Мікропроцесори Intel

Ознайомлення з історією заснування Intel. Дослідження роботи представництва даної корпорації в Україні. Загальна характеристика комп'ютерних процесорів фірми; структури мікросхем. Опис розвитку процесу кешування. Особливості партнерства з Apple.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид курсовая работа
Язык украинский
Дата добавления 27.07.2015
Размер файла 4,7 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Intel в Україні

2. Процесори Intel до Х86

3. Процесори Intel x86-16 (16-біт)

4. Процесори Intel x86/IA32 (32-біт)

5. Процесори Intel x86-64/EM-64T (64-біт)

6. Інші процесори Intel

7. Сучасні процесори Intel

8. Конкуренція, антимонопольні розслідування та шпигунство

9. Партнерство з Apple

Використана література

Вступ

Intel заснували у 1968 році Гордон Мур (хімік та фізик) і Роберт Нойс (фізик та співвинахідник інтегральної мікросхеми) коли вони обидва покинули компанію Fairchild Semiconductor. Конкурент Intel, AMD, також була заснована членами зрадницької вісімки, які пішли з Fairchild Semiconductor у 1969. Четвертим працівником Intel став Енді Гроув (хімік-інженер, який керував компанією протягом всіх 1980-х та на підйомі у 1990-х. Гроув тепер згадується як ключовий бізнес-керівник та стратег. Наприкінці 1990-х Intel була однією з найбільших та найуспішніших компаній у світі, хоча жорстка конкуренція у напівпровідниковій індустрії з того часу не зменшується.

Штаб Intel у Санта Кларі

Intel пройшла через декілька окремих етапів розвитку. Спочатку вона була відома завдяки транзисторам власного виробництва, а її головним продуктом був чип статичної оперативної пам'яті (SRAM). Intel росла протягом 1970-х розвиваючись та покращуючи виробничий процес та збільшуючи кількість продуктів, залишаючись лідером у виробництві пам'яті. Коли Intel створила перший мікропроцесор у 1971, її головним продуктом поступово став чип динамічної оперативної памяті (DRAM). Тим не менш, зростаюча конкуренція із японськими виробниками транзисторів у 1983 році привела до різкого падіння прибутковості ринку. Тоді несподіваний успіх персонального комп'ютера від IBM запевнив тодішнього керівника Грова переорієнтуватись на мікропроцесори та змінити фундаментальні основи бізнес-моделі. Наприкінці 1980-х це рішення довело свою ефективність, і Intel отримала 10-річний період безпрецедентного росту як провідний (та найприбутковіший) постачальник комп'ютерних комплектуючих. Після 2000 року, зростання через виробництво передових мікропроцесорах уповільнилось, та конкуренти відвоювали значну частину ринку, що зменшило домінуючі позиції Intel. На початку 2000-х тодішній голова Крег Баррет спробував розширити бізнес-зацікавлення компанії поза межами напівпровідників, але тільки деякі з цих напрямків врешті решт стали успішними. У 2005 та 2006, теперішній керівник Пол Оттеліні реорганізував компанію, спрямувавши її на ядро процесора та анонсував серію різких зменшень у розмірі робочої сили, що в кінцевому рахунку зменшить розмір компанії приблизно на 10%.

У вересні 2006 Intel мала близько 100 000 працівників та 200 філій по всьому світу. Її прибуток у 2005 році склав $38,8 мільйонів доларів.

Заснована у 1968 році як Integrated Electronics (англ. інтегрована електроніка), розташовується у Санта Кларі, США. Intelтакож виробляє процесори для вбудованих систем та інших приладів, які відносяться до комунікацій та новітніх технологій. Заснована піонерами напівпровідників Робертом Нойсом та Гордоном Муром, спочатку була відома тільки інженерам та технологам, проте вдала рекламна кампанія "Intel Inside", проведена у 1990-х, зробила її, та її процесори Pentium практично загальновживаними словами. Intel була розробником SRAM (статичний) та DRAM (динамічний) чипів пам'яті, що і забезпечило її провідний стан у бізнесі на початку 1980-х. Тільки після створення першого комерційного мікропроцесору у 1971 для персонального комп'ютера, Intel визначила головний напрямок своєї діяльності. Протягом 1990-х компанія витратила багато грошей на розробку нового мікропроцесора та для прискорення розвитку комп'ютерної індустрії.

В цей період Intel стала де факто монопольним постачальником мікропроцесорів для ПК, та була відома як своєю агресивною тактикою в захисті своїх позицій на ринку, так і боротьбою з Microsoft за контроль над процесом розвитку всієї комп'ютерної індустрії.

1. Intel в Україні

12 грудня 1993 року зареєстровано представництво корпорації Intel в Україні. Окрім функцій сприяння бізнесу Intel в країнах СНД, представництво впроваджує низку освітніх та інших ініціатив в рамках корпоративної соціальної відповідальності, серед яких: Програма Intel "Intel "Навчання для майбутнього" (Intel Teach) впроваджується в Україні з 2003 року. В її рамках за 9 років пройшли підготовку понад 230 000 вчителів та студентів педагогічних ВНЗ. Конкурс науково-технічних проектів для школярів Intel ISEF, до якого Україна приєдналася з 2005 року, коли було започатковано національний конкурс Intel Eco-UKraine, а згодом -- Intel Techno-Ukraine. Програма Intel "Intel "Шлях до успіху". У 2008-2011 роках Intel, ПРООН та волонтери ООН у співпраці з МОН УКраїни, Фондом "Україна 3000" та НГО "Альтернатива V" проводили соціальний проект "Соціальна інтеграція молоді".У 2008-2010 роках Intel передав на безкоштовній основі 2000 Classmate PC, нетбуків школяра, у 44 ЗНЗ України задля апробації інноваційної концепції Е-навчання "1 учень-1 комп'ютер". У 2009 році Intel Ukraine Microelectronics Ltd. стала переможцем Національного конкурсу "Благодійник року" в номінації "Транснаціональна компанія". У 2007 Intel Corporation в особі Intel Ukraine Microelectronics Ltd. вступила до Асоціації підприємств інформаційних технологій України. У 2012 році Intel приєдналася доУкраїно-американської бізнес-асоціації.

За підсумками 2011 українське відділення компанії стало призером конкурсу "Ukrainian IT-Channel Award" у номінації "Найкращий вендор апаратного забезпечення" [6]

У травні 2012 керівником представництва Intel в Україні, Білорусі та Молдові став Кшиштоф Йонак.

2. Процесори Intel до Х86

Intel 4004 -- 4-бітовий центральний процесор, випущений корпорацією Intel у 1971. 4004 -- перший завершений центральний процесор, виконаний у вигляді однієї мікросхеми. Intel 4004 було випущено 15 листопада 1971 року. 4004 -- перший комп'ютерний процесор, що був розроблений і виготовлений корпорацією Intel, що раніше спеціалізувалася лише на чипах напівпровідникової пам'яті. Головними проектувальниками процесора були Федеріко Фаґґін і Тед Гофф.

