Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 135 стр.

будут иметь расширенный набор инструкций ММХ2 и частоту ядра, начиная с 500 МГц и
выше.
       Процессоры Pentium III (1999 г.) являются дальнейшим развитием Pentium II. Их
главным отличием является расширение набора SIMD-инструкций – SSE (Streaming SIMD
Extensions), основанное на новом блоке 128- разрядных регистров XMM. Этот блок
позволяет одной инструкцией выполнять операции сразу над четырьмя комплектами 32-
рарядных операндов в формате с плавающей точкой (одинарная точность). Инструкции с
регистрами XMM могут работать и в скалярном режиме (с одним комплектом операндов).
По возможностям мультипроцессрных конфигураций эти процессоры аналогичны своим
предшественникам Pentium II и Pentium II Xeon. Возможность избыточных конфигураций
(FRC) есть только у Pentium III Xeon. Частота ядра начинается с 500 МГц, частота системной
шины – 100 и 133 МГц. Процессоры Pentium III (Coppermine) изготовлены по технологии
0,18 мкм содержит 28 миллионов транзисторов, площадь кристалла – 106 мм2. выпускаются
в картридже SECC-2 для слота 1(SC-242) и в корпусе FC-PGA для сокета-370. Первичный
кэш составляет 32 Кбайт (16+16), на кристалле ядра расположен улучшенный вторичный
кэш размером 256 Кбайт с ECC- контролем, который работает на частоте ядра. Пропускная
способность этого кэша соответствует 17 Мбайт/сек.
       В 2001 году появился первый микропроцессор с архитектурой IA-64, получивший
известность под названием Itanium. Архитектура этого процессора базируется на принципах
EPIC (явный параллелизм на уровне команд) и тесно связана с идеями VLIW (сверхбольшое
командное слово). Intel предлагает Itanium с тактовыми частотами 733 и 800 МГц и кэшем
третьего уровня емкостью 2 или 4 Мбайт, использующая технологию SRAM. При
производстве Itanium используется 0.18-микронная КМОП-технология. Конструктивно
оформлен в виде картриджа, который содержит процессор и кэш L3. Степень интеграции
составляет 320 млн. транзисторов, но процессор содержит только 25 млн. транзисторов.
Следующей более эффективной реализацией IA-64 предполагается микропроцессор
McKinley. В нем будет использоваться новая микроархитектура по технологии 0.18 или 0.15
микрон.

                                   6.3.1 Базовая архитектура

       В архитектуре процессоров Pentium впервые использованы различные способы
конвейеризации и распараллеливания вычислительного процесса. Это было достигнуто за
счет введения дополнительных аппаратных средств и новых алгоритмов обработки команд.
Процессоры Pentium имеют ряд принципиальных отличий от предыдущих поколений:
       1) суперскалярная архитектура: процессор имеет два параллельно работающих
конвейера, позволяющих выполнить за один такт две команды. Это преимущество будет
достигаться только при выполнении хорошо скомпилированных программ;
       2) возможность динамического предсказания направления переходов в программе
позволяет обеспечить максимальную загрузку конвейеров;
       3) новые алгоритмы обработки команд сокращают число тактов процессора,
необходимых для их выполнения;
       4) блок с плавающей точкой реализован в виде конвейера, что почти в 10 раз
позволило увеличить его производительность по сравнению с 486-процессором;
       5) конвейерная обработка циклов шины данных;
       6) внутренний разделенный кэш данных и команд, который работает с отложенной
записью (до освобождения внешней шины) настраивается на режим сквозной или обратной
записи;
       7) наличие 64-разрядной внешней шины данных, которая может перестраиваться на
работу с 8- , 16- и 32-разрядными данными;