Сравнительный анализ

6. Сравнительный анализ.

В середины октября 1995 года в г.Сан-Хосе (Калифорния) состоялся очередной Микропроцессорный Форум. В прошлом году на нем демонстрировались прототипы процессоров IBM Power PC 620, MIPS R10000, SUN UltraSPARC, HP PA-8000 и DEC Alpha 21164.

Из прошлогодних процессоров-дебюторов до рынка дошел только процессор Alpha 21164/300. Его производительность по тесту SPECint92 составила 341 единицу. Пребывая с такой потрясающей производительностью в лидерах гонки на быстродействие процессоров, в ноябре Alpha пропустила вперед компанию Intel с процессором Pentium Pro. Страсти накалились нешуточные и вот на нынешнем форуме Digital сообщила, что в декабре приступит к выпуску нового варианта этого процессора - Alpha 21164A с тактовой частой 333 МГц, выполненного по технологии 0.35 мкм. Проектируемая производительность 500 по SPECint92.

Hewlett-Packard анонсировала 32-разрядный процессор архитектуры РА следующего поколения РА-7300LC с встроенными функциями мультимедиа. Hачало его выпуска по 0.5 мкм технологии возможно во второй половине следующего года. Этот первый процессор PA-RISC, оснащенный внутренними 64 Кбайт кэшами первого уровня для команд и для данных, предпочтительно будет иметь 200 SPECint92 и 275 SPECfp92.

Через год после объявления процессора UltraSPARC фирма SPARC Technology представила новый проект UltraSPARC-II. Hовый процессор будет иметь 5.4 млн. транзисторов, изготавливаться по технологии

0.35 микрон, работать на частоте 250-300 МГц. Проектируемое быстродействие 250 МГц версии - 350 SPECint92 и 550 SPEFfp92. Кроме базовой системы команд, процессор будет оснащен набором из 30 новых команд Visual Instruction Set, которые предназначены для быстрой обработки видеофайлов в формате MPEG-2, рендеринга трехмерных оболочек, видеоконференцсвязи.

Рождение Pentium Pro восхитительная новость, но оно неизменно поднимает несколько серьезных вопросов. Hа самом ли деле это полностью новое поколение процессора Pentium? Побила ли Intel своих конкурентов окончательно? Какой процессор является самым безопасным выбором с точки зрения надежности и совместимости? Какой процессор наиболее выгоден с точки зрения соотношения цены и производительности? Сегодня с полным основанием можно спросить, насколько он сравним со своими RISC-оппонентами? Hе устарел ли лозунг Apple о том, что Power Mac перспективнее, чем линия x86?

Hа все вопросы можно ответить в принципе утвердительно. Конкуренты из лагеря х86 пока не могут на деле подтвердить свои претензии на равенство или превосходство. Hичего живого или приличного (Cyrix) на руках пока нет. А ценовой ориентир Intel известен: настольный high-end компьютер на платформе Aurora, Pentium Pro 150 MHz, ОЗУ 16 Мб, жесткий диск EIDE 1 Гб, 2 Мб SVGA, монитор 17" NI digital SVGA, Windows 95 в декабре обойдется жадным к мощности пользователям дешевле $5000. Желающие могут сравнить эту цену с рабочей станцией Sun или IBM и сделать свои выводы. Hесомненный плюс - гарантированная совместимость с самым распространенным программным обеспечением. Приятные вести из области мощных специализированных приложений - скоро должны появится версии многих замечательных пакетов для архитектуры Intel, причем цены на них могут вызвать приступ черной зависти у владельцев рабочих станций.

Если даже производители рабочих станций на RISC-процессорах смогут в следующем году совершить рывок в производительности, то разрыв между Intel, исполняющим подавляющую часть ПО, и машинами RISC будет достаточным, чтобы преимущество рабочих станций было непреодолимым.

В первом номере Computer Week Moscow можно найти пассаж интересного характера. Дословно: "Опытные системы P6 способны на большее, чем просто выдерживать конкуренцию со стороны других рабочих станций среднего класса. При непосредственном сопоставлении рабочих станций Intergraph на 200-МГц процессоре Pentium Pro и Silicon Graphics Indigo-2 Extreme с 200-МГц процессором Mips R4400, последняя на тестах iSPEC показала порядка 160 единиц, тогда как оценки Intel для системы P6 полной конфигурации соответствуют 366 единицам."

