Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 156 стр.

учетом следующих ограничений:
      1) АЛУ исполняет арифметические и логические операции. Наличие двух АЛУ
позволяет выполнять эти команды парами на обоих конвейерах;
      2) Устройство умножения исполняет все операции умножения за 3 такта, оно
конвейеризовано, что позволяет получать результат от очередного запроса в каждом такте.
Процессор имеет одно устройство умножения, так что операции умножения не могут
исполняться парами. Однако они могут исполняться в паре с любыми другими командами.
Умножения могут исполняться как на U, так и на V конвейерах.
      3) Сдвиговое устройство выполняет все операции сдвигов, упаковки и распаковки.
Так как это устройство одно, то эти команды могут выполняться в паре только с другими
командами.
      4) Команды ММХ-расширения, требующие доступа к памяти или к регистрам, могут
выполняться только U конвейером и не могут выполняться в паре не с ММХ-командами.
      Процессор Pentium2 основан на архитектуре Pentium Pro, в которую добавлено
несколько исполнительных устройств для операций ММХ. Теперь порт0 дополнительно
содержит АЛУ ММХ и устройство умножения ММХ, а порт1− АЛУ ММХ и устройство
сдвигов ММХ.

                                    6.5. Процессор Pentium 4

       В настоящее время микропроцессоры Intel Pentium 4 имеют наивысшие тактовые
частоты среди всех серийно выпускаемых процессоров. Сейчас в процессоре Pentium 4
частота достигла рубежа в 1,5 ГГц, в не столь отдаленном будущем можно ожидать рост
частоты до 15 ГГц.
       Первый Pentium 4 изготавливался по 0,18 – микронной технологии и содержал 42 млн.
транзисторов. Однако площадь его кристалла вдвое больше, чем у Pentium 3. Он
поставляется в защищенном корпусе FC – PGA и устанавливается в разъем Socket 423 с 423
контактами. Применение Pentium 4 требуют более дорогую память Rambus и интерфейсные
БИС серии i850, которые используют 6-слойные материнские платы. Кроме этого, он имеет
повышенное электропитание 52-55 Вт.
       В 2001 году был выпущен Pentium 4 с тактовой частотой 2 ГГц (2,26., 2,4., 2,53 ГГц).
Он был реализован по 0,13 – микронной технологии, поддерживает системную шину на
частоте 533 МГц. Объем кэш-памяти L2 доведен до 512 Кбайт. Чуть больше года
потребовалось Intel, чтобы увеличить тактовую частоту процессора для ПК на 50% и
преодолеть рубеж в 3 ГГц.
       Главным достоинством Pentium 4 с частотой 3,06 ГГц заключается в том, что новый
процессор – первый из семейства изделий, предназначенных для настольных ПК –
поддерживает технологию Hyper Threading (многопоточная), которая дает заметный
выигрыш в производительности (до 25%).
       Суть технологии Hyper Threading состоит в том, что один физический процессор
воспринимается операционной системой (ОС) как два логических процессора, благодаря
чему эффективнее используются ресурсы компьютера. Эта технология специально
разработана для применения в многозадачных средах многопоточных приложений. В
перспективе тактовая частота микропроцессора для настольных систем к 2010 году
достигнет 15 ГГц. Это в пять раз будет превышать частоту Pentium 4 и будет содержать
около 1 млрд. транзисторов.
       Для достижения высшей производительности Pentium 4 использовали два подхода:
совершенствование микроархитектуры процессора и увеличение его тактовой частоты.
Микроархитектура процессора Pentium 4 получила название NetBurst. Основной задачей
микроархитектуры NetBurst состоит в том, чтобы обеспечить возможность дальнейшего
роста тактовой частоты.