Вскрытие и доработка картриджа процессора Intel Pentium II. Определение стабильных частот работы. Pentium II - новый чемпион

Выпущенный в 1997, процессор Pentium II являлся адаптацией Pentium Pro для массового рынка. Он был очень похож на Pentium Pro, но кэш-память различалась. Вместо использования кэша на той же частоте, что и процессор (это было дорого), 512 кбайт кэша L2 работали на половинной частоте. Кроме того, Pentium II оставил классический сокет в пользу картриджа, содержащего процессор и кэш второго уровня, который теперь размещался в картридже, а не на материнской плате или упаковке процессора.

Среди новых функций по сравнению с Pentium Pro можно отметить поддержку MMX (SIMD) и удвоенный размер кэша L1. Первый Pentium III (Katmai) был очень похож на Pentium II. Выпущенный в 1999 году, он добавил поддержку инструкций SSE (SIMD), но в остальном остался идентичен.

Intel Pentium II and III
Кодовое название	Klamath (Pentium II 0,35 мкм), Deschutes (Pentium II 0,25 мкм), Katmai (Pentium III)
Дата выпуска	1997, 1998, 1999
Архитектура	32 бита
Шина данных	64 бита
Шина адреса	36 битов (32 бита на P III)
Макс. объём памяти	64 Гбайт (4 Гбайт на P III)
Кэш L1	16 + 16 кбайт
Кэш L2	Внешний, 512 кбайт (1/2 частоты CPU)
Тактовая частота	233-300 МГц (Klamath), 300-450 МГц (Deschutes), 450-600 МГц (Klamath)
FSB	66-100-133 МГц
FPU	Встроенный
SIMD	MMX (SSE)
Техпроцесс	350 нм (Klamath), 250 нм (Deschutes, Katmai)
Число транзисторов	7 500 000 + кэш (Pentium II), 9 500 000 + кэш (Pentium III)
Энергопотребление	25-35 Вт
Напряжение	2,8 В (0,35 мкм), 2 В (0,25 мкм)
Площадь кристалла	204 мм² (0,35 мкм), 131 мм 2 (0,25 мкм), 128 мм 2 (PIII) + кэш
Сокет	Slot 1

Pentium II и III оснащались 512 кбайт кэша L2 (31 млн. транзисторов). Но одна разновидность процессора Pentium II оснащалась кэшем L2 объёмом 256 кбайт на кристалле - Pentium II Mobile Dixon. Он использовал 180-нм техпроцесс и был существенно быстрее, чем настольные версии.

В конце 90-х годов Intel выпустила две широко известных марки процессоров: Celeron и Xeon. Первый был нацелен на "бюджетный" рынок, а последней - на серверы и рабочие станции. Первый Celeron (Covington) представлял собой Pentium II без кэша второго уровня и давал слишком низкую производительность, а Pentium II Xeon, напротив, оснащался кэшем большого объёма. Обе марки до сих пор существуют: Celeron для рынка начального уровня (как правило, со сниженным размером кэша и менее скоростной FSB) и Xeon для серверов (с быстрой FSB, иногда с большим кэшем и более высокими тактовыми частотами).

Intel быстро добавила к Celeron 128 кбайт кэша второго уровня в модели Mendocino. Celeron 300A славился своими прекрасными возможностями разгона, позволяя достигать прирост частоты 50% или больше по сравнению со штатной частотой - весьма немало в то время.

Intel Celeron и Intel Xeon
Кодовое название	Covington, Mendocino	Drake
Дата выпуска	1998	1998
Архитектура	32 бита	32 бита
Шина данных	64 бита	64 бита
Шина адреса	32 бита	36 битов
Макс. объём памяти	4 Гбайт	64 Гбайт
Кэш L1	16 + 16 кбайт	16 + 16 кбайт
Кэш L2	0 кбайт/128 кбайт (встроенный, на частоте CPU)	Внешний, 512 - 2408 кбайт (на частоте CPU)
Тактовая частота	266-300 МГц/300-533 МГц	400-450 МГц
FSB	66 МГц	100 МГц
FPU	Встроенный	Встроенный
SIMD	MMX	MMX
Техпроцесс	250 нм	250 нм
Число транзисторов	7 500 000/19 000 000	7 500 000 + кэш
Энергопотребление	16-28 Вт	30-46 Вт
Напряжение	2 В	2 В
Площадь кристалла	131 мм²/154 мм 2	131 мм² + кэш
Сокет	Slot1/Socket 370 PPGA	Slot 2

Подобно Pentium II, процессор Xeon обладал внешним кэшем L2 внутри картриджа процессора. Его ёмкость составляла от 512 кбайт до 2 Мбайт, а число транзисторов - от 31 до 124 млн.

Pentium III достигает 1 ГГц

Нажмите на картинку для увеличения.

Pentium III Coppermine стал первым серийным процессором x86, который смог достичь частоты 1 ГГц; была выпущена даже версия на 1,13 ГГц, но она быстро покинула рынок из-за проблем со стабильностью. Новая версия Pentium III отличалась улучшенным кэшем второго уровня - теперь он "поселился" на кристалл. Он был быстрее, чем 512 кбайт внешнего кэша на первой модели, и в то время рекламировался как функция, увеличивающая скорость работы в Интернете. Процессор был выпущен ещё в трёх версиях: серверной (Xeon), начального уровня (Celeron) и мобильной (с первым вариантом технологии SpeedStep).

Intel Pentium III
Кодовое название	Coppermine
Дата выпуска	1999
Архитектура	32 бита
Шина данных	64 бита
Шина адреса	32 бита
Макс. объём памяти	4 Гбайт
Кэш L1	16 + 16 кбайт
Кэш L2	Встроенный, 256 кбайт (на частоте CPU)
Тактовая частота	500-1133 МГц
FSB	100-133 МГЦ
FPU	Встроенный
SIMD	MMX (SSE)
Техпроцесс	180 нм
Число транзисторов	28,1 млн.
Энергопотребление	25-35 Вт
Напряжение	1,6 В, 1,8 В
Площадь кристалла	106 мм²
Сокет	Slot 1-Socket 370 FCPGA

В 2002 году появилась чуть более улучшенная версия Tualatin с большим кэшем L2 (512 кбайт) и 130-нм техпроцессом. Она позиционировалась на серверы (PIII-S) и мобильные устройства, и в компьютерах потребительского уровня встречалась нечасто.

Чипы серии Pentium D стали первыми процессорами для настольных систем, которые включали 2 вычислительных модуля на одном кремниевом кристалле. Именно такое исполнение позволяло им увеличить быстродействие в задачах, которые требовали наличия нескольких физических ядер. Именно о серии этих новаторских центральных процессоров и пойдет речь в данном материале.

Предыстория появления

В начале 2005 года в мире процессорных решений сложилась весьма проблематичная ситуация: дальнейшее повышение тактовой частоты было уже невозможным, а увеличивать производительность все же было необходимо. Поэтому в существующую организацию персональных компьютеров необходимо было вносить определенные изменения, суть которых сводилась к тому, что на одном кристалле начали изготавливать уже 2 вычислительных модуля. При выполнении однопоточных приложений быстродействие оставалось на том же уровне. А вот в случае запуска программного кода, оптимизированного уже под 2 ядра, такая компоновка позволяла получить существенное увеличение быстродействия, которое в некоторых случаях могло достигать 30-40 процентов. Первым таким чипом и стал процессор Pentium D. По существу, какой-либо большой новизны в полупроводниковых кристаллах данного продукта не было по той причине, что это были хорошо известные модули обработки кода “Пентиум 4”. Только в последних ядро было лишь только одно, то вот в “Пентиум Д” их было уже два.

Ниша процессоров данного семейства

Первые Pentium D позиционировались компанией “Интел” как доступные флагманские решения с высоким уровнем быстродействия. К тому же, как было уже отмечено ранее, данные процессорные устройства имели 2 ядра на одной кремниевой подложке. На ступеньку ниже в сегменте продукции “Интел” на то время располагались “Пентиум 4” с поддержкой НТ. У них был один физический блок и два логических. То есть программный код такие решения могли обрабатывать в 2 потока. В результате в рамках платформы LGA775 они обеспечивали средний уровень быстродействия. На нишу же офисных систем были нацелены процессоры серии Celeron. Скромные технические характеристики не позволяли их использовать в каких-либо других сферах.

Что входило в список поставки?

В двух списках комплектации можно было встретить ЦПУ серии Pentium D от “Интел”. Один из них расширенный и называется ВОХ. В него компания-производитель включила следующее:

Фирменную коробку из картона.

Прозрачный пластиковый чехол для безопасной транспортировки процессорного устройства.

Систему охлаждения, разработанную компанией “Интел”. В нее входил воздушный кулер и специальная модификация термопасты, которая способствовала улучшенному отводу тепла с ЦПУ.

Краткое руководство по применению в бумажном виде.

Наклейка с логотипом семейства процессоров.

Гарантийный талон.

Наиболее оптимально такой вариант поставки подходил для использования ЦПУ в номинальном режиме. Если же планировалось “разгонять” процессор, то предпочтительней уже выглядела комплектация TRAIL. Она была практически полностью идентична перечню поставки ВОХ. Разница лишь только заключалась в отсутствии системы охлаждения. В этом случае ее необходимо было приобретать отдельно. Как правило, вариант комплектации TRAIL приобретался компьютерными энтузиастами, которые затем оснащали свои ПК продвинутой системой охлаждения. Это позволяло разогнать компьютер и увеличить его быстродействие.

Процессорный разъем. Архитектурные особенности

В сокет LGA775 должен был устанавливаться любой чип линейки Pentium D. Характеристики же их указывали на то, что не все материнские платы данной платформы поддерживали такие ЦПУ. Поэтому при сборке новой вычислительной системы необходимо в обязательном порядке проверить список поддерживаемых моделей процессоров и найти в нем “Пентиум Д”. Эту же самую процедуру нужно делать и в случае модернизации персонального компьютера. Как было отмечено ранее, 2 ядра обычных кристалла “Пентиум 4” входили в состав Pentium D. Температура из-за такой компоновки подложки в процессе работы существенно возрастала. Чтобы исключить перегрев полупроводниковой основы ЦПУ, компания “Интел” вынуждена была существенно снизить номинальные значения тактовых частот. В результате не существенно уменьшилась производительность в однопоточных задачах, а вот в программном коде, оптимизированном на 2 потока, быстродействие увеличилось.

Первое поколение “Пентиум Д”

Впервые Intel Pentium D был представлен в мае 2005 года. Кодовое название данного семейства - Smithfield. Изготавливались эти ЦПУ по технологии 90 нм, тепловой пакет у них был заявлен на уровне 130 Вт. Младшая модель с индексом 805 имела тактовую частоту 2,66 ГГц, а шина данных на материнской плате при этом функционировала на 533 МГц. Все остальные чипы имели частоту системной шины 800 МГц. Причем как первого, так и второго поколения. Наиболее же производительная модель ЦПУ маркировалась индексом 840. Ее рабочая частота была равна 3,2 ГГц. Кэш первого уровня был равен 64 Кб, а второго - 2 кластера по 1 Мб. Количество транзисторов в этом случае было равно 230 миллионам, а площадь кристалла составляла 206 мм 2 .

Вторая ревизия чипов данного поколения

Через год было выпущено обновленное поколение данного семейства чипов. Первым нововведением стал техпроцесс. Теперь полупроводниковые кристаллы изготавливались по технологии 65 нм. Это позволило уменьшить площадь кристалла до 140 мм 2 . Но при этом тепловой пакет ЦПУ не изменился и остался равен 130 Вт. Второе важное обновление - это увеличение тактовой частоты. Ее минимальное значение было установлено производителем на отметке 2,8 ГГц для чипов индексом 915. Флагманов в этом случае было 3. Pentium D 945 и 950 функционировали на частоте 3,4 ГГц, а 960 - 3,6 ГГц. Еще одно важное нововведение - это увеличение кэша второго уровня в 2 раза - до 2 кластеров по 2 Мб. Именно за счет сочетания этих нескольких факторов и удалось компании “Интел” добиться увеличения производительности, которое в процентном соотношении могло достигать 20 процентов.

