Аппаратные средства персональных компьютеров. Самоучитель

Соломенчук Валентин

Примечание

Производительность во многом зависит от системной платы. Например, некоторые первые системные платы для процессора Pentium 4 оказались просто неудачными. На них не то что рекордных показателей не получить, но даже не понять, а зачем было покупать новый процессор.

Для процессоров Pentium 4 был разработан сокет с 423 контактами (Socket 423). Правда, очень скоро кристаллы процессоров Pentium 4 стали устанавливать в новый малогабаритный корпус, для которого был разработан Socket 478 уменьшенных габаритов.

Процессор Celeron

Процессор Celeron не является новым типом процессора, а представляет собой упрощенную версию какого-либо из процессоров Pentium II, III или 4. В основном, снижение

технических характеристик (или перевод уже устаревшего процессора в более дешевую категорию) происходит за счет уменьшения объема кэша второго уровня в два раза.

Первые процессоры Celeron – это Pentium II. Вся разница между ними – это отсутствие дорогих микросхем кэша второго уровня в картридже. В итоге, на таком процессоре можно собирать дешевые компьютеры, от которых не требуется рекордов производительности. Заметим, что многим программам вполне хватает объема кэша первого уровня, а замедление работы компьютера во время чтения новой порции данных из основной оперативной памяти происходит не слишком часто. В дальнейшем процессоры Celeron, начиная с Celeron 300А, имеют кэш 128 Кбайт (это половинка кэша Pentium III).

Из конструктивных особенностей процессоров Celeron можно отметить уменьшенную разрядность шин, отсутствие ряда расширенных функций, нужных для создания высоконадежных компьютерных систем. Также не выводятся на контакты стандартного корпуса процессора сигналы, например, нужные для построения многопроцессорных систем, и пр.

Фактически, появление процессора Celeron, как и процессора Pentium II, обусловлено несовершенством технологического процесса при изготовлении кремниевых кристаллов. Например, любая пылинка, попавшая на кристалл, представляет собой большую гору по сравнению с транзисторами, из которых собран процессор. Да и пластины кремния не являются идеальными, хотя больше всего сил и денег у производителей уходит на очистку кремния от посторонних примесей и создание идеальной кристаллической структуры. Наиболее сильно подвержены повреждению области кэша второго уровня, т. к. занимают большую площадь на кристалле и создаются из наиболее мелких транзисторов. Заметим, что именно из-за проблем с кэшем в качестве временного решения проблемы кэш второго уровня процессора Pentium II выполнялся на отдельных микросхемах.

Идея выпуска упрощенных моделей процессоров так понравилась потребителям, что корпорация Intel продолжила выпуск процессоров Celeron и после появления Pentium III и 4. То есть процессоры Celeron являются упрощенными вариантами выпускающихся в данный момент процессоров. Поэтому потребителю надо не забывать, что под одной торговой маркой скрываются значительно отличающиеся друг от друга процессоры, а это может вызвать проблемы при апгрейде компьютера.

Уделим еще немного внимания причине существенной дешевизны процессоров Celeron. Если нарушена структура микросхемы в области логических блоков, то такой кристалл идет в брак. А коэффициент выхода готовых процессоров не так уж велик [3] , и именно из-за этого стоимость процессоров значительно выше, скажем, стоимости обычных транзисторов и микросхем. Чтобы поднять выход годных процессоров, используют возможность отключения части блоков кэш-памяти с помощью пережигания специальных перемычек на кристалле, а для сокращения разнообразия выпускаемых процессоров кэш второго уровня уменьшают до величины 128 Кбайт (для процессоров, приведенных в табл. 2.1).

3

Называется величина в 70 %, но вполне хорошо, когда процент годных микросхем равен 10 %.