В комплект мікросхем (чіпсет) MCS-4 входили чотири мікросхеми: власне мікропроцесор 4004 та мікросхеми підтримки 4001 (масочно-програмований ПЗП), 4002 (320-бітний ОЗП), 4003 (10-бітний розширювач виводу). Всі мікросхеми комплекту виконувалися у 16-виводних DIP-корпусах. Максимальна тактова частота становить 740 кГц. Окрема програма та зберігання даних (як у Гарвардській архітектурі). Однак, на відміну від більшості моделей Гарвардської архітектури, які використовують окремі шини, 4004, через потребу зменшити число виводів мікросхеми, використовував єдину мультиплексну 4-бітову шину. Набір команд складається із 46 команд. Розрядність команди 8 біт. Набір регістрів містить 16 регістрів по 4 біти кожен. Мікропроцесор Intel 4040 був наступником Intel 4004. Він з'явився в 1974 році. 4040 виконувався за 10 мкм PMOS технологією з силіконовим затвором, був зроблений з 3,000 транзисторів і міг виконувати приблизно 60,000 інструкцій за секунду.

Набір інструкцій розширено до 60 інструкцій. Пам'ять програм розширена до 8 КБ. Кількість регістрів збільшена до 24. Стек підпрограм розширено до 7 рівнів вглиб. 4201 -- генератор тактової частоти від 500 до 740 кГц використовуючи кристали від 4 до 5.185 МГц. Нові чіпи підтримки:4308 -- 1 КБ ПЗП, 4207 -- Універсальний порт виводу, 4209 -- Універсальний порт вводу, 4211 -- Універсальний порт вводу/виводу, 4289 -- Стандартний інтерфейс пам'яті (замінив 4008/4009), 4702 -- 256 байт UVEPROM, 4316 -- 2 КБ ПЗП, 4101 -- ОЗП на 256 4-біт слів.

Intel 8008 (також MCS-8) -- ранній 8-бітний мікропроцесор, який було розроблено Intel. Його виготовляли починаючи з квітня 1972 року. Це 8-бітний ЦП із зовнішньою 14-бітною адресною шиною, яка могла адресувати 16КБ пам'яті. Спочатку відомий як1201, чип було замовлено Computer Terminal Corporation (CTC) для реалізації набору інструкцій, розробленого для їхнього програмованого терміналу Datapoint 2200. Оскільки розробка чипа затримувалася і він не задовольняв вимогам CTC щодо швидкості роботи, 2200 використовував власну розробку CTC -- базований на TTL ЦП. Угода дозволила Intel продавати чип іншим покупцям після того як Seiko виявила до нього інтерес для використання в калькуляторі.

Виготовлений за 10 мкм PMOS технологією з кремнієвим затвором, початкові версії 8008 мали частоту 0,5 МГц, пізніше збільшені в моделі 8008-1 до 0,8 МГц. Інструкції виконувалися від 3-х до 11-ти циклів: завантаження регістр-регістр і операції АЛП тривали 5тактів (10мкс на 0,5 МГц), регістр-пам'ять -- 8 тактів (16мкс), тоді як виклики і переходи -- 11 тактів (22мкс). 8008 був дещо повільніший з погляду кількості інструкцій за секунду (45 000 проти 100 000), ніж 4-бітні Intel 4004 та Intel 4040, але 8008 опрацьовував інформацію по 8 біт за такт і міг адресувати значно більшу кількість ОЗП, що давало відчутну перевагу в швидкості для більшості задач. 8008 мав 2500 транзисторів.

Наступні ЦП -- Intel 8080 і 8085 були побудовані на тому ж дизайні; навіть архітектура x86 (яка була спочатку деяким розширенням8085) відтворює дизайн Datapoint 2200 (кожна інструкція з набору 8008 має прямий еквівалент у наборі інструкцій 8080 і навіть у наборі інструкцій Intel Core 2, хоча коди операцій у всіх трьох різні). Чип (обмежений 18 контактами DIP корпусу) мав одну 8-бітну шину і вимагав значної зовнішньої підтримки. Наприклад, 14-бітна адреса, яка могла отримувати доступ до "16 К x 8 біт пам'яті", мала бути перетворена на зовнішню адресу регістру пам'яті (MAR). 8008 міг отримувати доступ до 8 портів вводу і 24 портів виводу. Для використання як контролера в комп'ютерних терміналах це був прийнятний дизайн, але він був занадто складний для використання в більшості інших задач. Лише декілька ранніх комп'ютерів базувалося на ньому, але більшість використовувала пізніший і значно поліпшений Intel 8080.

U808 -- клон i8008 виготовлений в НДР.

Intel 8080 -- 8-бітний мікропроцесор, випущений компанією Intel в квітні 1974 року. Являє собою вдосконалену версію процесора Intel 8008. За твердженням Intel, цей процесор забезпечував десятикратний приріст продуктивності в порівнянні з мікропроцесором Intel 8008.

Процесор випускався по новітній тоді 6-мікронній NMOS технології, що дозволило розмістити на кристалі 4500 транзисторів. Процесор, хоча і був збудований на архітектурі Intel 8008, але мав багато відмінностей від свого попередника, завдяки яким і отримав велику популярність. В новому процесорі була дуже розвинута система команд -- 16 команд передачі даних, 31 команда для їх оброблення, 28 команд для переходу (з прямою адресацією), 5 команд управління. В мікропроцесорі Intel 8080 не було команд множення, для їх використання доводилось застосовувати співпроцесор. Процесор, завдяки присутності 16-розрядної адресної шини, міг адресувати 64 Кбайт пам'яті, яка тепер не поділялась на пам'ять команд і даних. Хоча процесор і був 8-розрядним і містив 7 8-бітних регістрів (A, B, C, D, E, H, L), він міг опрацьовувати і 16-розрядні числа, для цього об'єднувались деякі пари регістрів (BC, DE, HL).

В новому процесорі використовувався стек зовнішньої пам'яті (в Intel 8008 стек був внутрішнім).

На базі мікропроцесора Intel 8080 фірмою MITS був випущений "перший у світі мінікомп'ютерний комплект, який може конкурувати з промисловими зразками" (персональний комп'ютер) Altair-8800, який користувався неймовірно великою по тому часі популярністю (MITS не встигала навіть вчасно опрацьовувати замовлення).

Окрім Altair-8800, мікропроцесор Intel 8080 також використовувався в пристроях управління вуличним освітлюванням і світлофорами.

Intel 8085 -- 8-бітний мікропроцесор, випущений компанією Intel в березні 1976 року. Являє собою вдосконалену версію процесора Intel 8080. Даний мікропроцесор випускався по 3-мікронній технології, це дозволило вмістити на кристал, за площею рівний кристалу Intel 8080, 6500 транзисторів. Крім цього даний процесор працював від джерела живлення з напругою +5 вольт, внаслідок чого отримав в кінці назви цифру "5" -- 8085 . Тактова частота оригінального процесора i8085/i8085A/i8085AH становила 2 МГц, були так само випущені моделі з частотами 6 МГц (модель i8085A (H) ?1) і 5 МГц (модель i8085A (H) ?2). На кристалі нового мікропроцесора розташовувалися також генератор синхронізації, системний контролер (тобто в кристал процесора були інтегровані схеми Intel i8224 і i8228) і контролер пріоритетних переривань, що дозволяє обслуговувати переривання з 4-х додаткових входів запитів переривань. Також Intel в новий процесор додала дві нові команди для управління перериваннями.