Стоимость

На момент начала продаж стоимость таких чипов находилась в диапазоне от 70 до 110 долларов. С учетом позиционирования и возможностей такой ценник был вполне оправдан. Сейчас же с начала продаж прошло уже достаточно много времени, но встретить такие процессоры в продаже все еще можно. Только цены на них существенно снизились и находятся в диапазоне от 30 до 50 долларов. Например, Pentium D 945 сейчас стоит 3800 рублей. С учетом того, что основная ниша таких ЦПУ - это офисные системы, то подобный подход к ценообразованию целиком и полностью оправдан. При этом остальные комплектующие в таком персональном компьютере обойдутся значительно дешевле. Поэтому “Пентиум Д” - достойный вариант для сборки недорогих ПК с низким быстродействием.

Внутренняя структура (микроархитектура) процессора Pentuim 4 значительно отличается от микроархитектуры предшествующих моделей Pentium II, Pentium III, Celeron. Наряду с микроархитектурой существенно изменилась и архитектура систем, реализуемых на его основе. Новая системная архитектура, использующая процессор Pentuim 4 и набор специализированных микросхем Chipset 850, выпускаемых компанией Intel, обеспечивают значительное повышение производительности - от 23 до 87% при решении различного класса задач. В 2001 году планируется быстрый рост производства Pentium 4 и повышение его тактовой частоты до 2 ГГц. В 2002 году объём выпуска Pentium 4 превысит Pentium III, и этот процессор станет основной продукцией компании Intel.

Развитие архитектуры IA-32 в семействе Pentium

Общая архитектура процессора определяет комплекс средств, предоставляемых пользователю для решения различных задач. Эта архитектура задаёт базовую систему команд процессора и реализуемых способов адресации, набор программно-доступных регистров (регистровая модель), возможные режимы работы процессора и обращения к памяти и внешним устройствам (организация памяти и реализация обмена по системной шине), средства обработки прерываний и исключений.

В процессоре Pentium 4 реализуется архитектура IA-32 (Intel Architеcture-32), общая для всех 32-разрядных микропроцессоров Intel, начиная с i386. В табл. 1 приведены основные модели процессоров, в которых используется эта архитектура, и некоторые их характеристики. Отметим, что модели Pentium II Xeon и Pentium III Xeon ориентированы на работу в высокопроизводительных мультипроцессорных системах (серверах, рабочих станциях). Для этих же приложений планируется выпуск в 2001 году модификации процессора Pentium 4 с поддержкой мультипроцессорного режима работы (название проекта - Foster).

Таблица 1. Некоторые характеристики процессоров архитектуры IA-32

Модель, начало выпуска	Число транзисторов	Тактовая частота, МГц	Объем внутренней кэш-памяти
i386, октябрь 1985 г.	275 тыс.	до 40	Нет
i486, апрель 1989 г.	1,2 млн.	до 100	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium, март 1993 г.	3,1 млн.	до 200	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium Pro, ноябрь 1995 г.	5,5 млн.	до 200	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium MMX, январь 1997 г.	4,5 млн.	до 233	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium II, май 1997 г. (Xeon, июнь 1998 г.)	7,5 млн.	до 450	16 Кбайт - команды 16 Кбайт - данные
Celeron, аперль 1998 г.		до 750	128 Кбайт - общий
Pentium III, февраль 1999 г. (Xeon, март 1999 г.)	8,5 млн.	до 1000 (до 700)	16 Кбайт - команды 16 Кбайт - данные
Pentium 4, ноябрь 2000 г. (Foster, 2001 г.)	42 млн.	до 1500	256 Кбайт - общтй 12 К - микрокоманлы 8 Кбайт - данные

История архитектуры IA-32 насчитывает уже более 15 лет, и её основные черты достаточно полно описаны в ряде монографий (например, в ). Поэтому ограничимся их кратким обзором.

В процессе развития IA-32 производилось расширение возможностей обработки данных, представленных в различных форматах (рис. 1). Процессоры i386 выполняли обработку только целочисленных операндов. Для обработки чисел с “плавающей точкой” использовался внешний сопроцессор i387, подключаемый к микропроцессору. В состав процессоров i486 и последующих моделей Pentium введён специальный блок FPU (Floating-Point Unit ), выполняющий операции над числами с “плавающей точкой”. В процессорах Pentium MMX была впервые реализована групповая обработка нескольких целочисленных операндов разрядностью 1, 2, 4 или 8 байт с помощью одной команды. Такая обработка обеспечивается введением дополнительного блока MMX (Milti-Media Extension - Мультимедийное Расширение). Название блока отражает его направленность на обработку видео- и аудиоданных, когда одновременное выполнение одной операции над несколькими операндами позволяет существенно повысить скорость обработки изображений и звуковых сигналов. Начиная с модели Pentium III, в процессоры вводится блок SSE (Streaming SIMD Extension - Потоковое SIMD-расширение) для групповой обработки чисел с “плавающей точкой”.

Рис. 1. Эволюция архитектуры IA-32

Таким образом, если первые модели процессоров Pentium выполняли только пооперандную обработку данных по принципу “Одна команда – Одни данные” (SISD - Single Instruction – Single Data ), то, начиная с процессора Pentium MMX, реализуется также их групповая обработка по принципу “Одна команда – Много данных” (SIMD - Single Instruction – Multiple Data ).

Соответственно, расширяется и набор регистров процессора, используемых для промежуточного хранения данных (рис. 2). Кроме 32-разрядных регистров для хранения целочисленных операндов, процессоры Pentium содержат 80-разрядные регистры, которые обслуживают блоки FPU и MMX. При работе FPU регистры ST0-ST7 образуют кольцевой стек, в котором хранятся числа с “плавающей точкой”, представленные в формате с расширенной точностью (80 разрядов). При реализации MMX-операций они используются как 64-разрядные регистры MM0-MM7, где могут храниться несколько операндов (8 8-разрядных, 4 16-разрядных, 2 32-разрядных или один 64-разрядный), над которыми одновременно выполняется поступившая в процессор команда (арифметическая, логическая, сдвиг и ряд других).

Рис. 2. Регистры хранения данных в процессорах Pentium

Блок SSE-2, введённый в состав процессора Pentium 4, значительно расширяет возможности обработки нескольких операндов по принципу SIMD, по сравнению с блоком SSE в модели Pentium III. Этот блок реализует 144 новые команды, обеспечивающих одновременное выполнение операций над несколькими операндами, которые раcполагаются в памяти и в 128-разрядных регистрах XMM0-XMM7. В регистрах могут храниться и одновременно обрабатываться 2 числа с “плавающей точкой” в формате двойной точности (64 разряда) или 4 числа в формате одинарной точности (32 разряда). Этот блок может также одновременно обрабатывать целочисленные операнды: 16 8-разрядных, 8 16-разрядных, 4 32-разрядных или 2 64-разрядных. В результате производительность процессора Pentium 4 при выполнении таких операций оказывается вдвое выше, чем Pentium III.

Операции SSE-2 позволяют существенно повысить эффективность процессора при реализации трёхмерной графики и Интернет-приложений, обеспечении сжатия и кодирования аудио- и видеоданных и в ряде других применений.

Введение большой группы команд SSE-2 является основной особенностью реализованного в Pentium 4 варианта архитектуры IA-32. Что касается базового набора команд и используемых способов адресации операндов, то они практически полностью совпадают с набором команд и способов адресации в предыдущих моделях Pentium. Процессор обеспечивает реальный и защищённый режимы работы, реализует сегментную и страничную организации памяти. Таким образом пользователь имеет дело с хорошо знакомым набором регистров и способов адресации, может работать с базовой системой команд и известными вариантами реализации прерываний и исключений, которые характерны для всех моделей семейства Pentium .

Микроархитектура процессоров Pentium 4

Основные особенности процессора Pentium 4 связаны с его микроархитектурой. Микроархитектура процессора определяет реализацию его внутренней структуры, принципы выполнения поступающих команд, способы размещения и обработки данных. Как анонсировала компания Intel, новая микроархитектура процессора Pentium 4, получившая название NetBurst (пакетно-сетевая), ориентирована на эффективную работу с Интернет-приложениями. Необходимо отметить, что в микроархитектуре NetBurst реализованы многие принципы, использованные в предыдущей модели Pentium III (микроархитектура P6 ). Характерными чертами этой микроархитектуры являются:

• гарвардская структура с разделением потоков команд и данных;
• суперскалярная архитектура, обеспечивающая одновременное выполнение нескольких команд в параллельно работающих исполнительных устройствах;
• динамическое изменение последовательности команд (выполнение команд с опережением - спекулятивное выполнение);
• конвейерное исполнение команд;
• предсказание направления ветвлений.

Практическая реализация данных принципов в структуре процессора Pentium 4 имеет ряд существенных особенностей (рис. 3).

Рис. 3. Общая структура Pentium 4

Гарвардская внутренняя структура реализуется путём разделения потоков команд и данных, поступающих от системной шины через блок внешнего интерфейса и размещённую на кристалле процессора общую кэш-память 2-го уровня (L2) ёмкостью 256 Кбайт. Такое размещение позволяет сократить время выборки команд и данных по сравнению с Pentuim III, где эта кэш-память располагается на отдельном кристалле, смонтированном в общем корпусе (картридже) с процессором.

Блок внешнего интерфейса реализует обмен пpоцессоpа с системной шиной, к которой подключается память, контроллеры ввода/вывода и другие активные устройства системы. Обмен по системной шине осуществляется с помощью 64-разрядной двунаправленной шины данных, 41-разрядной шины адреса (33 адресных линии А35-3 и 8 линий выбора байтов BE7-0#), обеспечивающей адресацию до 64 Гбайт внешней памяти.

Дешифратор команд работает вместе с памятью микропрограмм, формируя последовательность микрокоманд, обеспечивающих выполнение поступивших команд. Декодированные команды загружаются в кэш-память микрокоманд, откуда они выбираются для исполнения. Кэш-память может хранить до 12000 микрокоманд. После её заполнения практически любая команда будет храниться в ней в декодированом виде. Поэтому при поступлении очередной команды блок трассировки выбирает из этой кэш-памяти необходимые микрокоманды, обеспечивающие её выполнение. Если в потоке команд оказывается команда условного перехода (ветвления программы), то включается механизм предсказания ветвления, который формирует адрес следующей выбираемой команды до того, как будет определено условие выполнения перехода.

После формирования потоков микрокоманд производится выделение регистров, необходимых для выполнения декодированных команд. Эта процедура реализуется блоком распределения регистров, который выделяет для каждого указанного в команде логического регистра (регистра целочисленных операндов EAX, ECX и других, регистра операндов с плавающей точкой ST0-ST7 или регистра блоков MMX, SSE, рис. 2) один из 128 физических регистров, входящих в состав блоков регистров замещения (БРЗ).

Эта процедура позволяет выполнять команды, использующие одни и те же логические регистры, одновременно или с изменением их последовательности.

Выбранные микрокоманды размещаются в очереди микрокоманд. В ней содержатся микрокоманды, реализующие выполнение 126 поступивших и декодированных команд, которые затем направляются в исполнительные устройства по мере готовности операндов. Отметим, что в процессорах Pentium III в очереди находятся микрокоманды для 40 поступивших команд. Значительное увеличение числа команд, стоящих в очереди, позволяет более эффективно организовать поток их исполнения, изменяя последовательность выполнения команд и выделяя команды, которые могут выполняться параллельно. Эти функции реализует блок распределения микрокоманд. Он выбирает микрокоманды из очереди не в порядке их поступления, а по мере готовности соответствующих операндов и исполнительных устройств. В результате команды, поступившие позже, могут быть выполнены до ранее выбранных команд. При этом реализуется одновременное выполнение нескольких микрокоманд (команд) в параллельно работающих исполнительных устройствах. Таким образом естественный порядок следования команд нарушается, чтобы обеспечить более полную загрузку параллельно включенных исполнительных устройств и повысить производительность процессора.

Суперскалярная архитектура реализуется путём организации исполнительного ядра процессора в виде ряда параллельно работающих блоков. Арифметико-логические блоки ALU производят обработку целочисленных операндов, которые поступают из заданных регистров БРЗ. В эти же регистры заносится и результат операции. При этом проверяются также условия ветвления для команд условных переходов и выдаются сигналы перезагрузки конвейера команд в случае неправильно предсказанного ветвления. Исполнительное ядро работает с повышенной скоростью выполнения операций. Например, микрокоманда сложения целочисленных операндов при тактовой частоте процессора 1,5 МГц выполняется всего за 0,36 нс.

