технологический процесс	Кэш второго уровня Кбайт	Ядро
Intel Pentium 2, 8 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2 ,66 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, 6 ГГц		0,13		Northwood
tntet Pentium 2, 53 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, 5 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, 4 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, 4 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, 26 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, 2 ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2, А ГГц		0,13		Northwood
Intel Pentium 2 ГГц		0,18		Willamette
Intel Pentium 1, 9 ГГц		0,18		Willamette
Intel Pentium 1, 8 ГГц		0,18		Willamette
Intel Pentium 1, 7 ГГц		0,18		Willamette
Intel Pentium 1, 6 ГГц		0,18		Willamette

 

 

Таблица 2. Современный ряд процессоров Intel Celeron

 

Процессор	Частота шины процессора МГц	Технологический процесс	Кэш второго уровня Кбайт
Intel Celeron 2, 0 ГГц
Intel Celeron 1, 8 ГГц
Intel Celeron 1, 7 ГГц
Intal Geleron 1, 4 ГГц
Intel Celeron 1, 3 ГГц
Intel Celeron 1, 2 ГГц

 

В истории развития микропроцессоров конкуренцию Intel на рынке персональ­ных компьютеров составляли многие производители, из которых главным является фирма AMD (American Micro Device).

AMD

Компания AMD была основана в 1969 г. К настоящему времени компания поставила более 200 миллионов процессоров для ПК по всему миру. Процессоры AMD подвергаются всестороннему тестированию на совместимость с операционными системами Microsoft Windows XP, Windows 98, Windows 98, Windows NT®, Windows 2000, а также Linux и другими.
К5 — первый процессор AMD, который всерьез предназначался для конкуренции с Pentium. Тактовая частота от 75 до 166 МГц по PR-рейтингу (тактовая частота по PR-рейтингу использовалась для сравнения производительности микропро­цессоров конкурентов, фактические значения тактовых частот которых не совпа­дали; производительность процессора сравнивается со скоростью процессора Pentium, на которой ему пришлось бы работать для достижения той же произво­дительности). Частота системной шины составляла от 50 до 66 МГц. Кэш ­память L1 — 24 Кбайт. Кэш-память L2 для уменьшения стоимости размещалась не вместе с микропроцессором, как у Intel, а на материнской плате, работает на часто­те системной шины. Технологический процесс 0,6 мкм и 0,35 мкм.

Кб — начал поставляться со 2 апреля 1997 года, на месяц раньше выхода Pentium II, производился на базе 0,35 (позднее 0,25) мкм технологического процесса. Про­цессор работает на частоте от 166 до 233 МГц. Кэш-память L1 увеличена до 64 Кбайт. Микропроцессор имеет модуль ММХ. Микропроцессор имеет внутрен­нюю RISC-подобную организацию. Все последующие процессоры унаследовали это свойство от AMD.

K6-II — следующее поколение Кб. Вышел в мае 1998 года. Тактовая частота 266— 500 МГц. Кэш-память L2 расположена на материнской плате, работает на частоте системной шины 100 МГц, имеет объем до 2 Мбайт. Микропроцессор поддержива­ет дополнительный набор из 21 инструкций 3DNow!, использование которых обеспечивает повышение производительности ЗО-приложений. ММХ и 3DNow! несовместимы, но K6-II поддерживает оба набора, Этот микропроцессор может исполнять инструкции либо набора ММХ, либо набора 3DNow!. Последние модели микропроцессора имеют новое ядро, поддерживающее модифицирован­ный метод работы с кэш-памятью.

Sharptooth (K6-III) — первый процессор от AMD, имеющий кэш-память L2 объе­мом 256 Кбайт на ядре. Кэш-память работает на частоте процессора. Кэш-память L1 имеет объем 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш-память L3 находится на материнской плате и может иметь объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая на частоте системной шины. Тактовая частота 400 и 450 МГц. Технологи­ческий процесс — 0,25 мкм.

