PENTIUM Processor

Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой.

Нарастающая волна 32-разрядных программных приложений включает
много интенсивно вычисляющих, графически ориентиро-программ, которые
занимают много процессорных ресурсов на выполнение операций с плавающей
запятой, обеспечивающих математические вычисления. Поскольку требования
к персональным компьютерам со стороны программного обеспечения по
вычислениям с плавающей запятой постоянно возрастают, удовлетворить эти
потребности могут усовершенствования в микропроцессорной технологии.
Процессор Intel486 DX, например, был первым микропроцессором,
интегрированным на одной подложке с математическим сопроцессором.
Предыдущие семейства процессоров фирмы INTEL, при необходимости
использования вычислений с плавающей запятой, использовали внешний
математический сопроцессор.
Pentium процессор позволяет выполнять математические вычисления на
более высоком уровне благодаря использованию усовершенствованного
встроенного блока вычислений с плавающей запятой, который включает
восьмитактовый конвейер и аппаратно реализованные основные математические
функции. Четырехтактовые конвейерные команды вычислений с плавающей
запятой дополняют четырехтактовую целочисленную конвейеризацию. Большая
часть команд вычислений с плавающей запятой могут выполняться в одном
целочисленном конвейере, после чего подаются в конвейер вычислений с
плавающей запятой. Обычные функции вычислений с плавающей запятой, такие
как сложение, умножение и деление, реализованы аппаратно с целью ускорения
вычислений.
В результате этих инноваций, Pentium процессор выполняет команды
вычислений с плавающей запятой в пять раз быстрее, чем 33-МГц Intel486
DX, оптимизируя их для высокоскоростных численных вычислений,
являющихся неотъемлемой частью таких усовершенствованных
видеоприложений, как CAD и 3D-графика.
Pentium процессор на тактовой частоте 66 МГц работает как
"числодробилка" с рейтингом 64.5 по тесту SPECint92, практически не
уступая RISC-процессору Alpha компании Digital, но с тактовой частотой
вдвое более высокой.
Общая производительность Pentium процессора превосходит в 6 раз 25
МГц Intel486 SX и в 2.6 раз - 66 МГц Intel486 DX2. Индекс по рейтингу
iCOMP для 66 МГц Pentium процессора, который выполняет 112 миллионов
операций в секунду, составляет 567. Индекс по iCOMP (Intel COmparative
Microprocessor Performance) выполняет относительное сравнение
производительности 32-битовых процессоров фирмы INTEL.

Расширенная 64-битовая шина данных.

Pentium процессор снаружи представляет собой 32-битовое устройство.
Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой, удваивая количество
данных, передаваемых в течение одного шинного цикла. Pentium процессор
поддерживает несколько типов шинных циклов, включая пакетный режим, в
течение которого происходит порция данных из 256 бит в кэш данных и в
течение одного шинного цикла.
Шина данных является главной магистралью, которая передает информацию
между процессором и подсистемой памяти. Благодаря этой 64-битовой шине
данных, Pentium процессор существенно повышает скорость передачи по
сравнению с процессором Intel486 DX - 528 MB/сек для 66 МГц, по сравнению
со 160 MB/сек для 50МГц процессора Intel486 DX. Эта расширенная шина
данных способствует высокоскоростным вычислениям благодаря поддержке
одновременной подпитки командами и данными процессорного блока
суперскалярных вычислений, благодаря чему достигается еще большая
общая производительность Pentium процессора по сравнению с процессором
Intel486 DX.
В общем, имея более широкую шину данных, Pentium процессор
обеспечивает конвейеризацию шинных циклов, что способствует
увеличению пропускной способности шины. Конвейеризация шинных циклов
позволяет второму циклу стартовать раньше завершения выполнения первого
цикла. Это дает подсистеме памяти больше времени для декодирования
адреса, что позволяет использовать более медленные и менее дорогостоящие
компоненты памяти, уменьшая в результате общую стоимость системы. Ускорение
процессов чтения и записи, параллелилизм адреса и данных, а также
декодирование в течение одного цикла - все вместе позволяет улучшить
пропускную способность и повышает возможности системы.