Адреса операндов, выбираемых из памяти, вычисляются блоком формирования адреса (БФА), который реализует интерфейс с кэш-памятью данных 1-го уровня (L1) ёмкостью 8 Кбайт. В соответствии с заданными в декодированных командах способами адресации формируются 48 адресов для загрузки операндов из памяти в регистр БРЗ и 24 адреса для записи из регистра в память (в Pentium III формируются 16 адресов для загрузки регистров и 12 адресов для записи в память). При этом БФА формирует адреса операндов для команд, которые ещё не поступили на выполнение. При обращении к памяти БФА одновременно выдаёт адреса двух операндов: один для загрузки операнда в заданный регистр БРЗ, второй - для пересылки результата из БРЗ в память. Таким образом реализуется процедура предварительного чтения данных для последующей их обработки в исполнительных блоках, которая называется спекулятивной выборкой.

Аналогичным образом организуется параллельная работа блоков SSE, FPU, MMX, которые используют отдельный набор регистров и блок формирования адресов операндов.

При выборке операнда из памяти производится обращение к кэш-памяти данных (L1), которая имеет отдельные порты для чтения и записи. За один такт производится выборка операндов для двух команд. Время обращения к этой кэш-памяти составляет 1,42 нс при тактовой частоте 1,5 ГГц, что в 2,1 раза меньше, чем при обращении к кэш-памяти данных в процессоре Pentium III, работающем на частоте 1,0 ГГц.

При формировании адресов обеспечивается обращение к заданному сегменту памяти. Каждый сегмент может делиться на страницы, размещаемые в различных местах адресного пространства. Блоки трансляции адреса обеспечивают формирование физических адресов команд и данных при использовании страничной организации памяти. Для сокращения времени трансляции используется внутренняя буферная память, которая хранит базовые адреса наиболее часто используемых страниц.

В Pentuim 4 используется гиперконвейерная технология выполнения команд, при которой число ступеней конвейера достигает 20 (в Pentium - 5 ступеней, в Pentium III - 11). Таким образом одновременно в процессе выполнения может находиться до 20 команд, находящихся на разных стадиях (ступенях) их реализации.

Эффективность конвейера резко снижается из-за необходимости его перезагрузки при выполнении условных ветвлений, когда требуется произвести очистку всех предыдущих ступеней и выбрать команду из другой ветви программы. Чтобы сократить потери времени, связанные с перезагрузкой конвейера, используется блок предсказания ветвлений. Его основной частью является ассоциативная память, называемая буфером адресов ветвлений (BTB - Branch Target Buffer), в которой хранятся 4092 адреса ранее выполненных переходов. Отметим, что в BTB процессора Pentium III хранятся адреса только 512 переходов. Кроме того, BTB содержит биты, хранящие предысторию ветвления, которые указывают, выполнялся ли переход при предыдущих выборках данной команды. При поступлении очередной команды условного перехода указанный в ней адрес сравнивается с содержимым BTB. Если этот адрес не содержится в BTB, то есть ранее не производились переходы по данному адресу, то предсказывается отсутствие ветвления. В этом случае продолжается выборка и декодирование команд, следующих за командой перехода. При совпадении указанного в команде адреса перехода с каким-либо из адресов, хранящихся в BTB, производится анализ предыстории. В процессе анализа определяется чаще всего реализуемое направление ветвления, а также выявляются чередующиеся переходы. Если предсказывается выполнение ветвления, то выбирается и загружается в конвейер команда, размещённая по предсказанному адресу. Усовершенствованный блок предсказания ветвления, используемый в Pentuim 4, обеспечивает 90-% вероятность правильного предсказания. Таким образом резко уменьшается число перезагрузок конвейера при неправильном предсказании ветвления.

Реализация микроархитектуры

Реализованное в Pentium 4 значительное изменение микроархитектуры и повышение производительности потребовали введения дополнительных аппаратных средств. На кристалле процессора располагаются 42 млн. транзисторов (Pentium III содержал 8,5 млн. транзисторов без учёта кэш-памяти 2-го уровня, размещённой на отдельном кристалле). В настоящее время для изготовления Pentium 4 используется КМОП-технология с разрешающей способностью 0,18 мкм. Выпускаемые модели Pentium 4 имеют максимальные тактовые частоты 1,4 и 1,5 ГГц и размещаются в 423-выводных корпусах типа PPGA (Plastic Pin Grid Array). В 2001 году компания Intel планирует переход к 0,13-мкм технологии изготовления с использованием 6-слойной системы медных соединений. При этом будет обеспечено повышение тактовой частоты процессоров Pentium 4 до 2 ГГц и выше.

Архитектура систем на базе Pentium 4

Практическая реализация потенциальных возможностей процессора Pentium 4 обеспечивается при использовании набора специализированных микросхем, необходимых для построения на его основе цифровых систем различного назначения. Для реализации систем на базе Pentium 4 компания Intel выпускает набор микросхем Chipset 850, в который входят:

• контроллер-концентратор памяти MCH (Memory Controller Hub) типа Intel 82850;
• контроллер-концентратор для устройств ввода/вывода ICH2 (I/O Controller Hub) типа Intel 82801BA;
• контроллер микрокода FWH (FirmWare Hub) типа Intel 82802AB.

Типовая архитектура систем, реализованных на базе процессора Pentium 4 с использованием набора Chipset 850, показана на рис. 4. Основной особенностью этой архитектуры является использование новой системной шины FSB, обеспечивающей обмен со скоростью 3,2 Гбайт/c, что соответствует частоте передачи данных 400 МГц. Такая скорость реализуется путём применения нового типа сверхбыстродействующей двухканальной памяти RDRAM и контроллера-концентратора MCH, обеспечивающего 4 канала обмена с памятью этого типа.

Рис. 4. Типовая архитектура систем на базе Pentium 4

Контроллер MCH выполняет обмен с оперативной памятью типа Direct RAMBUS ёмкостью от 128 Мбайт (минимально допустимый объём) до 2 Гбайт с помощью сдвоенных каналов. Память реализуется на основе микросхем быстродействующей двухканальной RDRAM-памяти типа PC800 или PC600, выпускаемых компанией RAMBUS. Таким образом общий доступ к оперативной памяти осуществляется с использованием четырёх каналов обмена. При тактовой частоте канала 100 МГц обеспечивается общая частота обмена, эквивалентная 400 МГц, что в 3 раза выше, чем для наиболее быстродействующих современных системных плат, работающих на частоте 133 МГц.

При использовании в системах микросхем памяти типа RDRAM могут возникнуть проблемы, которые связаны с их высокой стоимостью и определёнными сложностями их поставки. Поэтому в настоящее время разрабатываются варианты применения других типов быстродействующих микросхем динамической памяти, выпускаемых компаниями NEC, Toshiba, Samsung, Hyndai, Infineon.

К контроллеру MCH подключается также универсальный разъём AGP4X, используемый для связи с графическим адаптером при скорости передачи данных более 1 Гбайт/с.

Контроллер ICH2 служит для подключения различных внешних устройств с использованием интерфейса ULTRA ATA/66/100. Этот интерфейс реализует обмен с жёстким диском со скоростью 66 или 100 Мбайт/c. ICH2 также обеспечивает прямой доступ внешних устройств к памяти со скоростью 33 Мбайт/с при помощи интерфейса ULTRA DMA/33. Контроллер служит для подключения последовательных портов с шиной USB, связи с локальной сетью Ethernet и параллельного обмена по шине PCI. Обеспечивается возможность реализации каналов для передачи аудиоданных.

Для создания систем на базе Pentim 4 компания Intel выпускает системные (“материнские”) платы типа D850GB. На плате размером 30,5ґ24,4 см2 монтируется микропроцессор и другие необходимые микросхемы, имеются 4 разъёма для включения RIMM-модулей памяти RDRAM. На плате размещаются также флэш-память ёмкостью 4 Мбит, хранящая систему ввода/вывода BIOS, 5 слотов шины PCI и 2 контроллера последовательной шины USB, обслуживающих 4 USB-порта. Кроме того, имеются порты для подключения клавиатуры и мыши, 2 интерфейса для подключения жёстких дисков и один для гибких дисков, один последовательный (COM) и один параллельный (LPT) порты.

Ведущие производители персональных компьютеров: Compaq, Dell, IBM, Hewlett-Packard, Acer, Siemens, Fujitsu, Toshiba, NEC и ряд других - начали поставку новых моделей компьютеров на основе процессоров Pentium 4. Предполагается, что средняя стоимость этих компьютеров в конце I полугодия 2001 года снизится до уровня 1600 долларов.

Области применения и реализуемое повышение производительности

Основной областью применения процессора Pentium 4 являются высокопроизводительные настольные персональные компьютеры (desktop PC). Процессор Pentium 4 не поддерживает реализацию мультипроцессорных систем, которая обеспечивается процессорами Pentium III Xeon. В 2001 году компания Intel планирует начать производство процессора Foster, который представляет собой модификацию Pentium 4, предназначенную для работы в мультипроцессорных системах. Процессор Foster будет использоваться в серверах и рабочих станциях.

Процессоры, которые будут выпускаться компанией Intel в 2001 году, ориентированы на области применения, перечисленные в табл. 2.

Таблица 2. Области применения перспективных процессоров фирмы INTEL

Новые 64-разрядные процессоры Itanium, архитектура которых принципиально отличается от архитектуры IA-32, используемой в семействе Pentium, будут применяться в наиболее высокопроизводительных серверах и рабочих станциях. В сфере персональных компьютеров процессоры Pentium 4 будут постепенно вытеснять Pentium III. Процессор Foster будет заменять Pentium III Xeon в серверах и рабочих станциях средней производительности. Процессоры Celeron сохранят свои доминирующие позиции в персональных компьютерах для массового потребителя.

Основным преимуществом процессора Pentium 4, по сравнению с предыдущей моделью Pentium III, является существенное повышение производительности при реализации различных приложений. В табл. 3 даны результаты тестовых испытаний производительности компьютеров на основе Pentium 4 (тактовая частота 1,5 ГГц, частота обмена по системной шине 400 МГц) и Pentium III (тактовая частота 1,0 ГГц, частота обмена по системной шине 133 МГц). Приведённые данные содержались в материалах, представленных компанией Intel на презентации процессора Pentium 4 в Москве, в ноябре 2000 года. В табл. 3 указаны программы, с помощью которых производилась сравнительная оценка производительности для различных приложений.

Таблица 3. Результаты сравнительных испытаний процессоров Pentium III и Pentium 4

Вид приложения	Повышение производительности
Обработка целых чисел (SPECint2000)	23%
Обработка чисел с плавающей запятой (SPECfp2000)	79%
Кодирование аудиосигналов (eJay МРЗ Plus 1.3)	25%
Работа в сети Интернет (WebMark2001)	23%
Распознавание речи (Dragon Naturally Speaking, preffered 4.0)	27%
Кодирование видеопотоков (Media Encjder 7.0) (Video 2000 MPEG-2)	45% 26%
Обработка видеоматериалов (ULead VideoStudio 4.0) (Adobe Premier 5.1 c LSX-MPEG)	45% 26%
Трехмерные игры (Quake III Arena Demo2)	44%
Трехмерная графика (3D WinBench 2000)	32%

Приведённые данные показывают, что наибольший выигрыш обеспечивается при использовании Pentium 4 для обработки видеоданных, реализации трёхмерной графики и выполнении операций над числами с “плавающей точкой”.

Литература

1. Шагурин И.И. Pentium 4 - новая ступень развития микропроцессорной техники // Chip News. - 2000. - № 9. - С. 18–20 .
2. Шагурин И.И., Бердышев Е.М. Процессоры семейства P6 - Pentium II, Pentium III, Celeron и другие. Архитектура, программирование, интерфейс. - М.: Горячая линия – Телеком. - 2000. - 248 с.

И tag-RAM. К микросхеме процессора с помощью упругих пластинок и штифтов прижата теплораспределительная пластина (на неё, в свою очередь, устанавливается кулер). Маркировка процессора находится на картридже. Процессор предназначен для установки в 242-контактный щелевой разъём Slot 1 . Кэш-память второго уровня работает на половине частоты ядра . В корпусе типа SECC выпускались все процессоры на ядре Klamath, ранние модели на ядре Deschutes с частотами 266-333 МГц и часть поздних моделей на этом ядре.