К7 (Athlon) — микропроцессор, имеющий кэш-память L1 128 Кбайт (по 64 Кбайт для инструкций и данных), работающую на 1/2 или 2/5 частоты процессора. На рис. 3.8 блок микропроцессора установлен на системной плате. Системная шина та же, что и для процессоров Alpha, Скорость системной шины — 200 МГц.

Thunderbird — Socket-вариант Athlon, работающий на частоте'1,1' ГГц. Кэш-память L2 на чипе — 512 Кбайт, работает на полной частоте процессора.

Spitfire — недорогая (за счет уменьшения кэш-памяти L2) версия Athlon. Кэш­память L2 работает на полной частоте процессора.

Mustang — серверный вариант Athlon. Кэш-память L2 объемом 1-2 Мбайт ин­тегрирована в чип. Процессор рассчитан на использование системной шины 266 МГц и DDR SDRAM-памяти.

SledgeHammer — первый 64-битный процессор AMD. Микропроцессор оптимизирован на исполнение 32-битных инструкций. Предполагается, что к этому вре­мени 64-разрядные приложения не занимают значительную часть программного рынка. Тактовая частота — 1,5 ГГц и выше.

 

Осенью 2003 года компания AMD официально объявила о выходе в свет нового семейства десктопных процессоров, представив широкой публике сразу четыре новые модели, пред­ставляющие собой начальные модели трех новых линеек процессоров:

• процессоры для высокопроизводительных платформ — AMD Athlon64 FX-51;

• процессоры для массового рынка ПК — AMD Athlon64 3200+;

• процессоры для мобильных систем — AMD Athlon64 3000+ и AMD Athlon64 3200+.

Новые процессоры были созданы по 0,13-микронным инструментальным нор­мам с применением технологии SOI (silicon-on-insulator), что позволяет достичь более высоких тактовых частот работы (увели­чить скорость срабатывания затвора тран­зистора), а также снизить потребляемую мощность процессора (за счет уменьшения токов утечки). Так, энергопотребление чи­пов AMD Athlon64 3200+ и AMD Athlon64 FX-51 составляет 85 и 89 Вт соответствен­но. Реальная тактовая частота процессора AMD Athlon64 FX-51 составляет 2,2 ГГц. Про­цессор выполнен в 940-пиновой керамичес­кой упаковке, причем кристалл закрыт медной анодированной крышкой, надежно защищающей его от меха­нических повреждений.