Мікропроцесор i8085 застосовувався в мікрокомп'ютерах (ПК) і у вагах Toledo (електронне зважування та обчислення ціни товару). Клони процесора випускалися в різних країнах. У СРСР вони випускалися Новосибірським заводом напівпровідникових приладів під позначеннями КР1821ВМ85А (пластиковий корпус) і ІМ1821ВМ85А (метало-керамічний корпус).

3. Процесори Intel x86-16 (16-біт)

Intel 8086 (також відомий як iAPX86) -- перший 16-бітний мікропроцесор компанії Intel, що розроблявся з весни 1976 року і був випущений 8 червня 1978. [1] Процесор мав набір команд, який застосовується і в сучасних процесорах, саме від нього бере свій початок відома на сьогодні архітектура x86.

Основними конкурентами мікропроцесора i8086 були Motorola 68000, Zilog Z80, чипсети F-11 і J-11 сімейства PDP-11, MOS Technology 65C816. Деякою мірою, в області військових розробок, конкурентами були процесори-реалізації MIL-STD-1750A.

Аналогом мікропроцесора i8086 був процесор NEC V30 (на 5% продуктивніший за i8086 і при цьому повністю з ним сумісний). Радянським клоном був мікропроцесор К1810ВМ86, що входив в серію мікросхем К1810.

У 1972 році Intel випустила 8008, перший 8-бітний мікропроцесор. Він використовував набір інструкцій, розроблений корпорацією Datapoint для програмованих комп'ютерних терміналів, придатний і для універсальних процесорів. Цей процесор вимагав декількох додаткових мікросхем для використання в повноцінному комп'ютері, тому що використовував маленький 18-піновий корпус від мікросхем DRAM, вироблених Intel, і відповідно не міг мати окрему шину адрес.

Двома роками пізніше, в 1974, був запущений 8080, у новому, 40-піновому DIP-корпусі, спочатку розробленому для мікросхем калькуляторів. Він мав окрему шину адрес і розширений набір інструкцій, кодово- (не бінарно-) сумісний з 8008, доповнений для зручності програмування декількома 16-бітними інструкціями. Процесор i8080 часто називають першим по-справжньому зручним і корисним мікропроцесором[Джерело?]. У 1977 році він був замінений на i8085, з однією напругою живлення (+5 В) замість трьох різних на попереднику і декількома іншими удосконаленнями. Найвідомішими суперниками були 8-бітні Motorola 6800 (1974), Microchip PIC16X (1975),MOS Technology 6502 (1975), Zilog Z80 (1976), і Motorola 6809 (1978).

Технічні характеристики: Тактова частота (МГц): від 4 до 10, 5 (модель 8086), при частоті 4,77 продуктивність -- 0,33 MIPS, 8 (модель 8086-2, 0,66 MIPS), 10 (модель 8086-1, 0,75 MIPS), Приблизні витрати часу на операції, процесорних циклів (EA -- час, необхідний для розрахунку ефективного адреси пам'яті, яке варіюється від 5 до 12 циклів): Підсумовування: 3-4 (реєстрові), 9 + EA -- 25 + EA -- при операціях з пам'яттю + Множення: 70-118 (реєстрові), 76 + EA -- 143 + EA -- при операціях з пам'яттю + Переміщення даних: 2 (між регістрами), 8 + EA -- 14 + EA -- при операціях з пам'яттю.

Розрядність регістрів: 16 біт. Розрядність шини даних: 16 біт. Розрядність шини адреси: 20 біт. Обсяг пам'яті, що адресується: 1 Мбайт. Адресний простір I / O: 64 Кбайт. Кількість транзисторів: 29 000. Техпроцес (нм): 3000 (3 мкм). Площа кристала (кв. мм): ~ 30 (за іншими даними, 16 мм І). Максимальна тепловиділення: 1,75 Вт. Напруга живлення: +5 В. Роз'єм: немає (мікросхема припаюється до плати). Корпус: 40-контактний керамічний чи пластиковий DIP, пізніше -- 56-контактний QFP і 44-контактний PLCC, Підтримувані технології: 98 інструкцій, Обсяг черги команд: 6 байт.

Intel 8088 -- 16-бітний мікропроцесор, випущений компанією Intel 1 червня 1979 року, заснований на мікропроцесорі i8086, але мав 8-бітову шину даних. Процесор використовувався в оригінальних комп'ютерах IBM PC.

Intel 8088 став базою для розробки родини малих комп'ютерів. Він підготував ґрунт для швидкого створення сумісних настільних комп'ютерів.

Конкурентами мікропроцесора i8088 є такі розробки, як NEC V20, який був на 5% продуктивніше i8088, але при цьому був повністю з ним сумісний. Радянським аналогом є мікропроцесор К1810ВМ88, який входив в серію мікросхем К1810.

Мікропроцесор Intel 8086, що вийшов за рік до виходу Intel 8088, був повністю 16-розрядним і для його роботи був потрібен новий набір 16-розрядних мікросхем підтримки (наприклад, мікросхеми пам'яті), які тоді ще коштували надто дорого. Тому багато виробників відмовлялися використовувати i8086 в нових системах і продовжували використовувати 8-розрядні мікропроцесори i8080/i8085. Тоді Intel вирішує випустити модифіковану версію процесора i8086 з 8-розрядною шиною даних, який міг працювати зі старими (і дешевими), 8-бітними, мікросхемами підтримки. Процесор був, певним чином, перехідною ланкою між 16 -- і 8-бітними мікропроцесорами, і призначався для переведення апаратних конфігурацій на базі мікропроцесорів i8080/i8085 на програмне середовище мікропроцесора i8086 для підвищення продуктивності цих 8-бітних систем.

Однак не тільки розрядність шини даних відрізняла i8086 і i8088, Intel також трохи змінила архітектуру. Зокрема, в мікропроцесорі Intel 8088 використовується черга випереджуючої вибірки довжиною 4 байти, а не 6 байтів, як в мікропроцесорі Intel 8086. Причина в тому, що мікропроцесор i8088 може зчитувати дані з пам'яті тільки побайтно, тому збільшення часу вибірки наступної команди не дозволяє процесору повністю використовувати 6-байтну чергу.

Технічні характеристики: Тактова частота (МГц): 5 (модель 8088), 8 (модель 8088-2), 10 (модель 8088-1). Розрядність регістрів: 16 біт. Розрядність шини даних: 8 біт. Розрядність шини адреси: 20 біт. Обсяг адресованої пам'яті: 1 Мбайт. Кількість транзисторів: 29000.Техпроцес (нм): 3000 (3 мкм). Площа кристала (кв. мм): ~ 30. Напруга живлення: +5 В. Роз'єм: немає (мікросхема припаювалась до плати). Корпус: 40-контактний пластиковий DIP. Підтримувані технології: 98 інструкцій.

Intel 80186 (i186) -- 16-бітний мікропроцесор, випущений компанією Intel у другій половині 1982 року, і являє собою вдосконалений варіант мікропроцесора i8086.

До складу нового мікропроцесора увійшли кошти, які раніше реалізовувалися 10 окремими мікросхемами. Застосовувався, головним чином, в роботі з керуючими додатками і у високоінтелектуальних периферійних адаптерах, наприклад мережевих.

