Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 17
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
.7 Intel Westmere
Архитектура Intel Westmere вышла в свет в 2008 году. Всё семейство микропроцессоров Westmere имеет следующую архитектуру: под одной упаковкой размещён 32-нм 2-ядерный процессор x86 и 45-нм графический процессор вместе с интегрированным контроллером памяти. Также в процессор внесены дополнительные инструкции AES-NI для шифрования и дешифрования данных.
Процессоры данной архитектуры будут оснащены технологией Turbo Boost, которая осуществляет автоматический разгон одного ядра, когда запущено однопоточное приложение. Turbo Boost будет динамически регулировать мощность ЦП в зависимости от текущей загрузки. Это позволяет добиться максимальной производительности при сохранении энергопотребления на приемлемом уровне. Технология Intel Hyper-Threading, позволяющая одновременно выполнять до 4 потоков, также используется в процессорах Westmere. Фактически, Intel интегрировала весь северный мост в процессор, что не только уменьшает общую стоимость системы, но и позволяет создавать более компактные ПК.
.8 Intel Sandy Bridge
Анонсирована 3 января 2011 года. Sandy Bridge - архитектура, процессоры которой будут производиться по 32-нм техпроцессу. Отличительной особенностью всех процессоров Sandy Bridge станет наличие в них интегрированного графического ядра нового поколения (Intel HD Graphics 2000/3000). Причем если в процессорах предыдущего поколения вычислительные ядра процессора и графическое ядро размещались на разных кристаллах и производились по разным техпроцессам, то в процессорах Sandy Bridge все компоненты процессора изготавливаются по 32-нм техпроцессу и располагаются на одном кристалле.
Графическое ядро и вычислительные ядра процессора имеют доступ к кэшу L3. Процессоры Sandy Bridge будут иметь интегрированный интерфейс PCI Express 2.0 для использования дискретных видеокарт. Причем все процессоры поддерживают 16 линий PCI Express 2.0, которые могут быть сгруппированы либо как один порт PCI Express x16, либо как два порта PCI Express x8. Все процессоры Sandy Bridge имеют интегрированный двухканальный контроллер памяти DDR3.
Еще одна особенность процессоров на базе микроархитектуры Sandy Bridge заключается в том, что вместо шины QPI, которая раньше использовалась для связи отдельных компонентов процессора друг с другом, теперь применяется иной интерфейс, называемый кольцевой шиной. Архитектура процессора Sandy Bridge подразумевает модульную, легко масштабируемую структуру.
Еще одной особенностью микроархитектуры Sandy Bridge является то, что в ней реализована поддержка набора инструкций Intel AVX. Intel AVX представляет собой новый набор расширений для архитектуры Intel, предусматривающий 256-битные векторные вычисления с плавающей запятой на базе SIMD.
Говоря о Sandy Bridge, нужно отметить, что она является развитием архитектуры Nehalem. Различия между Nehalem и Sandy Bridge довольно существенные, но всё же назвать эту архитектуру новой, какой в свое время была микроархитектура Intel Core, нельзя.
.9 Intel Ivy Bridge
Bridge - кодовое название 22-нм версии микроархитектуры Sandy Bridge третьего поколения процессоров Intel Core. Представлена 23 апреля 2012 года.
-нм процессоры Intel Ivy Bridge будут использовать транзисторы с вертикально расположенным затвором. Согласно оценкам компании, производительность 22-нм Tri-Gate транзисторов на 37 % выше производительности планарных 32-нм структур. При этом энергопотребление у них до 50 % меньше. Тем не менее, несмотря на пониженное энергопотребление, оверклокеры, испытав разгонный потенциал новых процессоров, пришли к неутешительному заключению, что процессоры, произведенные по техпроцессу 22-нм на повышенных частотах греются сильнее своих предшественников. Это связано в основном с уменьшением размеров кристалла, а как следствие - меньшей площади контакта кристалла с теплоотводящий крышкой, что приводит к перегревам и нестабильной работе.