Отныне центральный процессор становится не просто центром вычислений, но и берет на себя функции взаимодействия с оперативной па­мятью. Теперь взаимодействие с интегриро­ванным на одном кристалле с процессорным ядром контроллером памяти происходит по 128-битной шине, работающей на частоте процессора. Это обеспечивает беспрецеден­тную пропускную способность и позволяет снять с повестки дня вопрос о влиянии на производительность нехватки пропускной системной (процессорной) шины, которая теперь будет ограничиваться лишь пропус­кной способностью шины памяти, то есть возможной скоростью обмена данными между модулями памяти и контроллером памяти. Кстати говоря, в подобной архитек­туре такие понятия, как системная шина, теряют всякий смысл. Для взаимодействия с моду­лями памяти интегрированный контроллер памяти процессора Athlon64 FX-51 имеет 128-битный интерфейс (+16 бит для ЕСС) и позволяет работать с DIMM-модулями реги­стровой оперативной памяти, соответствую­щими спецификации РС1600 (DDR200), РС2100 (DDR266), РС2700 (DDR333) или РС3200 (DDR400) в двухканальном режиме (также возможна работа памяти и в однока­нальном режиме). Таким образом, макси­мальная пропускная способность шины памя­ти составляет 6,4 Гбайт/с. В качестве же ин­терфейса общения с внешним миром процес­соры AMD Athlon64 FX используют 16-битную (16х16) 1600-мегагерцевую шину Hyper-Transport, обеспечивающую пропускную спо­собность 6,4 Гбайт/с. Что же касается еще трех представленных компанией AMD новинок: десктопного процессо­ра AMD Athlon64 3200+ (тактовая частота 2,0 ГГц), мобильных процессоров AMD Athlon64 3000+ (тактовая частота 1,8 ГГц) и AMD Athlon64 3200+ (тактовая частота 2,0 ГГц), — то эти мо­дели довольно схожи с рассмотренным нами чипом AMD Athlon64 FX 51, но, естественно, имеют ряд особенностей, обусловленных об­ластью их назначения. Так, десктопные про­цессоры AMD Athlon64 3200+, предназначен­ные прежде всего для массового пользовате­ля, имеют 754-пиновую mPGA-упаковку (Ceramic Micro Pin Grid Array Package), а так­же медную анодированную крышку, защища­ющую кристалл. Основное отличие процессо­ров этой серии от их «старшего брата» — се­рии AMD Athlon64 FX — состоит в том, что они имеют 64-битный интегрированный на крис­талле контроллер памяти, позволяющий рабо­тать с DIMM-модулями небуферизованной DDR SDRAM-памяти спецификации РС1600 (DDR200), РС2100 (DDR266), РС2700 (DDR333) или РС3200 (DDR400). Таким образом, не­сложно подсчитать, что максимальная про­изводительность шины памяти составляет 3,2 Гбайт/с. Кроме того, процессоры серии AMD Athlon64 поддерживают новую фирмен­ную технологию компании AMD — технологию Cool'n'Quiet (холодный и тихий). Эта техноло­гия обеспечивает динамическое изменение частоты и напряжения процессора, что позво­ляет уменьшить его тепловыделение, а это, в свою очередь, делает возможным снижение скорости вращения вентиляторов охлаждения. Таким образом, технология Cool'n'Quiet позво­ляет значительно уменьшить энергопотребле­ние и существенно снизить уровень шума, что весьма актуально как для домашнего, так и для офисного ПК.

В заключение этого пункта приведем обзор процессора AMD Athlon™ XP.
Процессор AMD Athlon™ XP с архитектурой QuantiSpeed™ предназначен для вычислительных платформ следующего поколения, обеспечивая дополнительную производительность для работы современных приложений. Процессор AMD Athlon™ XP – самый современный процессор из семейства процессоров AMD Athlon, предназначенных для оптимизации работы приложений, наиболее требовательных к ресурсам высокопроизводительных настольных ПК.
Процессор AMD обеспечивает превосходную производительность, достигаемую за счет увеличения объема работы, выполняемой процессором за один такт, и одновременного повышения тактовой частоты. В результате был создан процессор, демонстрирующий оптимальное сочетание большого объема работы, выполняемой процессором за один такт, и высокой тактовой частоты, что обеспечивает высокую эффективность выполнения приложений.

Процессор AMD Athlon XP обеспечивает быструю обработку мультимедийной информации – аудио- и видеоданных, а также графических изображений. Процессор AMD Athlon XP демонстрирует высокую скорость выполнения приложений САПР, обработки видеоданных и голоса в режиме, близком к режиму реального времени, что достигается за счет увеличенного объема кэш-памяти, применения технологии 3DNow!™ Professional, а также новаторской архитектуры QuantiSpeed™, в состав которой входит мощнейший блок конвейерного выполнения операций с плавающей запятой на платформе x86.

Процессор AMD Athlon XP обеспечивает высококачественную графику и реалистичный звук таких развлекательных приложений, как игры или DVD-фильмы. Интегрированные в процессор возможности для увеличения объемности звука обеспечивают более реалистичное звучание. Процессор AMD Athlon XP позволяет воспользоваться преимуществами подключаемых устройств, обеспечивая реалистичность фотоизображений, плавность видеозаписей и богатство звука. Выдающиеся характеристики процессора AMD Athlon XP в сочетании с возможностями операционной системы Windows® XP обеспечивают плавное воспроизведение аудио- и видеоданных при подключении к Internet.