До розробки нового мікропроцесора Intel приступила відразу після виходу процесорів i8086/i8088. Процесори i8086/i8088 вимагали великої кількості мікросхем підтримки, і Intel вирішує розробити мікропроцесор, який вже містить на кристалі всі необхідні модулі. Новий процесор включав в себе безліч компонентів, що раніше випускалися у вигляді окремих мікросхем, це б дозволило різко скоротити кількість мікросхем в комп'ютері, а, отже, і зменшити його вартість. Крім того, була розширена система внутрішніх команд (інструкцій).

У 1982 році Intel випускає вбудовується процесор Intel 80186, який, крім поліпшеного ядра i8086, містив також додаткові модулі, які замінять деякі мікросхеми підтримки; процесор проводився з використанням NMOS-технології.

У зв'язку з розвитком технології, в 1987 році Intel випускає процесори i186 другого покоління -- Intel 80C186. Ці процесори вироблялися за поліпшеним CHMOS III техпроцесом, що дозволило збільшити тактову частоту процесорів вдвічі, а споживану потужність знизити в 4 рази. Що важливо, була збережена сумісність в розташуванні виводів зі старими процесорами.

У 1990 році Intel випускає нове сімейство процесорів i186 -- Intel 80С186EB. Нові процесори містили безліч змін в порівнянні з попереднім поколінням процесорів i186. По-перше, було перепроектоване ядро процесора, яке тепер стало модульним і називалося "Модульне ядро 80C186" (80C186 Modular Core). По-друге, сімейство мікросхем підтримки мікропроцесора було також перепроектовано в модулі зі стандартними інтерфейсами. Процесори 80C186EB і оригінальний 80186 мають різні набори мікросхем підтримки. У зв'язку з переходом на новий техпроцес (CHMOS IV) і модульну структуру вдалося знизити споживану потужність. Процесор i80C186EB знайшов застосування в переносній апаратурі (наприклад, стільникові телефони).

У 1991 році Intel представляє процесори 80C186XL, 80C186EA і 80C186EC, які також були засновані на модульному ядрі i80C186. Процесор i80C186XL має високу продуктивність і низьким енергоспоживанням. Процесор i80C186EA об'єднує в собі процесор i80C186 з новими можливостями управління енергоспоживанням. Процесор i80C186EC включав в себе додаткові елементи, які не мали інші процесори сімейства i80C186.

Intel 80188 (i188) -- 16-бітний мікропроцесор, випущений компанією Intel в 1982 році, варіант мікропроцесора Intel 80186 з 8-бітною зовнішньою шиною даних причини випуску процесора Intel 80188 були такими ж, як і при випуску його попередника, мікропроцесора Intel 8088, -- можливість використання новітніх технологій, в особі Intel 80186 при цьому використовуючи дешеві 8-бітові мікросхеми підтримки. З огляду на те, що процесор був побудований на основі Intel 80186, він володів усіма його перевагами і недоліками, тому що внутрішня архітектура не піддалася змінам, і відповідала архітектурі мікропроцесора Intel 80186.

Як і всі попередні процесори сімейства x86, даний мікропроцесор мав 14 16-розрядних регістрів: 4 регістра загального призначення (AX, BX, CX, DX), 2 індексних регістра (SI, DI), 2 вказівних (BP, SP), 4 сегментних регістра (CS, SS, DS, ES), програмний лічильник або покажчик команди (IP) і регістр прапорів (FLAGS, включає в себе 9 прапорів). При цьому регістри даних (AX, BX, CX, DX) допускали адресацію не тільки цілих регістрів, але і їх молодшої половини (регістри AL, BL, CL, DL) та старшої половини (регістри AH, BH, CH, DH), що дозволяло використовувати не тільки нове 16-розрядне ПЗ, але зберігало сумісність і зі старими програмами.

Процесор Intel 80188 був випущений в тих же модифікаціях, що і процесор Intel 80186 -- 80188, 80C188, 80C188XL, 80C188EA, 80C188EB і 80C188EC. Процесор Intel 80188 використовував однакове з процесором Intel 80186 маркування, де перша буква позначала тип корпусу.

Технічні характеристики: Дата анонсу: 1982. Тактова частота (МГц) *: 6 **, 8, 10, 12, 13, 16, 20. Розрядність регістрів: 16 біт. Розрядність шини даних: 8 біт. Розрядність шини адреси: 20 біт. Обсяг адресується пам'яті: 1 Мбайт. Напруга живлення: 2,9 ~ 3,3 В. Роз'єм: мікросхема припаювалась до плати.

Мікропроцесор Intel8028 є другим поколінням 16-розрядних мікропроцесорів. Розширення: тактова частота від 8 до 10 Мгц, продуктивність у 2-3 рази вища, ніж у і8086; адресує до 16 Мбайт фізичної пам'яті, з можливістю виділення кожній програмі віртуальної пам'яті розміром до 1 Гбайта; реалізовано конвеєрне виконання команд; реалізовано багатозадачний режим роботи.

Найістотнішою відмінністю від Intel 8086 є механізм керування адресацією пам'яті, що забезпечує 4-рівневу систему захисту і підтримання віртуальної пам'яті, та спеціальні засоби призначені для підтримання механізму перемикання задач.

Фірма Intel в 1983 р. оголосила про випуск мікропроцесора і80286. Цей пристрій зберігає сумісність з мікропроцесором 8086 так як і мікропроцесор 80186, але значно відрізняється від нього по своїх можливостях завдяки наявності додаткових засобів. В мікропроцесорі 80286 немає внутрішніх генератора синхронізації, логіки вибору мікросхем, каналів DMA, таймерів і контролера переривань. Замість цього є засоби керування пам'яттю і віртуальною пам'яттю.

Фірма IBM гарантувала широке розповсюдження мікропроцесора 8088, застосувавши його в своєму першому комп'ютері IBM PC. Вона ж забезпечила популярність мікропроцесора 80286, використавши останній у досконалішому персональному комп'ютері IBM PC/АТ. Мікропроцесор має розширену систему команд, яка містить усі команди і8086 (крім "напівлегальної" команди POP CS), кілька нових команд загального призначення та команди керування захистом.

Мікропроцесор Intel 80286 має 16-бітну шину даних і 24 розрядну адресну шину з котрої в реальному режимі використовуються лише 20 розрядів. Мікропроцесор має розширену систему команд, яка містить усі команди і8086 (крім "напівлегальної" команди POP CS), кілька нових команд загального призначення та команди керування захистом. Процесори i80286 випускали в 68-вивідних корпусах PLCC і PGA. Їх інтерфейс відрізняється від і8086 використанням роздільних шин адрес і даних, конвеєрної адресації, а також складом та призначенням керуючих сигналів, передбачено можливість використання математичного співпроцесора і80287. Шина адреси дозволяє адресувати 16 Мбайт фізичної пам'яті в захищеному режимі і 1 Мбайт із області молодших адресів -- у реальному режимі. Із цього правила для реального режиму є два винятки: лінії А[20:23] після сигналу RESET на час вибірки коду перебувають в одиничному стані до першої інструкції міжсегментного переходу; лінія А20 може приймати одиничні значення, коли поєднання значень сегментного регістра і ефективної адреси призводить до переходу через межу 0FFFFFh (максимально можливі значення фізичної адреси в реальному режимі 10FFFEh). Для забезпечення повної програмної сумісності з і8086 застосовують програмно-керований вентиль, що примусово обнулює лінію А20 системної шини адреси.