Основным отличием корпуса типа SECC2 от SECC является отсутствие теплораспределительной пластины. Кулер, установленный на процессор в корпусе типа SECC2, контактирует непосредственно с микросхемой процессора. В корпусе типа SECC2 выпускались часть поздних моделей Pentium II на ядре Deschutes с частотами 350-450 МГц.

Существует также вариант Pentium II OverDrive в корпусе PGA (устанавливается в гнездовой разъём Socket 8) с полноскоростным кэшем второго уровня, предназначенный для замены Pentium Pro .

Модели

Первые процессоры Pentium II (Klamath) были предназначены для рынка настольных персональных компьютеров и производились по 350 нм технологии. Дальнейшим развитием семейства десктопных Pentium II стало 250 нм ядро Deschutes. Через некоторое время вышли процессоры Mobile Pentium II, предназначенный для установки в ноутбуки , и Xeon , ориентированный на высокопроизводительные системы и серверы. На базе ядра Deschutes выпускались также процессоры Celeron (Covington), предназначенные для использования в недорогих компьютерах. Они представляли собой Pentium II, лишённый картриджа и кэша второго уровня.

Процессоры Pentium II для настольных компьютеров (desktop)

Кодовое имя ядра	Klamath			Deschutes
Тактовая частота ядра (МГц)	233	266	300	266	300	333	350	400	450
Анонсирован	7 мая		14 июля 1997	1 сентября		26 января 1998	15 апреля 1998		24 августа 1998
Цена, долл. США	636	775	1981	-	-	772	621	824	669

Pentium II

Klamath

Ядро Klamath является эволюционным продолжением ядра P6, на котором был построен Pentium Pro . Кэш-память первого уровня увеличена с 16 до 32 Кб, добавлен блок SIMD -инструкций MMX , внесены изменения с целью повышения производительности при работе с 16-битным кодом. Процессор имеет возможность работы в двухпроцессорных системах (в отличие от Pentium Pro , способного работать в четырёхпроцессорных системах) .

Кэш второго уровня был вынесен из корпуса процессора, в результате чего стоимость производства процессора была существенно снижена, так как это позволяло Intel не заниматься производством микросхем кэш-памяти, а закупать их (использовались микросхемы BSRAM производства Toshiba , SEC и NEC). Кэш объёмом 512 Кб (четыре микросхемы, расположенные на обеих сторонах процессорной платы) работал на половине частоты ядра.

Процессор выпускался по 350 нм технологии, имел напряжение ядра 2,8 В, выделял большое количество тепла и не обладал высоким частотным потенциалом .

Все процессоры на ядре Klamath выпускались в картридже SECC (полностью закрытый картридж с пластиной теплоотвода).

Deschutes

Ранние процессоры с ядром Deschutes, как и Klamath, имели картридж типа SECC . Охлаждение кэш-памяти в этом картридже было затруднено: пластина теплоотвода не касалась микросхем BSRAM , поэтому сначала пластина теплоотвода была модернизирована (появились выступы, позволяющие осуществить контакт с микросхемами), а затем исчезла. Картридж без теплоотводной пластины получил наименование SECC2 .

Чтобы отличить модели, работающие на одинаковых частотах (266 и 300 МГц), но имеющие разные ядра, у процессоров, построенных на ядре Deschutes, в конце названия дописывали литеру «A». Ранние процессоры (с частотами 266, 300, 333, 350 и 400 МГц) имели размер кристалла 131 мм², с выходом новой ревизии размеры кристалла уменьшились до 118 мм². Процессоры с частотой 350 МГц и выше работали с внешней частотой 100 МГц. Модифицированное ядро Deschutes, в котором появился блок SSE , получило наименование Katmai и легло в основу следующего процессора компании Intel - Pentium III .

Pentium II OverDrive

Mobile Pentium II

Мобильные процессоры Mobile Pentium II выпускались на основе ядер Tonga и Dixon. Они отличались пониженным напряжением питания, имели небольшое тепловыделение , что и позволяло использовать их в ноутбуках и лэптопах .

Процессоры на ядре Tonga выпускались c 2 апреля 1998 года по 250 нм . технологии в корпусе BGA и устанавливались в картридж вместе с микросхемами кэш-памяти второго уровня общим объёмом 512 Кб .

Процессоры на ядре Dixon выпускались по 180 нм. технологии и имели интегрированный кэш второго уровня объёмом 256 Кб , работавший на частоте ядра. Эти процессоры имели корпус BGA или mPGA и могли устанавливаться либо в картридж, либо непосредственно на системную плату .

Положение на рынке и сравнение с конкурентами

Pentium II являлся флагманским процессором компании Intel для настольных компьютеров с момента выхода в мае 1997 года и до появления на рынке процессора Pentium III в феврале 1999 года . Параллельно с Pentium II существовали следующие x86-процессоры:

Технические характеристики

	Klamath	Deschutes	P6T	Tonga	Dixon
	Десктопный		Overdrive	Мобильный
Тактовая частота
Частота ядра, МГц	233 - 300	266 - 450	333 (300)	233 - 300	266 - 400
Частота FSB , МГц	66	66, 100	66 (60)	66	66, 100
Характеристики ядра
Набор инструкций	IA-32 , MMX
Разрядность регистров	32 бит (целочисленные), 80 бит (вещественночисленные), 64 бит (MMX)
Глубина конвейера	Целочисленный: 12 - 17 стадий (в зависимости от типа исполняемой инструкции), вещественночисленный: 25 стадий
Разрядность ША	36 бит
Разрядность ШД	64 бит
Количество транзисторов , млн.	7,5				27,4
Кэш L1
Кэш данных	16 Кб, 4-канальный наборно-ассоциативный, длина строки - 32 байта, двухпортовый
Кэш инструкций	16 Кб, 4-канальный наборно-ассоциативный, длина строки - 32 байта
Кэш L2
Объём, Кб	512				256
Частота	½ частоты ядра		частота ядра	½ частоты ядра	частота ядра
Разрядность BSB	64 бит
Организация	Объединённый, наборно-ассоциативный, неблокируемый; длина строки - 32 байта
Ассоциативность	4-канальный
Интерфейс
Разъём	Slot 1		Socket 8	MMC	MMC , SMD
Корпус	LGA в картридже SECC	LGA или OLGA в картридже SECC или SECC2	SPGA	BGA	BGA , mPGA
Шина	GTL +
Технологические, электрические и тепловые характеристики
Технология производства	350 нм. CMOS (четырёхслойный, алюминиевые соединения)	250 нм. CMOS (пятислойный, алюминиевые соединения)			180 нм. CMOS (алюминиевые соединения)
Площадь кристалла, мм²	203	131 (рев. A0) 118	118		180
Напряжение ядра, В	2,8	2		1,6	1,5 - 1,6
Напряжение кэша L2, В	3,3				напряжение ядра
Напряжение цепей I/O , В	3,3
Максимальное тепловыделение, Вт	43	27,1		11,6	13,1

Ревизии ядер процессоров

Pentium II

Klamath

Ревизия	CPU Id	Примечание
C0	0x633h	мод. SL264, SL265, SL268, SL269, SL28K, SL28L, SL28R, SL2MZ
C1	0x634h	мод. SL2HA, SL2HC, SL2HD, SL2HE, SL2HF, SL2QA, SL2QB, SL2QC

Deschutes

Ревизия	CPU Id	Примечание
A0	0x650h	мод. SL2KA, SL2QF, SL2K9
A1	0x651h	мод. SL35V, SL2QH, SL2S5, SL2ZP, SL2ZQ, SL2S6, SL2S7, SL2SF, SL2SH, SL2VY
B0	0x652h	мод. SL33D, SL2YK, SL2WZ, SL2YM, SL37G, SL2WB, SL37H, SL2W7, SL2W8, SL2TV, SL2U3, SL2U4, SL2U5, SL2U6, SL2U7, SL356, SL357, SL358, SL37F, SL3FN, SL3EE, SL3F9, SL2WY
B1	0x653h	мод. SL38M, SL38N, SL36U, SL38Z, SL3D5, SL3J2

Pentium II OverDrive

Mobile Pentium II

Ревизия	CPU Id	Примечание
MDA0	0x650h	мод. SL2KH, SL2KJ: 512Kb L2-кэша, мини-картридж
MDB0	0x652h	мод. SL2RS, SL2RR, SL2RQ: 512Kb L2-кэша, мини-картридж
MDBA0	0x66Ah	мод. SL3AG, SL32S, SL32R, SL32Q, SL3DR: 256Kb L2-кэша, BGA
MDPA0	0x66Ah	мод. SL3HL, SL3HK, SL3HJ, SL3HH: 256Kb L2-кэша, microPGA
MDXA0	0x66Ah	мод. SL3JW, SL36Z, SL32P, SL32N, SL32M: 256Kb L2-кэша, мини-картридж
MQBA1	0x66Ah	мод. SL3EM: 256Kb L2-кэша, BGA, 180 нм технология
MQPA1	0x66Ah	мод. SL3BW: 256Kb L2-кэша, microPGA, 180 нм технология

Обновление микрокода процессора

Обновления микрокода представляют собой блоки данных объёмом 2 Кб, находящиеся в системном BIOS. Такие блоки существуют для каждой ревизии ядра процессора. Компания Intel предоставляет производителям BIOS последние версии микрокода, а также помещает их в базу данных обновлений. Существует специальная утилита, разработанная компанией Intel , позволяющая определить используемый процессор и локально изменить код BIOS для поддержки этого процессора. Обновление также можно осуществить прошивкой новой версии BIOS с поддержкой необходимого процессора от производителя системной платы .

Исправленные ошибки

Процессор представляет собой сложное микроэлектронное устройство, что не позволяет исключить вероятность его некорректной работы. Ошибки появляются на этапе проектирования и могут быть исправлены обновлениями микрокода процессора, либо выпуском новой ревизии ядра процессора. В процессорах Pentium II обнаружено 95 различных ошибок, из которых 23 исправлены .

Далее перечислены ошибки, исправленные в различных ревизиях ядер процессора Pentium II. Данные ошибки присутствуют во всех ядрах, выпущенных до их исправления, начиная с ядра Klamath C0, если не указано обратное.

Klamath C1

• Ошибка протокола при работе с кэш-памятью.
• Возникновение тупиков при работе с IOQ (очередь ввода-вывода) глубиной 1 в двухпроцессорных системах.
• Ошибка при работе инструкции FIST с некоторыми неверными данными.

Deschutes A0

• Ошибка предсказания ветвлений при работе с инструкциями MMX .
• Ошибка установки сигнала отключения при превышении максимально допустимой температуры.
• Генерация необратимой ошибки при нарушении чётности в IFU.
• Генерация необратимой ошибки при различии данных в потоковом буфере инструкций и кэше инструкций.
• Ошибка при работе с некэшируемыми данными после отключения и повторного включения страничной адресации.
• Ошибка в работе PMC при запросе к кэш-памяти второго уровня.
• Ошибочная генерация исключения «user mode protection violation» вместо установки сигнала «page fault».
• Отключение MCE для кэш-памяти второго уровня при очистке кэш-памяти.
• Некорректная установка флагов процессора после отключения TLB в двухпроцессорных системах.

Deschutes A1

• Повреждение информации о состоянии данных в кэш-памяти (Deschutes A0 ).
• Генерация необратимой ошибки при кэш-промахе (Deschutes A0 ).

Deschutes B1

• Задержка инвалидации данных, находящихся в кэш-памяти, при аппаратной синхронизации в двухпроцессорных системах.
• Преждевременное снятие сигнала блокировки при выполнении некоторой последовательности транзакций.
• Задержка генерации исключения FPU .
• BIST (встроенная самодиагностика) сообщает об успешном завершении вне зависимости от результата (Deschutes A0 ).
• Отсутствие сигнала отключения при превышении максимально допустимой температуры. (Deschutes A0 ).
• Ошибка записи в память при работе инструкций MOVD и MOVQ (MMX).
• Конфликт протокола шины при работе с некоторыми чипсетами.
• Ошибки при работе с отключённым MTRR (Deschutes A0 ).

Напишите отзыв о статье "Pentium II"

Примечания

Ссылки

Официальная информация

• (англ.)
• (англ.)

Характеристики процессоров

• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)
• (англ.)

Описание архитектуры и история процессоров

Обзоры и тестирование

Разное

• (англ.)
• (англ.)

