Министерство образования и науки Украины
Запорожский национальный технический университет
Реферат
на тему
«Обзор процессоров AMD»
по дисциплине
«Периферийные устройства»
Выполнил: ст. группы IOT-523
Мовчан Д. А.
Принял: Рыбин В. О.
Запорожье
2005 год
Немного истории
А
MD
«Эпоха, когда новые технологии создавались для поддержки и развития существующих технологий, прошла. Новая стратегия для достижения ведущего положения на рынке – создание инновационных решений, основанных на реальных потребностях клиентов»
. - Гектор Руйз (Hector Ruiz) Корпорация AMD, расположенная в г. Саннивейл в штате Калифорния, была основана в 1969 году. Корпорация занимается производством микропроцессоров, устройств флэш-памяти, а также другой полупроводниковой продукции для производителей телекоммуникационных и вычислительных устройств по всему миру. Однако мы занимаемся не только интегральными микросхемами и транзисторами. Корпорация AMD помогает своим клиентам – а также их клиентам – пользоваться преимуществами, создавая решения на базе полупроводниковой продукции и предлагая продукцию с отличительными характеристиками. Продукция корпорации AMD всегда разрабатывается для того, чтобы удовлетворить всем требованиям клиентов, а не просто для того, чтобы создать очередное инновационное решение. Проще говоря, это означает, что корпорация AMD предлагает реальные решения реальных задач, с которыми клиентам приходится сталкиваться в реальной жизни. Такую философию мы называем «customer-centric innovation» – инновации для решения задач клиентов. Это – основной принцип, которым руководствуется корпорация AMD в своей деятельности. За три десятилетия, в течение которых ведет свою деятельность компания AMD, полупроводниковые технологии и программное обеспечение превратились в стальной каркас и цемент для мировой цифровой экономики. Технологические компании стали глобальными лидерами, совершенствующими технологии с потрясающей скоростью — постоянно работая над тем, чтобы отрасль разрабатывала продукцию, которая может делать все больше и работать все быстрее. Однако “технологии ради технологий” – это не тот путь, который выбрала для себя компания AMD. Вся наша история проникнута стремлением разрабатывать технологические новшества, которые действительно нужны клиентам, мы руководствуемся реальными потребностями людей, а не желанием обеспечить собственное превосходство. Основатель компании AMD Джерри Сандерс всегда говорил, что “на любом этапе развития компании в первую очередь должны учитываться интересы клиентов”. Сегодняшний руководитель компании Гектор Руиз, продолжая следовать этой традиции, утверждает: “Инновации, ориентированные на потребности клиентов, – это неоспоримое преимущество компании AMD. В этом смысл нашей деятельности и в этом наш путь к успеху”. Мы думаем, подтверждением этому является вся история нашей компании.История компании AMD определяется также непоколебимой верой в ценности честного соревнования. Отсутствие свободного и открытого соревнования замедляет разработку инноваций. Вследствие чего страдает клиент, который ограничен в выборе, вынужден платить больше и получать меньше возможностей для роста. На каждом этапе своей деятельности компания AMD способствовала созданию условий для открытого и честного соревнования для всех желающих, чтобы наша отрасль разрабатывала такие технологии, которые работают на благо людей. Приверженность компании AMD инновациям, ориентированным на потребности клиентов, и ее боевой дух – вот нерушимая основа нашей деятельности в области разработки интегральных схем с самых первых дней, подкрепляемая постоянным расширением ассортимента продукции, который сегодня включает микропроцессоры и вычислительные решения, устройства памяти и решения для сетевого взаимодействия. В ноябре 2003 г. корпорации Sun Microsystems и AMD объявили о заключении стратегического альянса, в рамках которого Sun планирует выпускать новые системы Sun Fire на базе процессора AMD Opteron, а также оптимизированные версии операционной системы (ОС) Solaris, платформы Java и ОС Linux. Новые серверы Sun Fire предоставляют клиентам весь спектр платформ Solaris и Java Enterprise System, которые работают в стандартной архитектуре x86 на базе высокоскоростного процессора AMD Opteron. Кроме того, соглашение включает ряд долгосрочных проектов развития технологий, предусматривающих совместную разработку новых аппаратных и программных решений.