Процесор і80286 може працювати в двох режимах роботи: реальному, котрий є повністю сумісним з і8086, та захищеному. У реальному режимі можлива адресація до 1 Мбайта фізичної пам'яті. За складом і призначенням у реальному режимі регістри i80286 в основному, збігаються з регістрами i8086. Зміни стосуються призначення бітів регістра ознак і можливістю переключення у захищений режим. У процесі виконання програми МП використовує 6-байтну чергу команд. Відзначимо, що завдяки архітектурі скорочено час виконання команд, тому підпрограми часової затримки на цьому МП працюють швидше ніж на і8086. У захищеному режимі мікропроцесор дозволяє адресувати до 16 Мбайтів фізичної пам'яті, на які для кожної задачі з використанням механізму сегментної адресації та зовнішніх регістрів сторінок можуть відображатися до 1 Гбайта віртуальної пам'яті. Переключення у захищений режим здійснюють однією командою (з попередньо підготовленими таблицями дескрипторів). Зворотне переключення у реальний режим можливе тільки через апаратне скидання мікропроцесора, що вимагає відносно значного часу.

4. Процесори Intel x86/IA32 (32-біт)

Intel 80386 (також відомий як i386 або просто 386) -- 32-бітний x86-сумісний процесор третього покоління фірми Intel, випущений 17 жовтня 1985. Цей процесор був першим 32-розрядним процесором.

Процесор i386 повністю сумісний зі своїми попередниками - процесорами 8086-80286. Він виконує програми, призначені для них, без необхідності модифікації коду і перекомпіляції (або з мінімальними модифікаціями) і робить це більш ефективно: затрачає на виконання менше число тактів синхронізації; має вищі тактові частоти, за рахунок використання нових технологій; має збільшений, у порівнянні з попередніми процесорами, буфер передвибірки команд - 16 байт (яких вистачає приблизно на п'ять команд); буфер передвибірки забезпечує меншу кількість звернень за командами і виключає зайві звернення в пам'ять в коротких циклах і виконанні строкових команд.

Разом з тим i386 є серйозною переробкою процесора 80286. За деякими оцінками, ні до, ні після i386 архітектура процесорів x86 жодного разу не перероблялася настільки кардинально. У процесорах цієї архітектури вперше були введені основні механізми підтримки сучасних 32-розрядних операційних систем для PC-сумісних платформ. Вся архітектура x86 була розширена до 32 біт - всі регістри (за винятком сегментних) стали 32-бітними, отримавши у назві префікс "E" (EAX, EBX, EIP, EFLAGS тощо), із збереженням повного набору команд для роботи з ними. У тому числі:регістр прапорів, який отримав безліч нових прапорів для управління багатозадачністю, регістр управління процесором MSW процесора 80286, названий на i386 "CR0".

32-бітної стала і адресація в захищеному режимі (з можливістю створення 16-бітних сегментів, для сумісності з 80286). Вона дозволила вперше з часу появи 8086 забути про сегментації, а точніше, обмеження розміру сегмента 64 кілобайтами (обмеження 16-бітного адреси), яке давно перестало влаштовувати програмістів.

До появи i386 програми та операційні системи використовували кілька головоломних моделей організації пам'яті (крихітна - tiny, мала - small, велика - large, величезна - huge), що розрізняються по організації в пам'яті сегментів коду, стека і даних. 32-бітний адресу дозволив використовувати замість них одну просту плоску модель (англ. flat) - 32-бітний варіант крихітної моделі, в якій всі сегменти завдання знаходяться в одному адресному просторі. Плоска модель забезпечує розмір такого "загального" сегмента до майже 4 гігабайт, яких на ті часи вистачало для будь-якого мислимого завдання.

Плоска модель має й недоліки: в ній з'являються проблеми переміщуваності машинного коду, які раніше легко обходилися сегментацією, забезпечення переміщуваності лягло на плечі операційних систем, з новими форматами дискового образу програми. Плоска модель практично зводить нанівець управління пам'яттю в захищеному режимі (обмеження доступу та підтримка віртуальної пам'яті), яке до i386 могло виконуватися тільки на рівні сегментації. Тільки поява нової моделі управління пам'яттю - сторінкового перетворення - забезпечило плоскій моделі її сьогоднішню популярність.

Плоска модель увійшла в побут настільки широко, що сучасні програмісти часто і не підозрюють, що програми звертаються в пам'ять через сегменти. У i386 був введений новий механізм управління пам'яттю - адресний простір, до якого звертається процесор за даними та кодом, в якому розташовуються сегменти (назване лінійним адресним простором) може не відповідати реальній фізичній пам'яті. Фізична пам'ять (включаючи буфери зовнішніх пристроїв, наприклад відеобуфер) може бути відображена в лінійний адресний простір довільним чином - кожна сторінка (розміром 4 кілобайти) лінійного простору може бути переадресовано на будь-яку сторінку фізичної пам'яті через каталог сторінок, що розташовується в оперативній пам'яті (адреса каталогу сторінок визначається значенням нового регістра управління "CR3").

Як і сегменти, сторінки лінійного адресного простору можуть бути оголошені неприсутніми (звернення до таких сторінок викликає обробник сторінкового порушення операційної системи). Неприсутні сторінки, в першу чергу, використовуються, для організації віртуальної пам'яті - обробник сторінкового порушення здійснює свопінг сторінок пам'яті з зовнішніми пристроями, що запам'ятовують. Також, неприсутні сторінки використовуються в плоскій моделі пам'яті (де розмір сегмента зазвичай має розмір від 2 до 4 гігабайт, навіть якщо у комп'ютера немає стільки фізичної пам'яті) для маркування сторінок сегмента, в які операційна система не виділила пам'яті. У цьому випадку, сторінкове порушення, як правило, завершує задачу або починає її налагодження. Через сторінкове перетворення i386 може адресувати до 4 Гбайт фізичної пам'яті і до 64 Тбайт віртуальної пам'яті.

Підтримка багатозадачності в процесорах x86 позначає апаратну підтримку "прозорого" перемикання з однієї звичайної програми (завдання) на іншу. При перемиканні процесор зберігає свій стан (включаючи адресу наступної команди, селектори сегментів) в сегменті стану (TSS; сегмент пам'яті, з селектором з регістра TR) одного завдання, після чого відновлює стан іншої задачі з її сегмента стану (селектор сегмента стану нового завдання завантажується з дескриптора її сегмента коду). У i386 механізми захисту і багатозадачності були значно розширені і поліпшені. Залежно від характеру порушень, вони можуть тихо ігноруватися (наприклад, деякі біти регістра EFLAGS не можна змінити завантаженням прапорів із стека), викликати обробник виключення (операційної системи).

Intel486 (також відомий як i486, Intel 80486 або просто 486-ий) -- 32-бітний скалярний x86-сумісний процесор четвертого покоління, побудований на гібридному CISC, -RISC ядрі, і випущений фірмою Intel 10 квітня 1989 року. Цей мікропроцесор є вдосконаленою версією процесора Intel 80386. Уперше він був продемонстрований на виставці Comdex Fall, восени 1989 року.

Це був перший мікропроцесор зі вбудованим математичним співпроцесором (FPU). Застосовувався, переважно, в настольних ПК, у високопродуктивних робочих станціях, в серверах і портативних ПК (ноутбуки і лаптопи).

