СОВРЕМЕННЫЕ ПРОЦЕССОРЫ презентация

SPARC
ПРОЦЕССОРЫ от HEWLETT-PACKARD

1993 г., когда было принято решение о совместной разработке фирмами INTEL и HEWLETT-PACKARD нового 64-х разрядного RISC процессора под именем MERCED. ITANIUM (более позднее название этого процессора) стал первым продуктом, основанным на новой 64-х разрядной архитектуре IA-64 (Intel Architecture 64-bit).
Он создавался для использования в высокопро-изводительных рабочих станциях и серверах следующих поколений.

имели тактовую частоту 800МГц.
Новый набор инструкций класса VLIW (Very Long Instruction Word), кодирует до 4-х инструкций в 128-ми битовое слово.
При этом избыточные биты позволяют адресовать большое количество регистров, которых в новом чипе 128, а не 32, как у большинства современных RISC-процессоров.
Кроме того, некоторые из бит, формируемые компилятором, укажут процессору, какие инструкции могут выполняться параллельно.

уровне распараллеливания будет проще и обеспечит значительный рост производительности.
Процессор может выполнять программы, написанные для архитектуры H-P PA-RISC, однако с помощью транслятора, и имеет режим для выполнения инструкций х86 (IA-32).
Однако, непосредственное выполнение кода х86 – невозможно. Необходимы программы перекомпилирования инструкций х86 в коды процессоров IA-64.

точность вычислений, но и адресовать сверхбольшие объемы памяти.
Новая технология EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing) дает возможность реализовать параллельную обработку нескольких инструкций.
Эти возможности могут быть задействованы как явно программистом, так и оптимизирующим компилятором, определяющим группы независимых команд, которые могут выполняться параллельно.

(мак-кинли) – разрабатывался с прицелом на использование в течение 15-20 лет. В отличие от ITANIUM, содержащего 40 млн транзисторов, McKinley включает более 220 млн элементов (добавлено 4 Мбайта КЭШ-памяти третьего уровня).
Ожидается, что системы на базе McKinley (коммер-ческое название ITANIUM-2) будут в 1,5-2 раза производительнее нынешних ITANIUM.
Расширен набор арифметически-логических блоков и портов памяти, обеспечивающих подачу данных в регистровый стек.

до 6 инструкций.
Гарантируется полная совместимость программного обеспечения между ITANIUM и ITANIUM-2.
Новые процессоры семейства ITANIUM (кодовое название MADISON) будут иметь стартовую тактовую частоту 1,5 ГГц, содержать 410 миллионов транзисторов на кристалле (КЭШ-память третьего уровня – 6 МБ) и изготовляться по 0,13 микронной технологии. Прирост быстродействия по сравнению с ITANIUM-2 достигнет примерно 50%.
Официальный название процессоров MADISON - ITANIUM-3

стоявшей у истоков многих инноваций в IT-индустрии и разработавшей легендарные компьютеры PDP-11 и VAX.
Первой в семействе ALPHA появилась модель 21064, выпущенная в 1992 г. При максимальной тактовой частоте 200 МГц это был 64-х разрядный RISC-процессор с кэш-памятью 64 Кбайта и очень производительным FPU, имел конвейерную архитектуру и эффективные средства организации SMP (Symmetric Multy-Processing).

выполненный по технологии 0,5 мк и работающий частоте 266 МГц.
Это процессор с суперскалярной архитектурой, способный обрабатывать до 4-х инструкций за цикл.
Он объединяет в себе КЭШ данных и КЭШ команд первого уровня, а также высокопроизводительную и объемную КЭШ-память второго уровня.
Процессор использует 128-ми битовый интерфейс для доступа к памяти, а также имеет возможность подключения КЭША третьего уровня.
ALPHA-21164 состоит из пяти независимых функциональных блоков:
➢ блок выборки, декодирования инструкций и предсказания ветвлений;

памятью;
➢  блок шинного интерфейса и управления КЭШ-памятью;
➢     блок обработки чисел с плавающей точкой (FPU).

Модификация этого процессора – ALPHA 21164РС – спроектирован для приложений WINDOWS NT как альтернатива высокопроизводительным РС.
Это первый чип, который содержит набор инструкций Digital Semiconductor MVI (Monitor Video Instructions - предшественник ММХ).

управления ветвтлен.

АЛУ целочислен.

Сумматор

Умножитель

АЛУ - FP.

Сумматор

Умножитель

Кэш данных
8 КБ
write-through

Кэш L3

40 бит, Шина Адреса

128 бит, Шина Данных

Архитектура Процессора ALPHA-21164

несколько усовершенствований, которые делают его вдвое производительней своего предшественника.
Процессор содержит 6 конвейеров для обработки данных и поддерживает 256-ти битовый интерфейс с памятью, что дает ему возможность осуществлять выборку до 4-х команд за один машинный такт.
Модель 21264 обладает усовершенствованными средствами предсказания ветвлений (вероятность правильного предсказания 95%), а также свойством Out-of-Order, что предполагает способность процессора выполнять команды вне их очередности.

и способен работать с 80-тью командами одновременно.
Наличие инструкций MVI (впервые реализованных в процессоре 21164) позволяет в реальном времени не только декодировать динамичные изображения (MPEG-2) но и кодировать без внешних специализированных устройств.
Компания DEC уже несколько лет является составной частью более крупной Compaq, усилиями которой процессор ALPHA удерживал лидерство по производительности более 10 лет в конце прошлого века.

обеспечить совместимость с существующим ПО.

После слияния компаний Hewlett-Packard и Compaq основные лицензии на процессор ALPHA станут интеллектуальной собственностью совместного проекта Intel - Hewlett-Packard по разработке новых поколений процессоров семейства ITANIUM.

разработан альянсом трех компаний: APPLE, IBM и MOTOROLA.
В 2001 году анонсирован самый быстрый процессор POWER PC 750FX, который работает на частоте 1ГГц.
Что касается генерации чипов с частотой 2 ГГц и выше, то здесь IBM говорит об ультраскалярной улучшенной архитектуре, расширяющей возможности множественного ядра на систему в целом, где компоненты работают параллельно и взаимодей-ствуют с внешним миром с помощью нового высокоскоростного интерфейса.

рынке более 5-ти лет назад. Процессоры SPARC (Scalable Processor ARChitecture) развиваются по трем линиям (сериям).
Серия S (scalable) предназначена для мощных рабочих станций и серверов, имеет тактовые частоты от 1 до 2,1 ГГц.
Серия I (integrated) характеризуется тем, что с процессором интегрируется много системных функций, обеспечивая наиболее оптимальные с точки зрения цены решения для однопроцессорных систем.
Встраиваемые процессоры маркируются буквой Е.

выпустила в 1985 году.
Современные процессоры этой серии РА-8800 и РА-8900, выполненные по технологии 0,18 мкм, работают на частотах 1ГГц.
Однако постепенно выпуск этих процессоров прекращается вследствие неминуемого перехода к процессорам ITANIUM, которые являются наследниками PA-RISC.
В новых процессорах реализовано большинство инструкций РА, поэтому программы на процессорах ITANIUM будут выполняться на уровне двоичных кодов без перекомпиляции.