Интегрированное GPU доработано до соответствия требованиям API, DirectX 11 с поддержкой стандарта HDMI 1.4a и подключения до 3 мониторов; будут применяться два варианта графического ядра:
· HD Graphics 2500 с частотами 650/1050 МГц в i3/i5 (схоже по уровню производительности с предыдущим поколением)
· HD Graphics 4000 с частотами 650/1150 МГц (высокопроизводительное решение, ориентировано главным образом на ноутбуки, где использование дискретной графики наносит серьёзный удар по мобильности, в десктопных же процессорах можно получить лишь в составе редких специальных предложений
Особенности архитектуры:
· переход на 22-нм техпроцесс (улучшение производительности и снижение энергопотребления)
· увеличение IPC (количества инструкций выполняемых за такт), дополнение системы команд четырьмя инструкциями ускоренного доступа к базовым регистрам (Front Side и Graphics Side), ускорение строковых инструкций REP MOVSB/STOSB, ускорение преобразования чисел с плавающей точкой из 16-битного формата в 32-битный формат
· кольцевая шина Ring Interconnect (более производительная чем QPI) объединяющая процессорные ядра, графическое ядро и системный агент через общий кэш последнего уровня (LLC, L3)
· обратная совместимость с сокетом второго поколения процессоров Sandy Bridge
· новый 2- или 4-канальный контроллер DDR3, поддерживающий память до DDR3-2800 MT/s[2], и DDR3L
· встроенный контроллер PCI Express 3.0 (кроме процессоров i-3)
· встроенная поддержка интерфейса Thunderbolt
· чипсет Panther Point с новым интерфейсом FDI, рассчитанным на одновременное подключение до трех дисплеев
· улучшенные технологии энергосбережения (конфигурируемое TDP, режим пониженного энергопотребления)
· добавлен высокоскоростной и высококачественный аппаратный генератор случайных чисел с поддержкой стандартов ANSI X9.82, NIST SP 800-90 и NIST FIPS 140-2/3 сертификации уровня 2
· добавлена новая инструкция RDRAND для работы с генератором случайных чисел, возвращающая случайное число в 16-, 32- или 64-битный регистр
· добавлен новый режим защиты в режиме супервизора, предотвращающий исполнение кода из пользовательских страниц.
.10 Intel Haswell
- кодовое название микроархитектуры четвёртого поколения процессоров Intel Core, которая является третьим значительным изменением микроархитектуры, использующей транзисторы с трёхмерной структурой затвора.
Для процессоров Haswell предназначено новое семейство чипсетов Intel 8-й серии, включающее в себя модели B85, H87, Q85, Q87 и Z87 для процессорного разъёма LGA 1150, которые осуществляют поддержку до 6 портов USB 3.0 (а также функция I/O Port Flexibility, позволяющую задавать, какие именно USB-порты будут функционировать как 3.0) и до 6 шин SATA III (при этом отсутствуют SATA II). Также, оптимизирована работа с SSD, используются улучшенные технологии Rapid Storageи Intel vPro, внедрена поддержка 4-потокового чтения через последовательный интерфейс, понижено энергопотребление и внесены другие улучшения.
Особенности архитектуры:
· Конструктивное исполнение LGA 1150 (Socket H3)
· Базовое количество ядер - 2 или 4
· Полностью новый дизайн кэша
· Улучшенные механизмы энергосбережения
· Поддержка технологии Thunderbolt
· Интегрированный векторный сопроцессор
· Добавление инструкций AVX 2, FMA 6-битовых, инструкций BMI1 и BMI2
· Расширение команд TSX (Transactional Synchronization Extensions (англ.) русск.) для аппаратной поддержки транзакционной памяти (кроме процессоров с индексом K). В начале августа 2014 один из разработчиков обнаружил неправильную работу инструкций TSX, что Intel впоследствии подтвердила собственными тестами и выпустила новый микрокод, который полностью отключает новый набор команд. К “дефектным” процессорам относятся все модели Haswell и Haswell-E.
· Память eDRAM объёмом 64 Мбайт (по некоторым сведениям - 128 МБ) как отдельный кристалл, но в общей упаковке - только в процессорах для BGA, например Core i7-4770R
· Энергопотребление на 30 % ниже по сравнению с аналогами из линейки Sandy Bridge, в некоторых режимах - в 20 раз ниже.