Больше не производятся Разрядность 4 бита: Актуальные Списки P5 NetBurst Core Bonnell Nehalem Bridge Haswell Skylake Будущие

Отрывок, характеризующий Pentium II

Она смутилась, оглянулась вокруг себя и, увидев брошенную на кадке свою куклу, взяла ее в руки.
– Поцелуйте куклу, – сказала она.
Борис внимательным, ласковым взглядом смотрел в ее оживленное лицо и ничего не отвечал.
– Не хотите? Ну, так подите сюда, – сказала она и глубже ушла в цветы и бросила куклу. – Ближе, ближе! – шептала она. Она поймала руками офицера за обшлага, и в покрасневшем лице ее видны были торжественность и страх.
– А меня хотите поцеловать? – прошептала она чуть слышно, исподлобья глядя на него, улыбаясь и чуть не плача от волненья.
Борис покраснел.
– Какая вы смешная! – проговорил он, нагибаясь к ней, еще более краснея, но ничего не предпринимая и выжидая.
Она вдруг вскочила на кадку, так что стала выше его, обняла его обеими руками, так что тонкие голые ручки согнулись выше его шеи и, откинув движением головы волосы назад, поцеловала его в самые губы.
Она проскользнула между горшками на другую сторону цветов и, опустив голову, остановилась.
– Наташа, – сказал он, – вы знаете, что я люблю вас, но…
– Вы влюблены в меня? – перебила его Наташа.
– Да, влюблен, но, пожалуйста, не будем делать того, что сейчас… Еще четыре года… Тогда я буду просить вашей руки.
Наташа подумала.
– Тринадцать, четырнадцать, пятнадцать, шестнадцать… – сказала она, считая по тоненьким пальчикам. – Хорошо! Так кончено?
И улыбка радости и успокоения осветила ее оживленное лицо.
– Кончено! – сказал Борис.
– Навсегда? – сказала девочка. – До самой смерти?
И, взяв его под руку, она с счастливым лицом тихо пошла с ним рядом в диванную.

Графиня так устала от визитов, что не велела принимать больше никого, и швейцару приказано было только звать непременно кушать всех, кто будет еще приезжать с поздравлениями. Графине хотелось с глазу на глаз поговорить с другом своего детства, княгиней Анной Михайловной, которую она не видала хорошенько с ее приезда из Петербурга. Анна Михайловна, с своим исплаканным и приятным лицом, подвинулась ближе к креслу графини.
– С тобой я буду совершенно откровенна, – сказала Анна Михайловна. – Уж мало нас осталось, старых друзей! От этого я так и дорожу твоею дружбой.
Анна Михайловна посмотрела на Веру и остановилась. Графиня пожала руку своему другу.
– Вера, – сказала графиня, обращаясь к старшей дочери, очевидно, нелюбимой. – Как у вас ни на что понятия нет? Разве ты не чувствуешь, что ты здесь лишняя? Поди к сестрам, или…
Красивая Вера презрительно улыбнулась, видимо не чувствуя ни малейшего оскорбления.
– Ежели бы вы мне сказали давно, маменька, я бы тотчас ушла, – сказала она, и пошла в свою комнату.
Но, проходя мимо диванной, она заметила, что в ней у двух окошек симметрично сидели две пары. Она остановилась и презрительно улыбнулась. Соня сидела близко подле Николая, который переписывал ей стихи, в первый раз сочиненные им. Борис с Наташей сидели у другого окна и замолчали, когда вошла Вера. Соня и Наташа с виноватыми и счастливыми лицами взглянули на Веру.
Весело и трогательно было смотреть на этих влюбленных девочек, но вид их, очевидно, не возбуждал в Вере приятного чувства.
– Сколько раз я вас просила, – сказала она, – не брать моих вещей, у вас есть своя комната.
Она взяла от Николая чернильницу.
– Сейчас, сейчас, – сказал он, мокая перо.
– Вы всё умеете делать не во время, – сказала Вера. – То прибежали в гостиную, так что всем совестно сделалось за вас.
Несмотря на то, или именно потому, что сказанное ею было совершенно справедливо, никто ей не отвечал, и все четверо только переглядывались между собой. Она медлила в комнате с чернильницей в руке.
– И какие могут быть в ваши года секреты между Наташей и Борисом и между вами, – всё одни глупости!
– Ну, что тебе за дело, Вера? – тихеньким голоском, заступнически проговорила Наташа.
Она, видимо, была ко всем еще более, чем всегда, в этот день добра и ласкова.
– Очень глупо, – сказала Вера, – мне совестно за вас. Что за секреты?…
– У каждого свои секреты. Мы тебя с Бергом не трогаем, – сказала Наташа разгорячаясь.
– Я думаю, не трогаете, – сказала Вера, – потому что в моих поступках никогда ничего не может быть дурного. А вот я маменьке скажу, как ты с Борисом обходишься.
– Наталья Ильинишна очень хорошо со мной обходится, – сказал Борис. – Я не могу жаловаться, – сказал он.
– Оставьте, Борис, вы такой дипломат (слово дипломат было в большом ходу у детей в том особом значении, какое они придавали этому слову); даже скучно, – сказала Наташа оскорбленным, дрожащим голосом. – За что она ко мне пристает? Ты этого никогда не поймешь, – сказала она, обращаясь к Вере, – потому что ты никогда никого не любила; у тебя сердца нет, ты только madame de Genlis [мадам Жанлис] (это прозвище, считавшееся очень обидным, было дано Вере Николаем), и твое первое удовольствие – делать неприятности другим. Ты кокетничай с Бергом, сколько хочешь, – проговорила она скоро.
– Да уж я верно не стану перед гостями бегать за молодым человеком…
– Ну, добилась своего, – вмешался Николай, – наговорила всем неприятностей, расстроила всех. Пойдемте в детскую.
Все четверо, как спугнутая стая птиц, поднялись и пошли из комнаты.
– Мне наговорили неприятностей, а я никому ничего, – сказала Вера.
– Madame de Genlis! Madame de Genlis! – проговорили смеющиеся голоса из за двери.
Красивая Вера, производившая на всех такое раздражающее, неприятное действие, улыбнулась и видимо не затронутая тем, что ей было сказано, подошла к зеркалу и оправила шарф и прическу. Глядя на свое красивое лицо, она стала, повидимому, еще холоднее и спокойнее.

В гостиной продолжался разговор.
– Ah! chere, – говорила графиня, – и в моей жизни tout n"est pas rose. Разве я не вижу, что du train, que nous allons, [не всё розы. – при нашем образе жизни,] нашего состояния нам не надолго! И всё это клуб, и его доброта. В деревне мы живем, разве мы отдыхаем? Театры, охоты и Бог знает что. Да что обо мне говорить! Ну, как же ты это всё устроила? Я часто на тебя удивляюсь, Annette, как это ты, в свои годы, скачешь в повозке одна, в Москву, в Петербург, ко всем министрам, ко всей знати, со всеми умеешь обойтись, удивляюсь! Ну, как же это устроилось? Вот я ничего этого не умею.
– Ах, душа моя! – отвечала княгиня Анна Михайловна. – Не дай Бог тебе узнать, как тяжело остаться вдовой без подпоры и с сыном, которого любишь до обожания. Всему научишься, – продолжала она с некоторою гордостью. – Процесс мой меня научил. Ежели мне нужно видеть кого нибудь из этих тузов, я пишу записку: «princesse une telle [княгиня такая то] желает видеть такого то» и еду сама на извозчике хоть два, хоть три раза, хоть четыре, до тех пор, пока не добьюсь того, что мне надо. Мне всё равно, что бы обо мне ни думали.
– Ну, как же, кого ты просила о Бореньке? – спросила графиня. – Ведь вот твой уже офицер гвардии, а Николушка идет юнкером. Некому похлопотать. Ты кого просила?
– Князя Василия. Он был очень мил. Сейчас на всё согласился, доложил государю, – говорила княгиня Анна Михайловна с восторгом, совершенно забыв всё унижение, через которое она прошла для достижения своей цели.
– Что он постарел, князь Василий? – спросила графиня. – Я его не видала с наших театров у Румянцевых. И думаю, забыл про меня. Il me faisait la cour, [Он за мной волочился,] – вспомнила графиня с улыбкой.
– Всё такой же, – отвечала Анна Михайловна, – любезен, рассыпается. Les grandeurs ne lui ont pas touriene la tete du tout. [Высокое положение не вскружило ему головы нисколько.] «Я жалею, что слишком мало могу вам сделать, милая княгиня, – он мне говорит, – приказывайте». Нет, он славный человек и родной прекрасный. Но ты знаешь, Nathalieie, мою любовь к сыну. Я не знаю, чего я не сделала бы для его счастья. А обстоятельства мои до того дурны, – продолжала Анна Михайловна с грустью и понижая голос, – до того дурны, что я теперь в самом ужасном положении. Мой несчастный процесс съедает всё, что я имею, и не подвигается. У меня нет, можешь себе представить, a la lettre [буквально] нет гривенника денег, и я не знаю, на что обмундировать Бориса. – Она вынула платок и заплакала. – Мне нужно пятьсот рублей, а у меня одна двадцатипятирублевая бумажка. Я в таком положении… Одна моя надежда теперь на графа Кирилла Владимировича Безухова. Ежели он не захочет поддержать своего крестника, – ведь он крестил Борю, – и назначить ему что нибудь на содержание, то все мои хлопоты пропадут: мне не на что будет обмундировать его.
Графиня прослезилась и молча соображала что то.
– Часто думаю, может, это и грех, – сказала княгиня, – а часто думаю: вот граф Кирилл Владимирович Безухой живет один… это огромное состояние… и для чего живет? Ему жизнь в тягость, а Боре только начинать жить.
– Он, верно, оставит что нибудь Борису, – сказала графиня.
– Бог знает, chere amie! [милый друг!] Эти богачи и вельможи такие эгоисты. Но я всё таки поеду сейчас к нему с Борисом и прямо скажу, в чем дело. Пускай обо мне думают, что хотят, мне, право, всё равно, когда судьба сына зависит от этого. – Княгиня поднялась. – Теперь два часа, а в четыре часа вы обедаете. Я успею съездить.
И с приемами петербургской деловой барыни, умеющей пользоваться временем, Анна Михайловна послала за сыном и вместе с ним вышла в переднюю.
– Прощай, душа моя, – сказала она графине, которая провожала ее до двери, – пожелай мне успеха, – прибавила она шопотом от сына.
– Вы к графу Кириллу Владимировичу, ma chere? – сказал граф из столовой, выходя тоже в переднюю. – Коли ему лучше, зовите Пьера ко мне обедать. Ведь он у меня бывал, с детьми танцовал. Зовите непременно, ma chere. Ну, посмотрим, как то отличится нынче Тарас. Говорит, что у графа Орлова такого обеда не бывало, какой у нас будет.