Процессор AMD Athlon XP обеспечивает высокую эффективность работы ОС Microsoft Windows XP и предыдущих версий Windows. Мощь и устойчивость работы процессора AMD Athlon XP позволяют с максимальной эффективностью использовать возможности многозадачности и многопользовательской работы, предоставляемые ОС Windows XP. Корпорация Microsoft оптимизировала интерфейс DirectX 8.0 для Windows XP с учетом особенностей процессора AMD Athlon XP. Новаторская архитектура процессора AMD Athlon XP QuantiSpeed позволяет поднять на новый уровень эффективность работы ОС Windows XP. Имея целью раскрытие богатых возможностей ОС Windows XP, корпорации AMD и Microsoft провели ряд совместных работ по оптимизации использования технологии AMD’s 3DNow! Professional такими приложениями, как Media Encoder 8.0.
Процессоры AMD Athlon использовались на этапе проектирования и разработки ОС Windows XP, что гарантирует высочайшую совместимость вычислительных систем на базе процессоров AMD с этой операционной системой. Тесное сотрудничество компаний AMD и Microsoft началось около десяти лет назад, во время разработки первой версии Windows. В течение всех этих лет процессоры AMD работали во многих самых надежных моделях ПК с операционной системой Windows, помогая пользователям в работе и отдыхе.

Архитектура QuantiSpeed, новейшее технологическое решение для ядра удостоенных наград процессоров AMD Athlon, обеспечивает дополнительную производительность современных приложений, необходимых при решении наиболее важных для пользователей задач. Центральный элемент архитектуры QuantiSpeed - это суперскалярное полностью конвейерное ядро с исполнением девяти инструкций за такт. Эта технология обеспечивает дополнительный путь поступления инструкций приложений в исполнительное устройство ядра процессора, что позволяет выполнять большее число операций за один тактовый импульс. Дополнительные функции, обеспечиваемые архитектурой QuantiSpeed, включают суперскалярный, полностью конвейеризированный механизм исполнения операций с плавающей точкой, механизм аппаратной предвыборки данных и поддержку исключительных спекулятивных буферов быстрого преобразования адреса (TLB). Сочетание этих характеристик позволило увеличить общую производительность, а также ускорить время загрузки ОС и запуска приложений. В конечном счете все это создает комфортные условия для работы пользователей.

Прикладное программное обеспечение и Internet-приложения выполняются очень быстро, благодаря использованию преимуществ новаторской архитектуры QuantiSpeed и технологии 3DNow! Professional, присущих только процессорам AMD Athlon XP. Расширенные архитектурные характеристики процессора AMD Athlon XP обеспечивают высочайшие показатели производительности. В числе этих характеристик:

Архитектура QuantiSpeed™

Высокопроизводительная полноскоростная кэш-память объемом 640 КБ

Улучшенная системная шина с тактовой частотой 400 МГц

Технология 3DNow!™ Professional (72 команды, полная совместимость с командами SSE)

Поддержка памяти DDR с удвоенной скоростью передачи данных

Инфраструктура Socket A

Компания AMD работала в тесном сотрудничестве с компанией Microsoft для достижения совместимости процессоров AMD с операционной системой Windows XP. Результатом является более устойчивая и надежная работа приложений и вычислительной системы в целом. Процессор AMD Athlon XP совместим более, чем с 60 тысячами прикладных программ, в том числе с приложениями, использующими новейшие технологии 3DNow! Professional и MMX™. Компания AMD сотрудничала с ведущими разработчиками программного и аппаратного обеспечения для создания полностью совместимого процессора. Кроме того, AMD проводит собственную строжайшую экспертизу, позволяющую гарантировать надежность и простоту эксплуатации – известные качества продукции компании AMD.