В чипе реализована возможность одновременной работы с четырьмя операндами, позволяющая за одну инструкцию совершать сразу две операции умножения и сложения либо вычитания.
Процессоры, построенные на архитектуре Haswell имеют дополнительный интегрированный регулятор напряжений (VRM, FIVR), выполненный в виде отдельного кристалла под общей теплораспределительной крышкой. FIVR имеет размеры около 13×8 мм и изготовлен по 90 нм процессу.
.11 Intel Broadwell
- название архитектуры, выпущенной в 2014 году. Broadwell представляет собой перенос архитектуры Haswell на техпроцесс "14 нм". В отличие от предыдущих архитектур, Broadwell не заменит весь диапазон применений Haswell. На её основе не будут выпускаться дешевые процессоры для настольных компьютеров.
Ожидается запуск трёх основных вариантов Broadwell:
) Чипы с BGA-корпусом (не используют сокет, а распаиваются непосредственно на материнской плате):
· Broadwell-Y: Система на кристалле (СнК, SoC); тепловыделение не более 4.5 W и 3.5 Вт, для планшетных компьютеров и некоторых ноутбуков. В качестве графического решения используют GT2; поддерживают до 8 ГБ оперативной памяти LPDDR3-1600.
· Broadwell-U: СнК; тепловыделение до 15 Вт для процессоров с 2 процессорными ядрами и графическим решением GT2 или GT3; до 28 Вт для двухъядерных процессоров с GT3. Предназначены для использования с чипсетом PCH-LP в ноутбуках и компактных настольных компьютерах NUC. Поддерживают либо до 16 ГБ ОЗУ DDR3L-1600, либо до 8 ГБ LPDDR3-1600.
· Broadwell-H: варианты с тепловыделением до 37 Вт или до 47 Вт, для плат с чипсетами HM86, HM87, QM87 и HM97 для систем «всё-в-одном», плат размера Mini-ITX и других компактных форматов. 2 или 4 ядра (4 или 8 потоков соответственно), графическое решение GT3e или GT2. Поддержка до 32 ГБ ОЗУ DDR3L-1600. These are scheduled for Q2 2015.
2) Десктопная версия с разъёмом LGA 1150 2-го поколения:
· Broadwell-C: четырёхядерная версия для настольных компьютеров с интегрированной графикой GT3e (Iris Pro 6200) и тепловыделением не более 65 Вт.
3) Разъём LGA 2011-v3:
· Broadwell-EP: (обозначения Xeon E5-XXXX v4), для использования с серверным чипсетом C610 Wellsburg. До 18 ядер (до 36 потоков), до 45 МБ кеш-памяти, 40 линий PCI Express 3.0, тепловыделение до 70-160 Вт. Поддержка памяти - до 4 каналов DDR4-2400.
· Broadwell-EX: платформа Brickland для серверов. Будут использовать Intel QuickPath Interconnect
(QPI) версии 1.1, что позволяет создавать системы с более чем 8 процессорами (сокетами). Поддержка памяти - до DDR3-1600 либо до DDR4-3200.
Расширения инструкций:
· ADX (инструкции ADOX/ADCX) для работы с числами произвольной точности.
· Инструкция rdseed для генерации случайного числа размером 16, 32 или 64 бита. Для её использования в
2.12 Intel Skylike
- кодовое название шестого поколения архитектуры центральных процессоров Intel Core, которая является четвёртым значительным изменением микроархитектуры Core согласно стратегии разработки микропроцессоров «Тик-так» компании Intel вслед за «тиком» Broadwell без изменения технологического процесса 14-нм.
Будут представлены следующие серии чипов:
· Skylake-S - для настольных ПК;
· Skylake-U - для мобильных устройств (ультрабуки, тонкие и лёгкие ноутбуки);
· Skylake-H - высокопроизводительные лэптопы;
· Skylake-Y - безвентиляторные устройства, планшеты и гибридные гаджеты.