У травні 2006 року Intel заявила, що виробництво чипів 80486 припиниться в кінці вересня 2007 року. І хоча для прикладних програм на персональних комп'ютерах цей чіп до того часу вже давно застарів, Intel продовжувала виробляти його для використання у вбудовуваних системах.

Intel486 мав розташовану на кристалі кеш-пам'ять об'ємом 8 Кбайт, пізніше -- 16 Кбайт, що працює на частоті ядра. Наявність кеша дозволило істотно збільшити швидкість виконання операцій мікропроцесором. Спочатку кеш Intel486 працював за принципом наскрізного запису (англ. write-through, WT), але пізніше, в рамках сімейства Intel486, були випущені моделі з внутрішнім кешем, працює за принципом зворотного запису (англ. write-back, WB). Процесор міг використовувати і зовнішній кеш, швидкість читання-запису якого, однак, була помітно нижче ніж у внутрішнього кеша. При цьому внутрішній кеш стали називати кешем першого рівня (Level 1 Cache), а зовнішній кеш, розташований на материнській платі, кешем другого рівня (Level 2 Cache). Кеш мав 4-канальну набірно-асоціативну архітектуру і працював на рівні фізичних адрес пам'яті.

Однак, в результаті використання інтегрованої кеш-пам'яті, істотно зросла кількість транзисторів у процесорі і, як наслідок, збільшилася площа кристала. Збільшення кількості транзисторів призвело до істотного збільшення тепла, що розсіюється. У середньому, розсіювана потужність збільшилася в 2 рази, в порівнянні з аналогічними моделями серії Intel386. Багато в чому цьому сприяла інтеграція кеш-пам'яті, хоча були й інші фактори, але вони не настільки істотні. З цієї причини процесори Intel486 старших моделей вже вимагали примусового (активного) охолодження.

В Intel486 був використаний вбудований математичний співпроцесор (англ. Floating Point Unit, FPU). Взагалі, це був перший мікропроцесор сімейства x86 з вбудованим FPU. Вбудований FPU був програмно сумісний з мікросхемою Intel 80387 -- математичним співпроцесором, що застосовувався в системах з процесором Intel386. Завдяки використанню вбудованого співпроцесора здешевлюється процесор, швидкість зростає за рахунок зменшення загального числа контактів і корпусів мікросхем.

Технічні характеристики: дата анонсу першої моделі: 10 квітня 1989. Розрядність регістрів: 32 біт. Розрядність зовнішніх шин даних і адреси: 32 біт. Обсяг віртуальної пам'яті, що адресується: 64 Мбайт. Максимальний обсяг сегмента: 4 Гбайт. Обсяг фізичної адресної пам'яті: 4 Гбайт. Кеш L1: 8 Кбайт,

DX4 -- 16 Кбайт. Кеш L2: на материнській платі (на частоті FSB). FPU: на кристалі, у SX відключений. Тактові частота процесора, МГц: 16-150. Тактові частота FSB, МГц: 16-50. Напруга живлення: 5-3,3 В. Кількість транзисторів: 1185000, SX2 -- 0,9 млн, SL -- 1,4 млн, DX4 -- 1,6 млн. Техпроцес, нм: 1000, 800 і 600 для DX4. Площа кристала: 81 ммІ для 1185000 транзисторів і технології 1000 нм, 67 ммІ для 1185000 транзисторів і 800 нм технології, 76 ммІ для DX4. Роз'єм: гніздо типу Socket. Корпус: 168- і 169-контактний керамічний PGA, 132- і 208-контактний пластиковий PQFP. Інструкції: x86 (150 інструкцій, не рахуючи модифікацій). Процесор мав 32-бітні шини адреси і даних. Це вимагало наявності пам'яті у вигляді чотирьох 30-контактних або одного 72-контактного модуля SIMM.

Розміщення кристала в корпусі мікропроцесора

"Pentium" (укр. Пентіум) -- торгова марка декількох поколінь мікропроцесорів сімейства x86, що випускаються корпорацією Intel з 22 березня 1993 року. Перший у серії Pentium був процесором Intel п'ятого покоління і прийшов на зміну Intel 80486 (який часто називали просто 486).

Процесори Pentium першого покоління. Дві (єдині) моделі анонсовані 23 березня 1993 і працювали з тактовою частотою ядра 60 і 66 МГц, частота системної шини (FSB) дорівнювала частоті ядра, тобто множник ядра дорівнював 1,0. Кеш другого рівня розміщувався на материнській платі і міг мати розмір до 1 Мб. Процесор випускався в 273-контактному корпусі CPGA, встановлювався в корпус Socket 4 і працював від напруги 5 В. Всі процесори Pentium відносяться до класу SL Enhanced -- це означає, що в них передбачена система SMM, що забезпечує зниження енергоспоживання. Ранні варіанти процесорів, з частотами 60-100 МГц (ядра P5 і P54C), мали помилку в модулі FPU (математичний співпроцесор), яка в рідкісних випадках призводила до зменшення точності операції ділення. Цей дефект був виявлений в 1994 році і став відомий як "Pentium FDIV баг". Процесори на ядрі P5 виготовлялися з використанням 800-нанометрового техпроцесу, по біполярній BiCMOS-технології. Процесор містить 3,1 млн транзисторів, а розмір кристала ядра становить 294 мм І. Pentium 66 споживає струм в 3,2 А і має потужність 16 Вт, що зажадало установки додаткового вентилятора. Виробництво таких процесорів виявилося дуже складним і відсоток виходу придатних кристалів виявився занадто малий. Багато фахівців, вказуючи на численні недоліки процесорів Pentium першого покоління, не радили купувати дані моделі. Виробництво на час довелося зупинити. Однак незабаром почалося виробництво вдосконалених процесорів, заснованих на ядрі P54C.

Основні відмінності від процесора 486

Суперскалярна архітектура. Завдяки використанню суперскалярної архітектури процесор може виконувати 2 команди за 1 такт. Така можливість існує завдяки наявності двох конвеєрів -- u-і v-. u-конвеєр -- основний, виконує всі операції над цілими і речовими числами; v-конвеєр -- допоміжний, виконує тільки прості операції над цілими і частково над речовими. Щоб старі програми (для 486) повною мірою використали можливості такої архітектури, необхідно було їх перекомпілювати. Pentium -- перший CISC-процесор, що використовує багатоконвеєрну архітектуру. 64-бітна шина даних дозволяє процесору Pentium за один шинний цикл обмінюватися вдвічі більшим обсягом даних з оперативною пам'яттю, ніж 486 (при однаковій тактовій частоті). Механізм передбачення адреси розгалуження. Застосовується для скорочення часу простою конвеєрів, викликаного затримками вибірки команд при зміні лічильника адреси під час виконання команд розгалуження. Для цього в процесорі використовується буфер адреси розгалуження BTB (Branch Target Buffer), який використовує алгоритми передбачення адреси розгалуження. Роздільне кешування програмного коду і даних. У процесорах Pentium використовується кеш-пам'ять першого рівня (кеш L1) обсягом 16 Кб, розділена на 2 сегменти: 8 Кб для даних і 8 Кб для інструкцій. Це покращує продуктивність і дозволяє робити подвійне кешування доступним частіше, ніж це було можливо раніше. Крім того, змінено механізм кешування. Покращений блок обчислень з плаваючою точкою (FPU). Симетрична багатопроцесорна робота (SMP).