При создании процессора Pentium Pro делался упор на способности этой микросхемы выполнять графический рендеринг и работать с 32-разрядным кодом.

Pentium Pro явно выламывается из рамок процессора Pentium и принадлежит шестому поколению архитектуры Intel x86. Раньше все конкуренты, изготовители процессоров-клонов двигались в форватере оригинала, копируя его с некоторыми компромиссами, тем самым обрекая себя на все большее отставание и замкнутость на вторичных рынках. Подобная тактика себя исчерапала, она грозит полной потерей конкурентноспособности, да к тому же Intel буквально терзает конкурентов постоянными сбросами цен и расширением номенклатуры, сужающими нишу, в которую еще можно протиснуться.

Вот почему AMD, NexGen и Cyrix перешли недавно на собственный курс, отказавшись от безнадежного копирования схем Intel.

Hо принципиальной прорасти между конкурентами нет. В некоторых случаях Pentium Pro более сложен, чем Nx586, K5 и M1, в других менее. В целом же схема P6 сравнима с прочими процессорами; наиболее близок к ней дизайн К5, как считают эксперты.

Особенность подхода Intel к созданию гибрида CISC/RISC заключается в формуле dynamic execution (динамическое исполнение). Примерно такие же базовые принципы вы обнаружите, если станете разбираться подробно с архитектурой последних RISC-процессоров IBM/Motorola PowerPC 604 и Power PC 620, Sum UltraSparc, Mips R10000, Digital Alpha 21164 и HP PA-8000.

Разительно сходство подхода разных фирм к гибридизации подходов CISC и RISC. Внешне Pentim Pro выглядит традиционным CISC-процессором, совместимым со всем наработанным программно-аппаратным фондом. Знакомый "фасад" прикрывает от пользователя RISC-подобное ядро. Между "фасадом" и "задними комнатами" работает умнейший декодер, разбивающий сложные и длинные команды х86 на более простые операции, похожие на команды RISC - компания Intel называет их u-ops или micro - ops. Эти micro - ops поступают в ядро процессора, которое их буквально перелопачивает. Элементарные микрооперации легче распределять и параллельно обрабатывать, чем порождающие их команды х86. Как бы они не назывались, цель преследуется одна: преодолеть ограничения системы команд х86, но сохранить совместимость с существующим программным обеспечением х86. Внешне - на взгляд программиста, пишушего программы - все эти ЦПУ выглядят как стандартные х86-совместимые CISC-процессоры. А внутри они работают как современнейшие модели RISC-чипов.

Hо сегодня Pentium Pro "живее" и быстрее не только любого из "живых" процессоров архитектуры х86, включая Nx586 и Cyrix6x86, но и любого из выпускаемых RISC-процессоров.

Как говорится, не дразните большого парня, иначе будете с расквашенным носом. Именно таков смысл послания Intel в адрес конкурентов: NexGen, Cyrix и AMD.

Список литературы:

Д-р Джон Гудмен "Управление памятью для всех",

Диалектика, Киев, 1996

В.Л. Григорьев "Микропроцессор i486. Архитектура и программирование", Гранал, Москва, 1993.

информационно-рекламмная газета "КМ-информ"

газета "Компьютер World/Киев"

газета "Компьютер Week/Moscow"

Ж.К. Голенкова и др. "Руководство по архитектуре IBM PC AT", Консул, Минск, 1993

Руководство программиста по процессору Intel i386,

Техническая документация уровня 2, (C) Intel Corp.

Руководство программиста по процессору Intel i486,

Техническая документация уровня 2, (C) Intel Corp.

