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Enschuldigung, nur Computerübersetzung

Pentium 4 – die neue Etappe der Entwicklung der Architektur der hochproduktiven Rechner

Jewgenij Rudometov, Wiktor Rudometov.
authors@rudometov.com

Der Artikel ist auf den Materialien der Bücher "Einrichtung des multimedialen Rechners" und "die Mutterleiterplatten und chipsety" gegründet

Die Entwicklung und die Ausgabe der Prozessoren der neuen Generation Pentium 4 haben der entsprechenden Änderung der Architektur der Systeme gefordert, was zugelassen hat nicht nur, die Arbeitsfrequenz der Prozessoren, sondern auch wesentlich zu vergrössern, die Produktivität der Rechner in den multimedialen Aufgaben zu erhöhen.

In den letzten Jahren klingen die kritischen Bemerkungen an die Adresse vom Führer der Computerindustrie der Firma Intel genügend oft. Die Probleme, natürlich, es gibt, aber manchmal wird diese Kritik modisch und trägt die Schraffur einigen Snobismus. Es wird die prinzipielle Rückständigkeit und die Perspektivlosigkeit der Architektur i440BX und die ungenügende Produktivität der Systeme, die auf der Grundlage chipseta i810 erstellt sind, in den Aufgaben mit der 3D-Graphik bemerkt. Ist auch den Lösungen, die die Nutzung i820 c MTH vorsehen zugefallen. Dabei verweisen die Kritiker auf die Anerkennung für die Hersteller der Tatsachen der Instabilität der ähnlichen Systeme nicht selten. Blieben nicht bemerkt und die Prozessoren, lange Zeit ausgegeben ohne Veränderung der Architektur des Kernes nicht. Aber die Pfade der Einführung der modernen Technologien und der perspektivischen Lösungen sind die Lungen niemals. Und ob die Opponenten immer recht sind? Ob immer ihre Kritik auf den realen Tatsachen gegründet ist?

Wirklich, verherrlicht unterstützt chipset i440BX die Reihe der neuesten Funktionen und der Spezifikationen, solcher wie zum Beispiel PC133, AGP 4X, ATA/66/100, AC ' 97 nicht, Hardware monitoring usw. Doch verwenden die Produzenten der Mutterleiterplatten zusammen mit der Angabe chipsetom die zusätzlichen spezialisierten integrierten Schaltkreise, die Realisierung der notwendigen Möglichkeiten gewährleistend, sogar RAID aufnehmend. Und das alles nach den annehmbaren Preisen.