Pentium Pro (вимовляється: Пентіум Про) -- процесор Intel шостого покоління, сумісний з архітектурою x86. Процесор був анонсований 1 листопада 1995, проте доступний став дещо пізніше. Спочатку планувалося замінити цим процесором всю лінійку Pentium, але надалі від цих планів Intel відмовилася і процесор позиціонувався, в основному, як процесор для серверів і робочих станцій. Крім того, процесор міг бути використаний при складанні багатопроцесорної конфігурації (до 4-х процесорів).

Процесори, випущені під маркою Pentium Pro, випускалися тільки на одному ядрі, відомому під кодовою назвою P6 (назва вказувала на приналежність процесора до шостого покоління). Були випущені моделі з тактовою частотою 150, 166, 180 і 200 МГц. Також був випущений інженерний зразок з частотою 133 МГц, однак у широкий продаж він не надійшов.

Незважаючи на назву Pentium це ядро сильно відрізнялося від усіх попередніх. Крім абсолютно нової архітектури, розробленої незалежно від процесорів п'ятого покоління, цей процесор відрізняло застосування технології динамічного виконання (зміни порядку виконання інструкцій) і архітектура подвійної незалежної шини (Double Independent Bus), завдяки чому зняті обмеження на пропускну здатність пам'яті. Процесор був укладений в 387-контактний корпус типу SPGA, встановлюваний в Socket 8, який механічно не сумісний ні з одним роз'ємом, що випускався раніше. Socket 8 розроблявся з урахуванням того, щоб об'єднати до 4-х процесорів у багатопроцесорну структуру MPS. В одному корпусі розміщувалося відразу два кристала -- саме ядро процесора і кеш-пам'ять L2. Крім того, була додана ще одна шина, яка з'єднувала процесор з кешем L2. У результаті всього цього був вперше застосований кеш L2, що працює на частоті ядра. Кеш першого рівня становив 16Кб, а кеш L2 спочатку мав розмір 256Кб (так само випускалися процесори Pentium Pro 166 і 200 з кешем L2 об'ємом 512Кб), проте, 18 серпня 1997 був анонсований процесор Pentium Pro 200 з 1Мб кеш-пам'яті L2 на борту (два кристала кеш-пам'яті L2 по 512Кб). Pentium Pro був дуже дорогим (Pentium Pro

200 з 1Мб L2 спочатку коштував $ 2675) з огляду на те, що тепер в корпусі знаходилася дорога за собівартістю кеш-пам'ять L2. Розрядність шини адреси становила 36 біт.

Слід зазначити, що Pentium Pro не підтримував технологію MMX. При 32-бітних обчисленнях і багатозадачності він значно перевершував по продуктивності Pentium, але в 16-бітних додатках програвав йому. Багато в чому тому багато домашніх користувачів холодно зустріли Pentium Pro (тоді все ще була популярна 16-бітна операційна система Windows 3.1 і MS-DOS).

Технічні характеристики: Дата анонсу першої моделі: 1 листопада 1995. Тактові частоти (МГц): 150, 166, 180, 200. Частота системної шини (FSB) (МГц): 60, 66. Розмір кешу L1 (Кбайт): 8 (для даних) +8 (для інструкцій). Напруга живлення: 3,1 або 3,3 В. Кількість транзисторів у ядрі (млн.): 5,5. Площа кристала ядра (кв. мм): 195 або 306. Адресна пам'ять: 64 Гбайт. Розрядність регістрів: 32. Розрядність зовнішньої шини: 64. Розрядність шини адреси: 36. Розмір кешу L2 (Кбайт): 256 Кбайт (для Pentium Pro 166 також 512Кб, для Pentium Pro 200 також 512Кб і 1Мб). Максимальне тепловиділення (Вт): 47. Техпроцес (мкм): 0,5, 0,35. Роз'єм: Socket 8. Корпус: 387-контактний SPGA.

Intel Pentium II (укр. Intel Пентіум два) -- процесор x86-сумісної мікроархітектури Intel P6, анонсований 7 травня 1997. Ядро Pentium II являє собою модифіковане ядро P6 (вперше використане в процесорах Pentium Pro). Основними відмінностями від попередника є збільшений з 16 до 32 Кб кеш першого рівня та наявність блоку SIMD-інструкцій MMX (що з'явилися трохи раніше в Pentium MMX), підвищена продуктивність при роботі з 16-розрядними додатками. У системах, побудованих на базі процесора Pentium II, повсюдне застосування знайшли пам'ять SDRAM і шина AGP.

Велика частина процесорів Pentium II випускалася в двох типах корпусів: SECC і SECC2. Pentium II в корпусі типу SECC являє собою картридж, що містить процесорну плату ("субстрат") з встановленою на ній мікросхемою процесора, а також двома або чотирма мікросхемами кеш-пам'яті типу BSRAM і tag-RAM. До мікросхеми процесора за допомогою пружних пластинок і штифтів притиснута теплорозподільна пластина (на ній, у свою чергу, встановлюється кулер). Маркування процесора знаходиться на картриджі.

Процесор призначений для установки в 242-контактний щілинний роз'єм Slot Кеш-пам'ять другого рівня працює на половині частоти ядра. У корпусі типу SECC випускалися всі процесори на ядрі Klamath, ранні моделі на ядрі Deschutes з частотами 266-333 Мгц і частина пізніх моделей на цьому ядрі. Основною відмінністю корпусу типу SECC2 від SECC є відсутність теплорозподільної пластини. Кулер, встановлений на процесор в корпусі типу SECC2, контактує безпосередньо з мікросхемою процесора. У корпусі типу SECC2 випускалися частина пізніх моделей Pentium II на ядрі Deschutes з частотами 350-450 МГц.

Існує також варіант Pentium II OverDrive в корпусі PGA (встановлюється в гніздовий роз'єм Socket 8) з повношвидкісним кешем другого рівня, призначений для заміни Pentium Pro. Ядро Klamath є еволюційним продовженням ядра P6, на якому був побудований Pentium Pro. Кеш-пам'ять першого рівня збільшено з 16 до 32 Кб, додано блок SIMD-інструкцій MMX, внесено зміни з метою підвищення продуктивності при роботі з 16-бітним кодом. Процесор має можливість роботи в двопроцесорних системах (на відміну від Pentium Pro, здатного працювати в чотирипроцесорних системах). Кеш другого рівня був винесений з корпуса процесора, в результаті чого вартість виробництва процесора була істотно знижена, так як це дозволяло Intel не займатися виробництвом мікросхем кеш-пам'яті, а закуповувати їх (використовувалися мікросхеми BSRAM виробництва Toshiba, SEC і NEC). Кеш об'ємом 512 Кб (чотири мікросхеми, розташовані на обох сторонах процесорної плати) працював на половині частоти ядра.

Процесор випускався по 350 нм технології, мав напругу ядра 2,8 В, виділяв велику кількість тепла і не мав високого частотного потенціалу. 26 січня 1998 Intel анонсувала процесор Pentium II, побудований на новому ядрі, що носить кодове ім'я Deschutes. На відміну від Klamath, процесори з ядром Deschutes виготовлялося по 250 нм технології, напругу ядра було знижено до 2,0 В, що дозволило значно знизити тепловиділення і підняти планку максимальної частоти до 450 МГц. Більшість процесорів ревізій Вх здатні працювати і на частотах понад 500 МГц.