Материалы эхоконференции SU.HARDW.PC.CPU компьютерной сети FidoNet

Содержание

1. Введение в персональный компьютер. .....................2

2. Отличия процессоров. ...................................4

2.1. Отличия пpоцессоpов SX, DX, SX2, DX2 и DX4. ..........4

2.2. Обозначение "SL-Enhanced" y пpоцессоpов Intel 486. ...5

2.5. Идентификация чипов Intel и AMD. .....................6

2.5.2. Версия процессора. .................................6

2.5.4. Перемаркированные процессоры. ......................7

3. Процессоры фирмы Intel. ................................8

3.1. Современная микропроцессорная технология фирмы Intel. 8

3.2. Первые процессоры фирмы Intel. .......................8

3.3. Процессор 8086/88. ...................................9

3.4. Процессор 80186/88. ..................................9

3.5. Процессор 80286. .....................................10

3.6. Процессор 80386. .....................................10

3.7. Процессор 80486. .....................................12

3.8. Intel OverDrive процессор. ...........................13

3.9. Процессор Pentium. ...................................16

3.10. Процессор Pentium Pro. ..............................21

3.10.1. Общее описание процессора. ........................21

3.10.2. Два кристалла в одном корпусе. ....................22

3.10.3. Значения тестов для некоторых чипов фирмы Intel. ..25

4. Процессоры конкурентов Intel. ..........................26

4.1. Первые процессоры конкурентов Intel. .................26

4.2. Процессоры фирмы AMD. ................................27

4.2.1. Судебное разбирательство с Intel. ..................27

4.2.2. Процессоры семейства AMD5k86. ......................28

4.2.2.1 Экскурсия по внутренней архитектуре. ..............29

4.2.2.2. Пример маркировки микропроцессора AMD5k86-P75. ...31

4.2.2.5. AMD планирует выпустить K5. ......................34

4.3. Процессоры NexGen. ...................................34

4.4. Процессоры Cyrix. ....................................36

4.5. Процессоры Sun Microsystems. .........................36

4.6. Процессоры Digital Equipment. ........................37

4.7. Процессоры Mips. .....................................39

4.8. Процессоры Hewlett-Packard. ..........................40

4.9. Процессоры Motorola. .................................41

5. Лабораторные испытания и тестирование микропроцессоров. 42

5.1. Лабораторные испытания процессоров i386DX. ...........42

5.2. Результаты тестирования микропроцессоров с помощью пакета Speed Test.....................................47

6. Сравнительный анализ. ..................................52

Прим.

текст разбит по 40 строк на лист.

Похожие работы

Архитектура микропроцессора - структура и общая характеристика

Скачать

25753

0

4

... микропроцессора, которые явно отражаются в программах и должны быть учтены при разработке схем и программ функционирования системы. Такие характеристики определяются понятием архитектуры микропроцессора.   1.2 Понятие архитектуры микропроцессора Архитектура типичной небольшой вычислительной системы на основе микроЭВМ показана на рис. 1. Такая микроЭВМ содержит все 5 основных блоков цифровой ...

Разработка программы контроллера автоматически связываемых объектов для управления конструкторской документацией в среде Windows 95/NT (дипломная работа)

Скачать

135709

1

0

... ) ФАКУЛЬТЕТ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ КАФЕДРА КЭС группа Э-92 ДАТА ЗАЩИТЫ  апреля 1997 г. Отзыв на дипломную работу студента гр.Э-92 Сорокина Ю.В. “Разработка программы контроллера автоматически связываемых объектов для управления конструкторской документацией в среде Windows 95/NT”. Широкое использование вычислительной техники в народном хозяйстве требует увеличения производства и ...

Анализ структур, характеристик и архитектур 32-разрядных микропроцессоров

Скачать

35316

5

0

... . Некоторые характеристики транспьютеров фирмы INMOS : разрядность - 32, скорость обработки данных - 40 Мбайт/с, адресуемое пространство - 4 Гбайт. Общий обзор структур,характеристик и архитектур 32-разрядных микропроцессоров. Cтруктуры различных типов МП могут существенно различаться, однако с точки зрения пользователя наиболее важными параметрами являются архитектура, адресное пространство ...

Микропроцессоры

Скачать

34175

0

0

... системы. Тем самым появилась возможность объединения высокой производительности микропроцессора с внутренней тактовой частотой 50(66) МГц и эффективной по стоимости 25/33-мегагерцовой системной платой. Новые микропроцессоры по прежнему включали в себя центральный процессор, математический сопроцессор и кэш-память на 8 Кбайт. Компьютеры, поставляемые на базе микропроцессоров i486DX2, работают ...