– Mon cher Boris, [Дорогой Борис,] – сказала княгиня Анна Михайловна сыну, когда карета графини Ростовой, в которой они сидели, проехала по устланной соломой улице и въехала на широкий двор графа Кирилла Владимировича Безухого. – Mon cher Boris, – сказала мать, выпрастывая руку из под старого салопа и робким и ласковым движением кладя ее на руку сына, – будь ласков, будь внимателен. Граф Кирилл Владимирович всё таки тебе крестный отец, и от него зависит твоя будущая судьба. Помни это, mon cher, будь мил, как ты умеешь быть…
– Ежели бы я знал, что из этого выйдет что нибудь, кроме унижения… – отвечал сын холодно. – Но я обещал вам и делаю это для вас.
Несмотря на то, что чья то карета стояла у подъезда, швейцар, оглядев мать с сыном (которые, не приказывая докладывать о себе, прямо вошли в стеклянные сени между двумя рядами статуй в нишах), значительно посмотрев на старенький салоп, спросил, кого им угодно, княжен или графа, и, узнав, что графа, сказал, что их сиятельству нынче хуже и их сиятельство никого не принимают.
– Мы можем уехать, – сказал сын по французски.
– Mon ami! [Друг мой!] – сказала мать умоляющим голосом, опять дотрогиваясь до руки сына, как будто это прикосновение могло успокоивать или возбуждать его.
Борис замолчал и, не снимая шинели, вопросительно смотрел на мать.
– Голубчик, – нежным голоском сказала Анна Михайловна, обращаясь к швейцару, – я знаю, что граф Кирилл Владимирович очень болен… я затем и приехала… я родственница… Я не буду беспокоить, голубчик… А мне бы только надо увидать князя Василия Сергеевича: ведь он здесь стоит. Доложи, пожалуйста.
Швейцар угрюмо дернул снурок наверх и отвернулся.
– Княгиня Друбецкая к князю Василию Сергеевичу, – крикнул он сбежавшему сверху и из под выступа лестницы выглядывавшему официанту в чулках, башмаках и фраке.
Мать расправила складки своего крашеного шелкового платья, посмотрелась в цельное венецианское зеркало в стене и бодро в своих стоптанных башмаках пошла вверх по ковру лестницы.
– Mon cher, voue m"avez promis, [Мой друг, ты мне обещал,] – обратилась она опять к Сыну, прикосновением руки возбуждая его.
Сын, опустив глаза, спокойно шел за нею.
Они вошли в залу, из которой одна дверь вела в покои, отведенные князю Василью.
В то время как мать с сыном, выйдя на середину комнаты, намеревались спросить дорогу у вскочившего при их входе старого официанта, у одной из дверей повернулась бронзовая ручка и князь Василий в бархатной шубке, с одною звездой, по домашнему, вышел, провожая красивого черноволосого мужчину. Мужчина этот был знаменитый петербургский доктор Lorrain.
– C"est donc positif? [Итак, это верно?] – говорил князь.
– Mon prince, «errare humanum est», mais… [Князь, человеку ошибаться свойственно.] – отвечал доктор, грассируя и произнося латинские слова французским выговором.
– C"est bien, c"est bien… [Хорошо, хорошо…]
Заметив Анну Михайловну с сыном, князь Василий поклоном отпустил доктора и молча, но с вопросительным видом, подошел к ним. Сын заметил, как вдруг глубокая горесть выразилась в глазах его матери, и слегка улыбнулся.
– Да, в каких грустных обстоятельствах пришлось нам видеться, князь… Ну, что наш дорогой больной? – сказала она, как будто не замечая холодного, оскорбительного, устремленного на нее взгляда.
Князь Василий вопросительно, до недоумения, посмотрел на нее, потом на Бориса. Борис учтиво поклонился. Князь Василий, не отвечая на поклон, отвернулся к Анне Михайловне и на ее вопрос отвечал движением головы и губ, которое означало самую плохую надежду для больного.
– Неужели? – воскликнула Анна Михайловна. – Ах, это ужасно! Страшно подумать… Это мой сын, – прибавила она, указывая на Бориса. – Он сам хотел благодарить вас.
Борис еще раз учтиво поклонился.
– Верьте, князь, что сердце матери никогда не забудет того, что вы сделали для нас.
– Я рад, что мог сделать вам приятное, любезная моя Анна Михайловна, – сказал князь Василий, оправляя жабо и в жесте и голосе проявляя здесь, в Москве, перед покровительствуемою Анною Михайловной еще гораздо большую важность, чем в Петербурге, на вечере у Annette Шерер.
– Старайтесь служить хорошо и быть достойным, – прибавил он, строго обращаясь к Борису. – Я рад… Вы здесь в отпуску? – продиктовал он своим бесстрастным тоном.
– Жду приказа, ваше сиятельство, чтоб отправиться по новому назначению, – отвечал Борис, не выказывая ни досады за резкий тон князя, ни желания вступить в разговор, но так спокойно и почтительно, что князь пристально поглядел на него.
– Вы живете с матушкой?
– Я живу у графини Ростовой, – сказал Борис, опять прибавив: – ваше сиятельство.
– Это тот Илья Ростов, который женился на Nathalie Шиншиной, – сказала Анна Михайловна.
– Знаю, знаю, – сказал князь Василий своим монотонным голосом. – Je n"ai jamais pu concevoir, comment Nathalieie s"est decidee a epouser cet ours mal – leche l Un personnage completement stupide et ridicule.Et joueur a ce qu"on dit. [Я никогда не мог понять, как Натали решилась выйти замуж за этого грязного медведя. Совершенно глупая и смешная особа. К тому же игрок, говорят.]
– Mais tres brave homme, mon prince, [Но добрый человек, князь,] – заметила Анна Михайловна, трогательно улыбаясь, как будто и она знала, что граф Ростов заслуживал такого мнения, но просила пожалеть бедного старика. – Что говорят доктора? – спросила княгиня, помолчав немного и опять выражая большую печаль на своем исплаканном лице.
– Мало надежды, – сказал князь.
– А мне так хотелось еще раз поблагодарить дядю за все его благодеяния и мне и Боре. C"est son filleuil, [Это его крестник,] – прибавила она таким тоном, как будто это известие должно было крайне обрадовать князя Василия.
Князь Василий задумался и поморщился. Анна Михайловна поняла, что он боялся найти в ней соперницу по завещанию графа Безухого. Она поспешила успокоить его.
– Ежели бы не моя истинная любовь и преданность дяде, – сказала она, с особенною уверенностию и небрежностию выговаривая это слово: – я знаю его характер, благородный, прямой, но ведь одни княжны при нем…Они еще молоды… – Она наклонила голову и прибавила шопотом: – исполнил ли он последний долг, князь? Как драгоценны эти последние минуты! Ведь хуже быть не может; его необходимо приготовить ежели он так плох. Мы, женщины, князь, – она нежно улыбнулась, – всегда знаем, как говорить эти вещи. Необходимо видеть его. Как бы тяжело это ни было для меня, но я привыкла уже страдать.
Князь, видимо, понял, и понял, как и на вечере у Annette Шерер, что от Анны Михайловны трудно отделаться.
– Не было бы тяжело ему это свидание, chere Анна Михайловна, – сказал он. – Подождем до вечера, доктора обещали кризис.
– Но нельзя ждать, князь, в эти минуты. Pensez, il у va du salut de son ame… Ah! c"est terrible, les devoirs d"un chretien… [Подумайте, дело идет о спасения его души! Ах! это ужасно, долг христианина…]
Из внутренних комнат отворилась дверь, и вошла одна из княжен племянниц графа, с угрюмым и холодным лицом и поразительно несоразмерною по ногам длинною талией.
Князь Василий обернулся к ней.
– Ну, что он?
– Всё то же. И как вы хотите, этот шум… – сказала княжна, оглядывая Анну Михайловну, как незнакомую.
– Ah, chere, je ne vous reconnaissais pas, [Ах, милая, я не узнала вас,] – с счастливою улыбкой сказала Анна Михайловна, легкою иноходью подходя к племяннице графа. – Je viens d"arriver et je suis a vous pour vous aider a soigner mon oncle . J`imagine, combien vous avez souffert, [Я приехала помогать вам ходить за дядюшкой. Воображаю, как вы настрадались,] – прибавила она, с участием закатывая глаза.
Княжна ничего не ответила, даже не улыбнулась и тотчас же вышла. Анна Михайловна сняла перчатки и в завоеванной позиции расположилась на кресле, пригласив князя Василья сесть подле себя.
– Борис! – сказала она сыну и улыбнулась, – я пройду к графу, к дяде, а ты поди к Пьеру, mon ami, покаместь, да не забудь передать ему приглашение от Ростовых. Они зовут его обедать. Я думаю, он не поедет? – обратилась она к князю.
– Напротив, – сказал князь, видимо сделавшийся не в духе. – Je serais tres content si vous me debarrassez de ce jeune homme… [Я был бы очень рад, если бы вы меня избавили от этого молодого человека…] Сидит тут. Граф ни разу не спросил про него.
Он пожал плечами. Официант повел молодого человека вниз и вверх по другой лестнице к Петру Кирилловичу.

Пьер так и не успел выбрать себе карьеры в Петербурге и, действительно, был выслан в Москву за буйство. История, которую рассказывали у графа Ростова, была справедлива. Пьер участвовал в связываньи квартального с медведем. Он приехал несколько дней тому назад и остановился, как всегда, в доме своего отца. Хотя он и предполагал, что история его уже известна в Москве, и что дамы, окружающие его отца, всегда недоброжелательные к нему, воспользуются этим случаем, чтобы раздражить графа, он всё таки в день приезда пошел на половину отца. Войдя в гостиную, обычное местопребывание княжен, он поздоровался с дамами, сидевшими за пяльцами и за книгой, которую вслух читала одна из них. Их было три. Старшая, чистоплотная, с длинною талией, строгая девица, та самая, которая выходила к Анне Михайловне, читала; младшие, обе румяные и хорошенькие, отличавшиеся друг от друга только тем, что у одной была родинка над губой, очень красившая ее, шили в пяльцах. Пьер был встречен как мертвец или зачумленный. Старшая княжна прервала чтение и молча посмотрела на него испуганными глазами; младшая, без родинки, приняла точно такое же выражение; самая меньшая, с родинкой, веселого и смешливого характера, нагнулась к пяльцам, чтобы скрыть улыбку, вызванную, вероятно, предстоящею сценой, забавность которой она предвидела. Она притянула вниз шерстинку и нагнулась, будто разбирая узоры и едва удерживаясь от смеха.

" Телефоны: 239-9141, 234-2867

В настоящий момент на рынке представлено такое разнообразие процессоров, сокетов, чипсетов и прочих легко произносимых, но трудно понимаемых сокращений, что голова идет кругом… Вопрос, что день грядущий нам готовит, практически не поддается решению, сколько не смотри на звездное небо или в roadmap (предначертания) основных игроков. Главным и наиболее деятельным участником Большой игры остается Intel. Не вдаваясь глубоко в историю, сразу оговоримся, что в настоящей публикации речь пойдет лишь об ныне актуальном - шестом поколении процессоров.

Кто есть кто

Родоначальник этой серии процессоров - Pentium Pro, выпущенный в 1995 году. К этому же поколению относятся Pentium II (1997 г.), Celeron, Xeon (1998.) и, наконец, Pentium III (1999 г.). От своих предков эти процессоры отличает архитектура двойной независимой шины и применение “динамического исполнения” (изменения порядка исполнения инструкций). Здесь вторичному кэшу, введенному в процессор (но не во все модели, - например, в Celeron он отсуствует), выделяется отдельная высокоскоростная магистраль. К системе команд Pentium Pro, расширенной относительно Pentium с целью сокращения условных переходов, было добавлено расширение MMX. Так появился Pentium II. Дальнейшее развитие идеи MMX - одновременное исполнение одной инструкции над группой операндов - распространили и на инструкции с плавающей точкой: SSE (Streaming SIMD Extensions) - и это стало основным козырем Pentium III.
На этом закончим краткий исторический экскурс и перейдем непосредственно к форматам и цифрам. Рассмотрим процессоры Intel.

Теперь о том, что эти буквы и цифры означают…

Тип корпуса	SEPP	PPGA	SECC	SECC2
Разъем/гнездо	SIotI	Socket 370	Slot 1 / Slot 2	Slotl
Процессор	Celeron	Celeron	PII, PIIXeon, PIII Xeon	PII, PIII
L2-кэш	Есть (на кристалле)	Есть (на кристалле)	Есть	Есть
Крепление	Есть	N/A	Есть	Есть
Крышка	Отсут-ствует	N/A	С двух сторон	С одной стороны

SEPP - Single Edge Processor Package

PPGA - Plastic Pin Grid Array

SECC - Single Edge Contact Cartridge

SECC2 - вкл. два типа: PLGA SECC2 и OLGA SECC2

PLGA - Plastic Land Grid Array

OLGA - Organic Land Grid Array

Подробнее про то, что есть что - ниже.

Знатоки справедливо попеняют на то, что не указан слот 8, но он использовался исключительно для процессоров Pentium Pro, что в настоящий момент не вполне актуально.