Кеш другого рівня об'ємом 512 Кб і раніше працював на половині частоти ядра, проте був виконаний у вигляді двох мікросхем BSRAM, розташованих по обидві сторони кристала процесора. За деякими даними, це могло призводити до незначних втрат у продуктивності щодо Klamath на рівних частотах. В останніх ревізіях процесора Pentium II і ранніх Pentium III розташування мікросхем було змінено: мікросхеми розташувалися один над одним праворуч від кристала.

Піддалася змінам і tag-RAM: замість мікросхеми Intel 82459AB, що мала досить високе тепловиділення, використовуються мікросхеми 82459AC (в процесорах ревізії А0) і 82459AD. Остання практично не нагрівається і працездатна на частотах понад 500 МГц. Спочатку tag-RAM розташовувалася на звороті плати під кристалом, а потім була переміщена слідом за мікросхемами кеш-пам'яті.

Ранні процесори з ядром Deschutes, як і Klamath, мали картридж типу SECC. Охолодження кеш-пам'яті в цьому картриджі було утруднено: пластина тепловідведення не торкалася мікросхем BSRAM, тому спочатку пластина тепловідведення була модернізована (з'явилися виступи, що дозволяють здійснити контакт з мікросхемами), а потім зникла. Картридж без тепловідводної пластини отримав найменування SECC2.

Щоб відрізнити моделі, що працюють на однакових частотах (266 і 300 МГц), але мають різні ядра, у процесорів, побудованих на ядрі Deschutes, в кінці назви дописували літеру "A". Ранні процесори (з частотами 266, 300, 333, 350 і 400 МГц) мали розмір кристала 131 мм І, з виходом нової ревізії розміри кристала зменшилися до 118 мм І. Процесори з частотою 350 МГц і вище працювали із зовнішньою частотою 100 МГц. Модифіковане ядро Deschutes, в якому з'явився блок SSE, отримало найменування Katmai і лягло в основу наступного процесора компанії Intel -- Pentium III.

Intel Pentium III (Intel Пентіум три) -- x86-сумісний процесор архітектури Intel P6, анонсований 26 лютого 1999. Ядро Pentium III являє собою модифіковане ядро Deschutes (яке використовувалося в процесорах Pentium II). У порівнянні з попередником розширено набір команд (доданий набір інструкцій SSE) і оптимізована робота з пам'яттю. Це дозволило підвищити продуктивність як у нових програмах, що використовують розширення SSE, так і в існуючих (за рахунок зрослої швидкості роботи з пам'яттю). Також був введений 64-бітний серійний номер, унікальний для кожного процесора.

Процесори Pentium III для настільних комп'ютерів випускалися в трьох варіантах корпусів: SECC2, FCPGA і FCPGA2.

Pentium III в корпусі SECC2 являє собою картридж, що містить процесорну плату ("субстрат") з встановленим на ній ядром процесора (у всіх модифікаціях), а також мікросхемами кеш-пам'яті BSRAM і tag-RAM (в процесорах, заснованих на ядрі Katmai). Маркування знаходиться на картриджі. Процесор призначений для установки в 242-контактний щілинний роз'єм Slot 1. У процесорах, заснованих на ядрі Katmai, кеш-пам'ять другого рівня працює на половині частоти ядра, а в процесорах на ядрі Coppermine -- на частоті ядра.

Pentium III в корпусі FCPGA являють собою підкладку з органічного матеріалу зеленого кольору з встановленим на ній відкритим кристалом на лицьовій стороні і контактами на зворотному. Також на зворотному боці корпусу (між контактами) розташовано кілька SMD-елементів. Маркування нанесено на наклейку, розташовану під кристалом. Кристал захищено від сколів спеціальним покриттям синього кольору, що знижує його крихкість. Однак, незважаючи на наявність цього покриття, при неакуратній установці радіатора (особливо недосвідченими користувачами) кристал отримував тріщини і відколи (процесори, що отримали такі пошкодження, на жаргоні називалися колотими). У деяких випадках процесор, що отримав істотні пошкодження кристала (відколи до 2-3 мм з кута), продовжував працювати без збоїв чи з рідкісними збоями.

Процесор призначений для установки в 370-контактний гніздовий роз'єм Socket 370. У корпусі FCPGA випускалися процесори на ядрі Coppermine.

Корпус FCPGA2 відрізняється від FCPGA наявністю теплорозподілювача (металева кришка, що закриває кристал процесора), що захищає кристал процесора від відколів (проте, його наявність знижує ефективність охолодження. Маркування нанесено на наклейки, розташовані зверху і знизу від теплорозподілювача. У корпусі FCPGA2 випускалися процесори на ядрі Tualatin, а також процесори на пізній версії ядра Coppermine (відомої як Coppermine-T). Процесори Pentium III для настільних комп'ютерів випускалися в трьох варіантах корпусів: SECC2, FCPGA і FCPGA2.


Подобные документы

  • Архитектура системных плат на основе чипсетов Intel 6 Series и Intel P67 Express. Технологии, используемые в Intel 6 Series: Smart Response, Intel Quick Sync Video, Технология Hyper-Threading, Технология Intel vPro. Ошибка в чипсетах Intel 6-й серии.

    реферат [3,3 M], добавлен 11.12.2012

  • Ознайомлення з архітектурою Intel Core i (Nehalem) та її особливостями. Огляд технічних характеристик процесорів сімейства Nehalem. Вивчення організації віртуальної пам’яті у вказаних процесорах. Дослідження переваг використання віртуальної пам'яті.

    курсовая работа [3,6 M], добавлен 15.09.2014

  • Стратегия развития процессоров Intel. Структурная организация современных универсальных микропроцессоров. Особенности многоядерной процессорной микроархитектуры Intel Core, Intel Nehalem, Intel Westmere. Серверные платформы Intel c использованием Xeon.

    реферат [36,5 K], добавлен 07.01.2015

  • Загальна інформація про створення суперкомп’ютера Stampede. Аналіз прискорювача Intel Xeon Phi - карти Intel, архітектури Intel Xeon Phi, апаратної частини. Екскурсія по суперкомп’ютеру Stampede. Опис особливостей мережі. Характеристики сховища даних.

    реферат [2,8 M], добавлен 19.06.2015

  • Структурна систематика архітектури Р. Хокні та К. Джессхоупа. Технологія SMM та SSE, нові команди для роботи з графікою і звуком. Набори мікросхем системної логіки процесорів Pentium II/III. Суперскалярний мікропроцесор та конвеєри виконання команд.

    контрольная работа [17,4 K], добавлен 19.10.2009

  • Характеристика процессоров линейки Intel. Знакомство с особенностями микропроцессора, предназначенного для настольных систем с поддержкой симметричной многопроцессорности. Pentium Pro как процессор Intel шестого поколения, совместимый с архитектурой x86.

    реферат [57,6 K], добавлен 25.07.2013

  • Загальна структура комп'ютера, архітектура процесора типу Intel 8086. Принцип роботи пам'яті, її види (постійна та оперативна). Основи програмування на мові асемблер та її синтаксис. Особливості використання позначок, кодів команд, операндів і директив.

    лабораторная работа [36,0 K], добавлен 27.02.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.