Мультипроцессорность.

Pentium процессор - это идеал для нарастающей волны мультипроцессорных
систем, а также высочайший уровень производительности и вычислительной
мощности в области современных вычислительных средств. Мультипроцессорные
приложения, которые соединяют два или более Pentium процессоров - хорошо
обслуживаются посредством усовершенствованной архитектуры кристаллов,
раздельным встроенным кэшированием программного кода и данных, а также
наборами микросхем для управления внешней кэш-памятью и утонченными
средствами контроля целостности данных.
Как обсуждалось ранее, Pentium процессор поддерживает
упорядоченный кэш с его MESI протоколом. Когда один процессор получает
доступ к данным, которые кэшируются в другом процессоре, он имеет
возможность приема правильных данных. И если данные модифицировались, все
процессоры получают возможность доступа к приему данных в
модифицированном виде. Новейший Pentium процессор фирмы INTEL также
определяет, какие команды распознаются системой в соответствии с
используемым способом программирования. Это строго определенно
подсказывает, каким образом программному обеспечению, разработанному для
однопроцессорной системы, корректно работать в многопроцессорном
окружении.

Средства разделения памяти на страницы.

Pentium процессор предлагает опции поддержки любой из традиционных
размеров страниц памяти - 4 KB или более широкие, 4 MB страницы. Эта
опция позволяет производить вычисление
частоты свопинга страниц в комплексных графических приложениях, буферах
фреймов, а также ядер операционных систем, где увеличенный размер
страницы сейчас позволяет пользователям перепланировать шире
первоначально громоздкие объекты. Увеличение страниц дает результат в
виде повышения производительности, причем все это отражается на
прикладном программном обеспечении.

Определение ошибок и функциональная избыточность.

Хорошая защита данных и обеспечение их целостности посредством
внутренних средств становится крайне важным в приложениях, критичным к
потерям данных благодаря распространению современного окружения клиент-
серверов. Pentium процессор содержит два усовершенствования, традиционно
присущих проектированию класса больших ЭВМ - внутреннее определение
ошибок и контроль за счет функциональной избыточности ( FCR ) - это
помогает обеспечить целостность данных развивающихся сегодня систем,
базирующихся на настольных компьютерах.
Внутреннее определение ошибок дополняет битом четности внутренний
код и кэширование данных, сдвиговую ассоциативную таблицу страниц,
микрокод, а также целевой буфер перехода, помогая определять ошибки таким
образом, что это остается незаметным и для пользователя, и для системы. В
то же время контроль с помощью функциональной избыточности оптимизирован
для приложений, критических к потерям данных, где Pentium процессор
может работать в конфигурации основной/контролирующий. Если между двумя
процессорами обнаруживаются разногласия, система извещается об ошибке. В
результате происходит обнаружение более чем 99% ошибок.
Кроме того, на подложке процессора расположено устройство встроенного
тестирования. Самотестирование охватывает более 70% узлов Pentium
процессора, не требует выполнения сброса кристалла и представляет собой
процедуру, обычно используемую при диагностике систем. Другими встроенными
решениями является реализация стандарта IEEE 1149.1, позволяющая
тестировать внешние соединения процессора и отладочный режим, дающий
возможность программному обеспечению просматривать регистры и состояние
процессора.

Управление производительностью.

Управление производительностью - особенность Pentium процессора, что
позволяет разработчикам систем и прикладных расширений оптимизировать
свои аппаратные и программные средства посредством определения
потенциально узкого места для программного кода. А разработчики могут
наблюдать и считать такты для внутренних событий процессора, таких, как
производительность чтения и записи данных, кэширование совпадений и
выпадений, прерывани

1 2 3 4

скачать работу

Отправка СМС бесплатно