Официальное название	Celeron	Pentium II	Pentium III	Pentium II Хеоn	Pentium III Хеоn
Кодовое название	Mendocino	Deschute	Katmai	Хeon	Tanner
Интерфейс	Slot 1 / Socket 370	Slot 1	Slot 1	Stot 2	Slot 2
Объем L2-кэша	128 Kb	256 Kb. 512 Kb	512 Kb	512 Kb, 1 Mb. 2 Mb	512Kb. 1 Mb. 2 Mb
Быстродействие L2-кэша	На частоте процессора		На половине частоты процессора	На частоте процессора	На частоте процессора
Частота системной шины	65/100 МГц	66/100 МГц	100/133 МГц	100МГц	100 МГц
Быстродействие процессора	300-500 МГц	233-450 МГц	450/500/550 МГц	400/450 MГц	450/500 МГц
Набор команд КNI	Нет	Нет	Есть	Нет	Есть

Процессоры Pentium II сочетают архитектуру Pentium Pro с технологией MMX. По сравнению с Pentium Pro, удвоен размер первичного кэша (16+16 Kb), размер вторичного кэша варьируется от 0 до 2 Mb. В процессоре используется новая технология корпусов - картридж с печатным краевым разъемом, на который выведена системная шина (Single Edge Contact Cartridge - SECC). На картридже размером 14 x 6,2 x 1,6 см установлена микросхема ядра процессора (CPU Core), несколько микросхем, реализующих вторичный кэш, и вспомогательные дискретные элементы (резисторы и конденсаторы). Снятие вторичного кэша с микросхемы процессора позволяет использовать для кэш–памяти и памяти тегов микросхемы сторонних производителей, специализирующихся на выпуске сверхбыстродействующей памяти. Объем вторичного кэша определяется емкостью и числом установленных микросхем памяти. В то же время, сохраняется независимость шины вторичной кэш–памяти, которая тесно связана с ядром процессора собственной локальной шиной.
Первые процессоры Pentium II (до выпуска они имели кодовое название Klamath), появившиеся весной 1997 года, насчитывали около 7,5 млн. транзисторов только в процессорном ядре и выполнялись по технологии 0,35 мкм. Они имели тактовые частоты ядра 233, 266 и 300 МГц при частоте системной шины 66,6 МГц. При этом, вторичный кэш работал на половинной частоте ядра и кэшировал только первые 512 Mb пространства памяти. Для этих процессоров был разработан слот 1, по составу сигналов сильно напоминающий сокет 8 для Pentium Pro. Однако слот 1 позволяет объединять лишь пару процессоров для реализации симметричной мультипроцессорной системы либо системы с избыточным контролем функциональности (FRC). Так что этот процессор представляет собой более быстрый Pentium Pro с поддержкой MMX, но с урезанный поддержкой мультипроцессирования (2 процессора вместо восьми возможных у iP Pro).
Следующее поколение Pentium II, имевшее кодовое название Deshutes, появилось в 1998 году и выполнялось уже по технологии 0,25 мкм. Это позволило поднять тактовую частоту (чем мельче элементы, тем меньше они рассеивают мощность, что особенно критично на высоких частотах). Процессор на 333 МГц имеет частоту шины 66,6 МГц, а процессоры на 350 и выше уже имеют частоту системной шины 100 МГц. Для работы на такой частоте эффективна оперативная память на микросхемах SDRAM (синхронная динамическая память), у которой в середине пакетного цикла данные передаются в каждом такте. Эти процессоры также устанавливаются в слот 1 (опять–таки не более двух в системе). Начиная с процессоров 350 МГц объем памяти, кэшируемой на L2, увеличили до 4 Gb.
Для “самых простых” компьютеров по той же 0,25 мкм–технологии выпустили облегченный вариант процессора, названный Celeron. Первые процессоры Celeron имели частоты ядра 266 и 300 МГц (частота шины - 66 МГц). Вторичный кэш исключен, что заметно отразилось на производительности (системные платы для слота 1 вторичного кэша, естественно, не имеют). При падении цен на системные платы и дешевизне самого Celeron машина начального уровня оказывается действительно очень недорогой. Современные процессоры Celeron, начиная с модели Celeron 300A (с частотой 300 МГц), имеют небольшой (128 Kb) вторичный кэш, установленный на кристалле ядра и работающий уже на полной частоте ядра. Эти процессоры известны также под названием Mendocino. Кроме широко известных особенностей вторичного кэша (либо его нет, либо 128 К), процессор Celeron имеет следующие отличия от Pentium II:
Разрядность шины адреса сокращена с 36 до 32 бит (адресуемая память - 4 Gb).
Контроль паритета шины адреса и шины запроса, ECC–контроль шины данных и контроль неисправимых ошибок шины, а также сигнал инициализации шины отсутствует.
Процессоры предназначены только для одиночных конфигураций: для функционально–избыточного контроля не хватает сигнала FRCERR#, а из сигналов запроса шины остался только BR0#, что не позволяет использовать симметричные двухпроцессорные конфигурации. Правда, умельцы нашли сигнал BR1# и на кристалле ядра в упаковке SEPP, и в корпусе PPGA (здесь его достать совсем просто), что позволяет использовать Celeron в двухпроцессорных системах. Коэффициенты умножения частоты, по крайней мере, официально, фиксированы - сигналы LINT#, A20M# и IGNNE# в качестве задающих коэффициент умножения частоты во время действия RESET# в информационном листке не фигурируют.
Для мощных компьютеров предназначено семейство Xeon. Для них ввели новый слот 2, который (вместе с интерфейсом нового процессора) позволяет строить как избыточные системы с FRC, так и симметричные 1–, 2–, 4– и даже 8–процессорные системы. Частота шины - 100 МГц, частота ядра - 400 МГц и выше, вторичный кэш, как и в Pentium Pro, работает на частоте ядра. Объем вторичного кэша - 512 Kb, 1 или 2 Mb при кэшировании до 64 Gb (все адресное пространство при 36–битной адресации). Процессоры Xeon отличаются не только большей мощностью, но и большими размерами - 15,2 x 12,7 x 1,9 см. Процессоры Xeon имеют новые средства хранения системной информации. Постоянная (только для чтения) память процессорной информации PIROM (Processor Information ROM) хранит такие данные, как электрические спецификации ядра процессора и кэш–памяти (диапазоны частот и питающих напряжений), S–спецификацию и серийный 64–битный номер процессора. По инструкции идентификации CPUID такая информация недоступна. Энергонезависимая память Scratch EEPROM предназначена для занесения системной информации поставщиком процессора (или компьютера с этим процессором) и может быть защищена от последующей записи. Процессор оборудован термодатчиком (термодиод на кристалле ядра) с программируемым устройством контроля температуры. Это устройство имеет аналого–цифровой преобразователь, калибруемый по термодиоду конкретного процессора на этапе тестирования картриджа. Константа настройки термометра заносится в PIROM. Устройство термоконтроля программируется - задается частота преобразований и пороги температуры, по достижении которых вырабатывается сигнал прерывания. Для взаимодействия с PIROM, Scratch EEPROM и устройством термоконтроля процессор имеет дополнительную последовательную шину SMBus (System Management Bus), основанную на интерфейсе I2C.
Новинка 1999 года - процессоры Pentium III - являются дальнейшим развитием Pentium II. Их главным отличием является расширение набора SIMD–инструкций - SSE (Streaming SIMD Extensions), основанное на новом блоке 128–разрядных регистров. Кроме того, у них расширена инструкция CPUID, по которой теперь можно получить и уникальный 64–битный идентификатор процессора (тот, что у Xeon можно было прочесть по SMBus). “Простые” Pentium III устанавливаются в слот 1, Pentium III Xeon - в слот 2. По характеристикам вторичного кэша и возможностям мультипроцессорных конфигураций эти процессоры аналогичны своим предшественникам Pentium II и Pentium II Xeon. Частота системной шины - 100 МГц.

Корпуса, сокеты и слоты

Шестое поколение процессоров отличается большим разнообразием конструктивов - одних только коннекторов имеется 4 типа: сокет 8, слот 1, слот 2 и сокет–370. Корпусов (упаковок) тоже много - SPGA, SECC, SECC 2, SEPP, PPGA (это, не считая мобильных процессоров). Попробуем все это многообразие “разложить по полочкам”.
Проблемы с изготовлением и размещением вторичного кэша Pentium Pro в одной микросхеме с ядром были решены с переходом на новый конструктив - картридж с краевым печатным разъемом SECC (Single Ended Edge Connector). Картридж представляет собой печатную плату (субстрат), на которую с двух сторон устанавливаются компоненты поверхностного монтажа - кристалл ядра и стандартные микросхемы вторичного кэша (собственно кэш–памяти и тегов). Вариации с быстродействием процессора и размером кэша выливаются лишь в изменение комплектации картриджа (сколько и каких микросхем установлено). Для процессоров Pentium II был разработан слот 1 - щелевой разъем с 242 контактами, впоследствии переименованный в SC242. В этот же слот устанавливаются и процессоры Celeron, и Pentium III. Слот позволяет работать с частотой системной шины 66 или 100 МГц. В системах с SMP возможно использовать не более двух процессоров. Для слота 1 (SC242) предназначены процессоры с разными названиями “упаковки”:

SECC - картридж процессоров Pentium II и Pentium III. Представляет собой печатную плату с установленными компонентами. К микросхемам ядра и кэша прилегает термопластина (thermal plate), распределяющая тепло, к которой снаружи крепится вентилятор (или иное охлаждающее устройство). Спереди картридж закрыт крышкой. Допустимая температура пластины 70…75 °С (в зависимости от частоты процессора).

SECC 2 - картридж для тех же процессоров, появился, начиная с частоты 350 МГц (но для тех же частот выпускаются и модели в SECC). От предыдущего отличается тем, что не имеет термопластины - внешние “холодильники” прижимаются прямо к корпусам микросхем ядра и кэша, что снижает тепловое сопротивление и повышает эффективность охлаждения. Сами процессоры, устанавливаемые на SECC 2, могут быть как в корпусах PLGA (Plastic Land Grid Array), так и в OLGA (Organic Land Grid Array). Последние применяются для процессоров с частотой 400 МГц и выше и отличаются более высокой допустимой температурой - 90 °С против 80 °С, допустимых для PLGA. Заметим, что допустимая температура микросхем кэша - 105 °С.

SEPP (Single Edge Processor Package) - картридж процессоров Celeron, не имеющий ни термопластины, ни крышки. Внешний радиатор прижимается прямо к корпусу ядра, а микросхем вторичного кэша у Celeron’ов нет. В процессорах Celeron идея упаковки в картридж себя изжила - одну микросхему ядра легко упаковать и в обычный корпус со штырьковыми выводами. Это получается примерно на $10 дешевле, чем в полупустой SEPP. Так появился Celeron в корпусе PPGA (Plastic Pin Grid Array), напоминающий по виду добрый старый Pentium, и сокет–370 (по числу выводов). От сокета 7 с той же шахматной матрицей 37x37 он механически отличается большим количеством контактов - 6 полных рядов (против 5, и то неполных) и двойным ключом (кроме вывода A1 отсутствует и AN37). Электрически он отличается радикально - ни о какой совместимости с сокетом 7 и речи быть не может. Процессоры в PPGA от своих SEPP–братьев отличаются нюансами интерфейса питания, которые учтены в распространенных переходниках сокет–370 - слот 1. Эти переходники позволяют использовать дешевые процессоры в PPGA в платах со слотом 1, а при простой доработке переходника - даже в двухпроцессорных конфигурациях.
Процессоры Pentium II Xeon и Pentium III Xeon тоже выпускаются в картриджах SECC, но гораздо большего размера. Для этих процессоров предназначен слот 2 с числом контактов 330, известный и как SC330.

Чипсеты

Но все эти шедевры инженерной мысли не являются самодостаточными изделиями. Как короля играет свита, так и по настоящему мощному процессору нужно соответствующее окружение - чипсет.
Итак, современные системные платы выпускаются на следующих наборах микросхем (от Intel): Intel 440BX, Intel 440ZX, Intel 440LX, Intel 440EX, Intel 440GX, Intel 440NX.

Чипсет	440GХ	440ВХ	440ZX	440LX	440ЕХ	450NX
Целевой процессор	PII Xeon / PIII Xeon	PII / PIII	Сеlеron	Celeron	Celeron	PII Xeon / РIII Хeon
Другие поддерж. процессоры	PII	Celeron	PII	PII	PII	PII
Макс. кол-во процессоров	2	2	l	2	1	1
Частота системной шины	100 МГц	66/100 МГц	66/100 МГц	66 МГц	66МГц	100 МГц
Количество слотов памяти	4	4	2	4	2	8
Максимальный объем памяти	2 Gb	1 Gb	256 Mb	1 Gb	256 Mb	8 Gb
Тип памяти	SDRAM	SDRAM	SDRAМ	EDO / SDRAM	EDO/ SDRAM	EDO
Поддержка ЕСС	Есть	Есть	Нет	Есть	Heт	Есть
Шина PСI (разрядность/ частота, МГц)	32 / 33	32 / 33	32 / 33	32 / 33	32 / 33	32 / 33 64 / 33
Количество bus master PCI-устройств	5	5	4	4	3	6
Поддержка AGР	2Х	2Х	2Х	2Х	2Х	N/A
Поддержка ide-контроллера	АТАЗЗ	АТAЗЗ	ATA33	АТАЗЗ	ATA33	АТАЗЗ

В интеловских наименованиях запутаться немудрено. Вкратце: i440LX - базовый чипсет, применявшийся для Pentium II плат еще в то время, когда о системной шине в 100 МГц никто и не помышлял.