Übrigens über die Preise und die Methoden ihrer Senkung. Gerade war zu diesem Ziel die Variante i820 c MTH, gewährend die Möglichkeit der Nutzung SDRAM eben erstellt. Die Instabilität der Arbeit wurde nur in einer Reihe von den Erzeugnissen bei einigen Komponenten gezeigt. Und betreffs der Systeme mit i810, so ist gegeben chipset zusammen mit den preiswerten Prozessoren auf die Anwendung in den billigen Bürosystemen ausgerichtet, wo die Nutzung die 3D-Zeitpläne nicht aktuell ist. Es ist nötig die ähnlichen Systeme mit teuereren Varianten, die auf anderes Gebiet der Anwendung ausgerichtet sind nicht zu vergleichen. Doch vergessen es nicht nur die potentiellen Benutzer, sondern auch die Fachkräfte nicht selten. Leider, sie sind nach der Würde oft unfähig, die potentiellen Möglichkeiten der ihnen zugänglichen Erzeugnisse und der Komponenten, die mit der Orientierung auf die vollkommen konkreten Gebiete der Anwendung erstellt sind zu bewerten. Die Segmentation des Marktes ist eine allgemeinanerkannte Erscheinung, die die Reflexion in der Architektur wie die Prozessoren und chipsetov fand, als auch anderer Computerelemente. Gerade die Segmentation lässt zu, die optimale Auswahl der Komponenten unter Berücksichtigung des Gebietes der Anwendung der Rechner und des wirksamen Ausführens von ihnen der gestellten Aufgaben zu verwirklichen. Dabei ändern sich die Forderungen des Marktes ständig, was zur schrittweisen Absetzung der Erzeugnisse High-End der Klasse zur unteren Grenze bringt, den mehr produktiven Mustern Platz machend, zu deren Zahl sich die neuesten Prozessoren Pentium 4 unumstösslich verhalten. Der Prozessor Pentium 4, der früher wie den Prozessor Willamette bekannt ist, ist Erzeugnis mit der grundsätzlich neuen Architektur. Er ist aufgrund der Mikroarchitektur Intel NetBurst aufgebaut. Enthält 42 Mio. Transistoren. Ist mit der Nutzung gut ausgetestet und geprüft auf den Prozessoren der vorhergehenden Generation der Technologie 0,18 mkm erstellt, obwohl die Fachkräfte behaupten, dass die Vorzüge der neuen Architektur in vollem Grad nach dem Übergang zur Technologie 0,13 mkm (2001) und noch grösser unter Anwendung von der Technologie 0,1 mkm (2002 gezeigt werden werden) . Nach einigen Einschätzungen, unter Berücksichtigung der Vervollkommnung der Technologie können die Arbeiter frequency der zukünftigen Modelle der Prozessoren Pentium 4 4 GGts mit der entsprechenden Größe ihrer Produktivität übertreten. Gleichzeitig muss man betonen, dass die Vorgänger dieser Prozessoren die obere Grenze frequency, ihrer bestimmten Architektur und der Technologie tatsächlich erreicht haben. Die Nutzung in der Architektur Pentium 4 Technologien der Hyperfliessbearbeitung hat wesentlich ermöglicht, die Arbeitsfrequenz zu vergrössern, und die ersten Varianten der neuen Prozessoren waren auf den Frequenzen die 1,4 und 1,5 MHz ausgegeben.

Für die Versorgung des ununterbrochenen Funktionierens des Fließbandes der großen Länge auf der großen Frequenz wurde die bedeutende Veränderung der inneren Architektur des Kernes gefordert. Vor allem, es betrifft die Algorithmen der Voraussage der Übergänge. Die Nutzung der verbesserten Technologie der dynamischen Erfüllung (Advanced Dynamic Execution Engine) verbessert die Voraussage der Verzweigungen, die Produktivität auf Kosten von der Optimierung der Reihenfolge des Ausführens der Befehle erhöhend. Dabei arbeiten für die Erhöhung der Geschwindigkeit der Arbeit die Arithmetik-Logikblöcke (Arithmetic Logic Unit — ALU) auf der im Vergleich zum Kern verdoppelten Frequenz. Für den Prozessor mit der inneren Frequenz 1,5 GGts ALU funktionieren auf der Frequenz 3 GGts. Es lässt zu, einige ganzzahlige Befehle für die Periode, die die 1/2 Takte gleich ist zu erfüllen.

Die hohe Produktivität klärt sich von der wirksamen Arbeit des Cachespeichers erstes (L1) und zweiten (L2) der Niveaus, integriert in den Bestand des Kristalls des Kernes. Wie auch bei den Prozessoren der vorhergehenden Entwicklung Pentium III mit dem Kern Coppermine, ist der Cachespeicher des zweiten Niveaus L2 mittels des 256.entladungsbusses (Advanced Transfer Cache) angeschlossen. Dieser Cachespeicher hat den traditionellen Umfang 256 Kbytes und arbeitet auf der Frequenz des Kernes des Prozessors, seine hohe Produktivität gewährleistend.

Zwecks der Optimierung der Arbeit der inneren Orte des Kernes ist der Befehlsvorrat ausgedehnt. Im Prozessor Pentium 4 ist die zweite Generation der Befehle, die sich zum ausgedehnten Satz verhalten verwendet. Dieser Satz, der die weitere Entwicklung der Technologien MMX und SSE darstellt, hat die Benennung SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) bekommen. Der Befehlsvorrat SSE2 ist potokovye die SIMD-Erweiterungen, die die 144 neuen Instruktionen aufnehmen, gewährleistend noch bol'shy das Niveau der Produktivität auf den Aufgaben der Multimedia im Vergleich zu den Vorgänger Pentium MMX, Pentium II, Pentium III.

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