Процессоры AMD сегодня
Анализируя суммарный список современных процессоров AMD можно отметить, что компания практически полностью перешла к использованию новой архитектуры, называвшейся ещё с незапамятных времён Clawhammer/Sledgehammer, или x86-64. За редким исключением эта архитектура используется даже для выпуска самых бюджетных процессоров. И даже в этом секторе можно заметить все больше и больше процессоров класса x86-64, у которых по тем или иным причинам отключен ряд функций этой архитектуры. В классе наиболее производительных процессорных решений AMD все чаще можно встретить 2-ядерные решения, которых со временем будет становиться всё больше и больше.
С точки зрения производственных возможностей AMD можно отметить, что в 2005 году компания уверенно освоила нормы 90 нм техпроцесса с применением технологии SOI (Silicon-on-Insulator). Предыдущий 0,13 мкм техпроцесс с применением SOI также будет некоторое время вполне актуален, однако постепенный запуск производственных линий новой фабрики Fab 36 и последующее переоборудование "старой" фабрики Fab 30 сведут производство 0,13 мкм чипов к минимуму уже в следующем году.
Краткий обзор всех семейств процессоров AMD
K5 – первые процессоры AMD, анонсированные в качестве конкурента Pentium. Разъем – Socket 7. Подобно Cyrix 6x86, использовали PR-рейтинг с показателями от 75 до 166 МГц. При этом используемая частота системной шины составляла от 50 до 66 МГц. Кэш-память L1 – 24 Кбайт (16 Кбайт для инструкций и 8 Кбайт для данных). Кэш-память L2 расположена на материнской плате и работает на частоте процессорной шины. К5 степпинг 0 имел кодовое имя "SSA5", а у степпингов 1, 3, 5 было кодовое имя "5k86". Стоит отметить, что до 5k86 существовал процессор AMD 5x86-P75, где P75 это рейтинг, а реальная частота была его бы
K6 – процессоры, анонсированные в качестве конкурента Pentium II. Первые модели производились по технологии 0,35 мкм, в дальнейшем – 0,25 мкм (кодовое имя "Little Foot"). Процессоры работали на частоте от 166 до 233 МГц. Были созданы на базе дизайна процессора 686 от приобретенной AMD компании NexGen. По сравнению со своими предшественниками получили модуль MMX, увеличился объем кэша L1 – до 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных).
K6-2 – следующее поколение K6 с кодовым именем "Chomper". Процессор вышел в мае 1998 года, основным усовершенствованием является поддержка дополнительного набора инструкций 3DNow! и частоты системной шины 100 МГц. Кэш-память L1 – 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш L2 находится на материнской плате и может иметь объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая на частоте шины процессора. Первые модели имели частоту ядра 266 МГц.
K6-2+ – одни из последних Socket 7 процессоров AMD. И первые Socket 7 процессоры, сделанные с использованием 0,18 мкм техпроцесса.
K6-III (Sharptooth) – первые процессоры от AMD, имеющие кэш-память L2, объединенную с ядром. Последние процессоры, сделанные под платформу Socket 7. Фактически, представляют собой просто K6-2 с 256 Кбайт кэш-памятью L2 на чипе, работающей на той же частоте, что и ядро 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 шины процессора. Первые модели, выпущенные в феврале 1999 года, были рассчитаны на 400 и 450 МГц.
Argon – кодовое название использованного в K7 ядра.
K7 – первые процессоры, архитектура и интерфейс которых отличаются от Intel. Объем кэш-памяти L1 – 128 Кбайт (по 64 Кбайт для инструкций и данных). Кэш-память L2 – 512 Кбайт, работающая на 1/2, 2/5 или 1/3 частоты процессора. Процессорная шина – Alpha EV-6. Тактовая частота шины – 100 МГц с передачей данных при 200 МГц. Поддерживаемые наборы инструкций – MMX и расширенный по сравнению с K6-III набор 3DNow!. Форм-фактор – Slot A. Получил наименование Athlon. Были выпущены модели 500-1000 МГц. Ядро K75 – алюминиевые соединения, K76 – медные.
Magnolia – кодовое название 1 ГГц Athlon с ядром K76 до его выхода.
Thunderbird – наименование ядра процессоров Athlon, выпущенных по технологии 0,18 мкм с использованием технологии медных соединений. На чипе интегрированы 256 Кбайт полноскоростного exclusive кэша L2. В качестве переходного варианта некоторое время выпускался в форм-факторе Slot A. Однако основным форм-фактором является Socket A. Модель с частотой 1,33 ГГц демонстрирует большую производительность на офисных задачах, чем процессор Intel Pentium 4 с частотой 1,7 ГГц. Технологический потенциал ядра Thunderbird предоставляет возможность выпуска изделий с частотой до 1,5 ГГц.