Пользователям, которые самостоятельно модернизируют свой персональный компьютер, следует помнить, что в процессорах, выпускаемых не в картриджах, надо обращать внимание на тип используемого в процессоре ядра, т. к. не все системные платы поддерживают многообразие существующих технологий. Возможно даже повреждение процессора Celeron Coppermine, если системная плата не вырабатывает пониженного напряжения питания, нужного для такого процессора. Кроме того, процессоры Celeron, начиная с тактовой частоты 1,2 ГГц,

являются "аналогами" Pentium 4, в которых использовано ядро Tualatin. Процессор имеет кэш второго уровня в 256 Кбайт, как Pentium III. Системная шина работает на частоте 100 МГц. Заметим, что для новых версий процессоров Celeron в очередной раз было снижено напряжение питания, поэтому опять возникают проблемы с подбором пары процессор —системная плата. Кстати, летом 2002 г. появилось сообщение, что были выпущены процессоры Celeron 900А, которые представляют собой "урезанный" Pentium 4 1,7 ГГц, поэтому вполне возможно, что у вас в руках может оказаться нестандартный вариант процессора, которого нет ни в одном справочнике.

Примечание

На данный момент, как сообщается на сервере корпорации Intel, были выпущены процессоры Celeron с тактовыми частотами 1,80, 1,70, 1,40, 1,30, 1,20, 1,10, 1 ГГц и 950, 900, 850, 800, 766, 733, 700,667, 633, 600, 566, 533, 533А, 500 МГц и ниже. Частота системной шины 66 МГц, 100 МГц или 400 МГц. Для этих процессоров использовались корпуса S.E.C.C.2 (Single Edge Contact Cartridge 2), FC-PGA (Flip-Chip Pin Grid Array) и FC-PGA2 (Flip-Chip Pin Grid Array 2).

Из всего этого многообразия, которое перечислено выше, на сентябрь 2002 г. реально выпускаются процессоры Celeron с тактовыми частотами от 850 МГц до 1,80 ГГц.

Процессор Itanium

Информация о том, что корпорация Intel разрабатывает полноценный 64-разрядный процессор, стала достоянием общественности в середине 90-х годов прошлого века. Этой разработке дали красивое название Merced (недалеко от Сан-Хосе в США есть город Merced).

Довольно долгое время компьютерный мир питался слухами и обрывками информации о новой разработке, пока 20 ноября 2000 г. не состоялось торжественное "рождение" нового процессора, который получил торговую марку Itanium. Внешний вид процессора показан на рис. 2.13.

Рис. 2.13. Процессор Itanium

Пусть вас не удивляет, что реальный процессор Itanium появился лишь совсем недавно. Эту простую микросхему можно разработать и запустить в производство в считанные дни, а вот когда приходится иметь дело с новым типом процессора, микросхема которого должна содержать многие миллионы транзисторов, работы могут растянуться на долгие годы.

Первый процессор Itanium был изготовлен по технологии 0,18 мкм и мог работать на тактовых частотах 1,4 и 1,5 ГГц. Объем кэша второго уровня у него оказался достаточно скромным – 256 Кбайт, но зато системная шина работала на частоте 400 МГц (точнее, за один такт читалось 4 слова). А в 2001 г. появились процессоры с тактовыми частотами 1,7, 1,9 и 2 ГГц.

Процессоры Itanium входят в семейство процессоров IA-64 (64-разрядная архитектура Intel), для которых был предложен новый набор команд EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing, вычисления с явным параллелизмом команд), а сама концепция разработана совместно корпорациями Intel и Hewlett-Packard. Причем корпорация Intel сразу стала работать над двумя моделями процессора – Merced и McKinley – для массового (общего) применения и для высокопроизводительных серверов.

В момент написания этих строк пришло сообщение, что второе поколение процессоров Itanium получило официальную торговую марку – Itanium 2. Под этим именем будет раскручиваться рекламная кампания для продвижения на рынок рабочих станций и серверов высшего уровня (можно встретить термин "high-end") процессора, который был известен ранее широкой публике под рабочим названием McKinley.

Производительность второго поколения процессоров Itanium, по предварительным оценкам, будет в 1,5–2 раза выше.

Конечно, в домашних персональных компьютерах Intel Itanium 2 вряд ли появится в обозримом будущем и не сколько из-за своей цены, сколько из-за отсутствия программного обеспечения, которое сможет эффективнее решать те задачи, которые сегодня с успехом выполняют более простые и дешевые процессоры.

Области применения процессоров