Первые процессоры архитектуры Skylake Core i7-6700K и Core i5-6600K ожидаются в августе 2015 года вместе с сопутствующим выпуском чипсета Z170. Между 30 августа и 5 сентября 2015 года Intel выпустит чипы Core i7-6700/6700T, Core i5-6600, 6500, 6400, 6600T, 6500T и 6400T с системной логикой H170 и B150. Чипсет H110 запланирован к выпуску на период между 27 сентября и 3 октября 2015 года, а логика Q170 и Q150 запланирована на октябрь или ноябрь 2015 года.
Особенности архитектуры:
· 14-нм технологический процесс
· Конструктивное исполнение LGA 1151;
· Поддержка памяти DDR4 SDRAM
· Поддержка технологии Thunderbolt 3.0 (Alpine Ridge)
· IGP и PCH девятого поколения
· Поддержка инструкций AVX 3.2 (в серверных процессорах), MPX (Memory Protection Extensions) и ADX (Multi-Precision Add-Carry Instruction Extensions)
· Поддержка SATA Express.
процессор чипсет плата производительность
3. Чипсеты
Чипсет - набор микросхем, спроектированных для совместной работы с целью выполнения набора заданных функций. Так, в компьютерах чипсет, размещаемый на материнской плате, выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, центрального процессора (ЦП), систем ввода-вывода и др.
Рис. 2 Общая схема чипсета
В современном понимании этот термин появился в середине 1980-х. Первопроходцами стали разработчики компьютеров серии Amiga с чипсетом OCS (позже его сменил ECS и AGA). Немногим позже компания Chips & Technologies предложила чипсет CS8220 (основной чип 82C206) для IBM PC/AT-совместимых систем. Примерно тогда же появились компьютеры серии Atari ST, также созданные с использованием чипсета.
Чаще всего чипсет материнских плат современных компьютеров состоит из двух основных микросхем (иногда объединяемых в один чип, т. н. системный контроллер-концентратор):
1. Контроллер-концентратор памяти (северный мост) - обеспечивает взаимодействие ЦП с памятью. Соединяется с ЦП высокоскоростной шиной. В современных ЦП контроллер памяти может быть интегрирован непосредственно в ЦП. В MCH некоторых чипсетов может интегрироваться графический процессор;
2. Контроллер-концентратор ввода-вывода (южный мост) - обеспечивает взаимодействие между ЦП и жестким диском, картами PCI, низкоскоростными интерфейсами PCI Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и пр.
Иногда в состав чипсета включают микросхему Super I/O, которая подключается к южному мосту по шине Low Pin Count и отвечает за низкоскоростные порты: RS232,LPT, PS/2.
Существуют и чипсеты, заметно отличающиеся от традиционной схемы. Например, у процессоров для разъёма LGA 1156 функциональность северного моста (соединение с видеокартой и памятью) полностью встроена в сам процессор, и следовательно, чипсет для LGA 1156 состоит из одного южного моста, соединенного с процессором через шину DMI.
Заключение
Процессоры Р6 фирмы Intel выбраны в качестве элементной базы для первого в мире компьютера производительностью свыше триллиона операций в секунду. Уникальная машина предназначена главным образом для расчетов по ядерной тематике Министерства энергетики США.
Можно с уверенностью сказать, что изобретение микропроцессоров оказало на человечество не меньшее влияние, чем колесо и обработка железа. Машины с использованием процессоров помогают человеку во всех сферах его деятельности, будь то работа, жизнь или развлечения.
С момента выпуска первого микропроцессора прошло более 30 лет. За это время процессорные технологии ушли далеко вперед. Приведу краткое сравнение самого первого процессора Intel 4004 и современного Intel Core i7-3820. Частота первого составила 200 кГц, что на 18000 меньше, чем у Core i7. Размер транзисторов уменьшился в 312,5 раза, а площадь кристалла увеличилась в 36,25 раза. Количество транзисторов выросло в миллион раз, кроме того, современные настольные процессоры на одном кристалле имеют 6 ядер и более. Что нас ждет дальше?
Список используемых источников
Процессоры Intel, архитектура процессоров, чипсеты и их характеристики: [Электронный ресурс] URL: http://refleader.ru/poljgebewotryfs.html
Сайт корпорации Intel http://intel.com
Сайт http://ixbt.com
Википедия, Свободная Энциклопедия http://ru.wikipedia.org