• i440EX - его облегченная версия, выпущенная как раз для работы с Celeron.
• i440BX - текущий базовый чипсет, используемый в Pentium II/III системный платах и сегодня, а i440ZX - его облегченная версия.

В чем же заключаются эти “облегчения” и как они соотносятся между собой можно понять из вышеприведенной таблицы.
Как нетрудно заметить, все чипсеты имеют близкие характеристики, однако различия все–таки есть. Первое, что надо отметить, это то, что чипсеты i440LX и его упрощенная версия, i440EX, являются уже морально устаревшими и не поддерживают системную шину 100МГц. Это значит, что платы на этих наборах микросхем не смогут функционировать со 100–мегагерцовыми процессорами, то есть имеют меньшие возможности по последующему апгрейду. Упрощенность i440ZX по сравнению с i440BX, также как и i440EX (по сравнению с i440LX), состоит, как нетрудно заметить, в меньшем количестве поддерживаемых банков памяти, меньшем ее максимальном объеме и сокращенном числе Bus Master устройств. Это означает, что платы на lite–версиях чипсетов будут иметь меньше гнезд для установки модулей DIMM (только 2 у i440ZX и i440EX) и меньшее количество слотов PCI (обычно - не более четырех у ZX и не более трех у EX).
Наборы микросхем на базе i440GX и i440NX являются специализированными для процессоров Xeon и, хотя имеют совместимость с более дешевыми моделями процессоров, вряд ли могут рассматриваться в качестве базы для бюджетных систем.
Чем же в таком случае обусловлено применение производителями системных плат более старых и простых версий чипсетов, вместо установки i440BX с максимальными возможностями. Ответ здесь прост - дело в стоимости наборов микросхем. i440BX имеет самую высокую цену, и, естественно, платы на нем будут стоить несколько дороже. Хотя, если плата приобретается с расчетом на длительное использование, лишними $10 за дополнительные возможности расширения и апгрейда пожертвовать не жалко. Тем не менее, материнские платы и на i440LX, и даже на i440EX найдут свое применение в нетребовательных офисных системах.

Non Intel Процессоры

Но не Intel–ом единым жив этот рынок. Представляем остальных участников.

Rise

Самый молодой из участников. Объявил о создании и выпуске целой гаммы процессоров под слот 7. В настоящее время доступен Rise mP6 266 - x86–совместимый Socket 7 процессор, рассчитанный на рынок дешевых компьютеров и ноутбуков (ну очень дешевых).

Его спецификация:

1. Электрически совместим сo спецификацией Socket 7.

4. Чип, производимый по технологии 0.25 мкм.
5. В маркировке используется Pentium Rating (PR рейтинг), основанный на сравнении производительности с Intel Pentium MMX.
6. Выпускаются или планируются модели с PR 366, 333, 266, 233 и 166 МГц.
7. Системная шина 83, 95 и 100 МГц (также поддерживается и 60, 66 и 75 МГц).
8. Коэффициенты умножения 2x, 2.5x, 3x, 3.5x.
9. Напряжение питания ядра - 2.8 В.
10. L1–кэш объемом 16 Kbа - по 8 Kb на код и данные.
11. Два конвейерных блока FPU.
12. Суперскалярный модуль MMX.
13. Три суперконвейерных целочисленных блока.
14. Корпус 296 Pin BPGA (Socket 7) или 387 Ball BGA.
15. Дополнительные возможности по энергосбережению.

Выпускается в двух различных корпусах: для Socket 7 и специально разработанном для мобильных систем Ball BGA. В планах компании значится выпуск mP6 II (новой версии mP6) в варианте под Socket370 со встроенной поддержкой SSE инструкций.

IDT

Еще одна самобытная компания. Вошла на рынок с процессором С6 (Winchip), для socket 7, который являлся по сути усовершенствованной 486 моделью. Среди несравненных плюсов - низкая цена и обратная совместимость по питанию, т.е. для реализации ММХ инструкций ему не требовалось раздельное и пониженное питание. Позволял продлить жизнь офисным системам. Ныне IDT предлагает Winchip 2.

Вот спецификация этого процессора, ориентированного на самый нижний сегмент рынка:

1. Устанавливается в разъем Socket7, с которым совместим электрически и физически.
2. Программно совместим с семейством Intel Pentium и всеми x86 приложениями.
3. Совместим с технологией MMX.
4. L1–кэш 64 Kb - по 32 Kb на код и данные.
5. Два суперскалярных блока MMX.
6. Системная шина 66 и 100 МГц.
7. Небольшой размер ядра - 58 кв.мм при технологии 0.25 мкм. Выпускаются также версии чипа и по 0.35 мкм технологии.
8. Блок 3DNow!. Имеется 2 конвейера, оперирующие с парами вещественных чисел одинарной точности 3DNow! поддерживается в DirectX 6.0 и выше.
9. Выпускаются следующие модели - 225 МГц (75–мегагерцовая шина), 233 МГц (100–мегагерцовая шина), 240 МГц (60–мегагерцовая шина), 250 МГц (83 и 100–мегагерцовая шина), 266 МГц (66 и 100–мегагерцовая шина), 300 МГц (75 и 100–мегагерцовая шина).
10. Напряжение ядра - 3.3 или 3.5В в зависимости от партии.

Cyrix

Он же National Semiconductor, прекратил работу и объявил о выходе с рынка микропроцессоров. Однако, им выпущено изрядное количество изделий, и не упомянуть о нем в этом обзоре было бы несправедливо.

Краткая характеристика 6x86MX и M II:

1. Возможные коэффициенты умножения внешней частоты - 2x, 2.5x, 3x, 3.5x
2. Кэш L1 - 64 KB общий для команд и данных
3. Шина - 64–разрядная внешняя шина данных, 32–разрядная конвейерная шина данных
4. Разъем - Socket 7 (P55C - Intel Pentium MMX)
5. Совместимость - Протестирован на совместимость с Windows 95/98, Windows NT, UNIX, OS/2
6. сопроцессор - 80–битный с 64–битным интерфейсом и поддержкой параллельного исполнения команд.
7. Набор команд - х87; IEEE–754 совместимый
8. Напряжение питания - 2.9 V ядро; 3.3 V ввод/вывод

Процессор M II представляется достаточно выгодным приобретением для офиса. Слабое место - маломощный сопроцессор, но при работе со стандартными офисными приложениями - замедление практически отсутствует.

Cyrix Media GX, стоящий особняком вне ходовых архитектур и представляющий собой практически компьютер на чипе (точнее говоря, на двух). По сути, это процессор, расположившийся в одной упаковке с двухуровневой кэш–памятью, контроллером основной памяти, эмулятором видео, дополняемый внешним контроллером периферии и звука на чипе–компаньоне. Media GX заслуживает упоминания хотя бы потому, что именно с его помощью (в составе модели Compaq Presario 2100) в свое время был взломан одиозный барьер $1000 для настольных систем. Сегодня нишей Cyrix Media GX являются в основном недорогие мини–ноутбуки.

AMD

Не упомянуть об этом заслуженном производителе, о неутомимом борце с Intel, просто невозможно. Да кто и не знает этого бодрого старика Крупского?

Итак. Есть из чего выбирать: AMD K6–2, AMD K6–2 3D Now!, K6 3D+ (K6–3)с интегрированным в процессор кэшем второго уровня 256 Kb, работающем на частоте процессора, и, наконец, долгожданный К7. За исключением К7, устанавливаемого в специальный slot А, геометрически, но не электрически совместимый со slot1 от Intel, остальные модели предназначены для работы в socket 7 (super).

Ценовая война AMD и Intel пагубно сказывается на небольших компаниях, которые, теоретически, могли бы привнести свежее дыхание на этот технологически застоявшийся рынок.

Чипсеты

VIA

Для сокета 370 существует вполне успешное обрамление от неинтеловского производителя - VIA Apollo Pro. Этот набор микросхем по основным возможностям не уступает i440BX, также имеет поддержку до гигабайта памяти в 8 банках и обслуживает до 5 Bus Master устройств. Единственное традиционно слабое место чипсетов от VIA, унаследованное и в Apollo Pro Plus, это скорость работы с SDRAM. Но у чипсета от VIA есть и преимущество перед интеловскими продуктами. Заключается оно в возможности тактовать шину памяти не от системной шины, а от AGP, что позволяет использовать старые, неработающие на 100 МГц модули памяти при частоте системнойшины 100 МГц.

ALI

Сразу за появлением чипсета VIA Apollo Pro, аналогичный чипсет представила и компания ALI, являющаяся подразделением Acer Group. Его название - ALI Aladdin Pro II. Сама компания ALI позиционирует свой Aladdin Pro II как дешевую альтернативу i440BX, то есть как чипсет со 100–мегагерцовой шиной для настольных систем. ALI Aladdin Pro II сможет достойно конкурировать с i440BX. В чипсете от ALI поддерживаются все то, что есть и в 440BX, включая многопроцессорность и ECC. Кроме того, чипсет Aladdin Pro II позволяет адресовать большее количество оперативной памяти. Однако, ALI оставила контроллер IDE еще от первых пентиумных наборов микросхем, и поэтому IDE–жесткие диски будут работать медленно.
Сравнительно с другим неинтеловским набором микросхем, VIA Apollo Pro, Aladdin Pro II наверняка обеспечит более высокую производительность. Но в чипсете от VIA поддерживается большее число новых технологических решений. Так, VIA Apollo Pro может работать с перспективной быстрой памятью типа DDR SDRAM–II, а также, он уже сейчас поддерживает UltraATA–66, еще не утвержденный окончательно протокол работы с IDE–устройствами. Кстати, в отличие от Aladdin Pro II, Apollo Pro соответствует спецификации PC98.

Вместо послесловия…

Итак, вопрос–то был, что выбрать, чтобы не было мучительно больно или жалко…

Однозначного ответа тут нет. Без сомнения, если необходима надежная, производительная, возможно многопроцессорная система, то это будет процессор - iP II или III в нужном количестве, а в качестве материнской платы мы рекомендовали бы продукцию SuperMicro (подробнее обо всех прелестях этого производителя можно узнать, например, на нашем сайте http://www.microlab.ru или позвонив нам в офис). И это, пожалуй, единственное решение в котором мы абсолютно уверены. Что выбрать Вам, будет ли ваша конфигурация разгоняться, если да, то насколько - это придется решать самостоятельно, мы постарались несколько систематизировать информацию. Думайте сами, решайте сами…

Иметь или…

Сравнительные характеристики чипсетов VIA. SiS и Ali

Чипсет	MVP4	Apollo Pro	Apollo Pro+	530	620	М1541
Произво-дитель	VIA	VIA	VIA	SiS	SiS	Ali
Целевой процессор	Socket 7	PII	PII	Socket 7	PII	Socket7
Другие поддерж. процессоры	NA	Celeron	Celeron	NA	Celeron	NA
Частота системной шины	100 MГц	100 MГц	100 МГц	66 МГц	100 МГц	100 МГц
Количество слотов памяти	3	4	4	3	3	4
Максималь- ный объем памяти	768 МБайт	1 ГБайт	1 ГБайт	768 МБайт	768 МБайт	1 Гбайт
Тип памяти	EDO/ SDRAM	SDRAM	SDRAM	SDRAM	sdram	EDO/ SDRAM
Поддержка ЕСС	Есть	Есть	Есть	Ecть	Ecть	Есть
Количество bus master PCI-устройств	4	5	5	4	4	5
Шина РСI (разрядность)/ частота, МГц)	32/ 33	32/ 33	32/33	32/33	32/33	32/ 33
Поддержка IDE-контроллера	ATA 33	ATA ЗЗ	АТА 33	АТA 33	АТА ЗЗ	АТА 33