Athlon – наименование процессоров, созданных на основе архитектур K7, К75, К76, Thunderbird в вариантах Slot A и Socket A (Socket 462). Высокопроизводительные процессоры, ориентированные на сектор компьютеров High-End.
Athlon XP – наименование процессоров, созданных на основе ядра Palomino, Socket A (Socket 462).
Duron – наименование линейки процессоров, ориентированных на сектор компьютеров Low-End. Являются конкурентами процессоров Celeron, однако обладают меньшей ценой и большей производительностью при равных рабочих частотах. Построены на варианте ядра Thunderbird с урезанной до 64 Кбайт кэш-памятью L2. Выпускаются только в форм-факторе Socket A.
Spitfire – кодовое наименование ядра и процессоров Duron.
Mustang – серверный вариант Athlon. Кэш-память L2 – 1-2 Мбайт, интегрированная в чип процессора. Процессор рассчитан на использование шины 266 МГц и памяти DDR SDRAM. Выпуск отменен.
Corvette – кодовое наименование мобильного варианта ядра Mustang. Переименован в Palomino.
Palomino – кодовое наименование ядра процессоров Athlon, пришедшего на смену архитектуре Thunderbird. Предполагаются незначительные архитектурные изменения с целью улучшения скоростного потенциала процессора. Например, в составе ядра используются улучшенный блок предсказания ветвлений и аппаратная предварительная выборка из памяти. Процессоры на новом ядре не будут поддерживать SSE2. Информация о том, что конвейер в ядре Palomino будет содержать большее число ступеней, не подтверждается. Palomino будет быстрее, чем Thunderbird, работающий на той же частоте; используя этот факт AMD ввела новый рейтинг на основе разработанной технологии QuantiSpeed, по которому, например 1,733 МГц процессор Athlon XP получил рейтинг 2100+. Socket A останется основным процессорным гнездом еще на 2-3 года, фирма AMD не намерена менять физический интерфейс своих процессоров. Palomino будет работать на материнских платах, поддерживающих шину EV6 с частотой 266 МГц. В производстве процессоров будет использована технология медных соединений. Младшие модели рассчитаны на тактовую частоту ядра 1,533 ГГц и выше.
Morgan – кодовое наименование ядра процессоров Duron. Отличается от Palomino не только объемом L2, но и тем, что будет производиться по технологии с использованием алюминиевых соединений.
Thoroughbred – улучшенная версия Palomino, созданная по технологии 0,13 мкм. Предполагаемая тактовая частота – 2 ГГц. Срок выхода – 2002 г.
Appaloosa – улучшенная версия Morgan, созданная по технологии 0,13 мкм. Срок выхода – 2002 г.
Barton – версия Thoroughbred, улучшенная использованием технологии SOI (SOI – silicon-on-insulator – "кремний-на-изоляторе"). Использование этой технологии позволяет увеличить тактовые частоты приблизительно на 20% и уменьшить при этом энергопотребление.
Hammer – семейство 64-разрядных процессоров. В него входят ClawHammer и SledgeHammer. Семейство 64-разрядных процессоров Hammer базируется на архитектуре K7, в которую добавлены 64-разрядные регистры и дополнительные инструкции для работы с этими регистрами, а также новые серверные инструкции. Возможно использование технологии SOI. Решается вопрос о поддержке SSE2.
ClawHammer – первый 64-разрядный процессор AMD. В отличие от Itanium, этот процессор будет ориентирован главным образом на 32-разрядные инструкции. Одновременно с его выходом ожидается появление новой шины HyperTransport (Lightning Data Transport – LDT), используемой для связи с процессорами и устройствами ввода/вывода. LDT должна стать не заменой, а дополнением к системной шине EV6 или EV7. Обеспечена поддержка до двух процессоров. Предполагаемая скорость – 2 ГГц и выше. Технология производства – 0,13 мкм, SOI. Срок выхода – 2002 г.
SledgeHammer – серверный вариант ClawHammer. Обеспечена поддержка до восьми процессоров. Технология производства – 0,13 мкм, SOI. Предполагаемый срок выхода – 2002 г.