a processzor

70
A processzor Az alaplap Az alaplap funkcionális egységei funkcionális egységei

Upload: solada

Post on 11-Jan-2016

43 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

A processzor. Az alaplap funkcionális egységei. Rendben, akkor most pontosan azt fogod csinálni, amit én mondok!. 58 291. A bemutató tartalma. A processzor feladata, fő részei A processzorok fejlesztéséről Processzor a PC-ben Riválisok processzorai Intel processzorok AMD processzorok. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: A processzor

A processzor

Az alaplapAz alaplapfunkcionális egységeifunkcionális egységei

Page 2: A processzor

Bóta Laca

A bemutató tartalma

Rendben, akkor most pontosan aztfogod csinálni, amit én mondok!

A processzor feladata, fő részei A processzorok fejlesztéséről Processzor a PC-ben Riválisok processzorai

Intel processzorokAMD processzorok

58291

Page 3: A processzor

A processzor feladata,fő részei

Page 4: A processzor

Bóta Laca

A processzor fogalma

egy funkcionális egység, amely egy adott utasításkészletből az ember által előre rögzített utasításokat értelmezi, majd végrehajtja

címképzéssel utasításokat képes kiolvasni a memóriából, így képes a rendszert vezérelni

a rendszer működéséhez szükségesún. vezérlőjeleket állít elő

processzorok alatt többnyire mikroprocesszorokat értünk(bonyolult ún. VLSI félvezető eszközök)

Pentium II processzor

A processzor feladata, fő részei58

Page 5: A processzor

Bóta Laca

A mikroprocesszor feladata

fő feladata: a belső, elektronikus adattárban lévő programok utasításainak beolvasása, értelmezése és végrehajtása

a mikroprocesszor angol betűszóval: CPU.central processing unitközponti feldolgozó egység

fő részei a PC esetén: központi vezérlőegység (CU) aritmetikai és logikai egység (ALU) regiszterek

A processzor feladata, fő részei 6359

Page 6: A processzor

Bóta Laca

A központi vezérlőegység fő feladata

(central) control unit (CU, CCU) A rendszer egészének vezérlése:

a belső tárban tárolt program utasításait dekódolja, ez alapján

adatátviteli és/vagy aritmetikai és logikai műveletek végrehajtásához szükséges vezérlőjeleket állít elő, ezzel

biztosítja a számítógép egységeinek a vezérlését.

Figyelem!A processzort magát is szoktákközponti vezérlőegységnekfordítani.

A processzor feladata, fő részei63

Page 7: A processzor

Bóta Laca

Aritmetikai és logikai egység (ALE)

arithmetical and logical unit (ALU) A központi vezérlőegység munkája során felmerülő

aritmetikai (4 alapművelet a fixpontos operandusokkal korlátos nagyságú számokon)és logikai műveleteket hajtja végre.

Az összeadásra vezeti vissza atöbbi műveletet is, amelynekhelyességét az ilyen irányú,mélyebb matematikaiismerettel lehet belátni.

A processzor feladata, fő részei63

Page 8: A processzor

Bóta Laca

A regiszterek jellemzése

A központi vezérlőegység munkája közben szükséges adatokat tárolja. Egy processzor több regisztert tartalmaz.

A regiszterben lévő adatok elérésesokkal gyorsabb a központivezérlőegység számára, mintaz operatív tár esetén.

Statikus RAM-ok. példa:

utasítás-számláló regiszter

A processzor feladata, fő részei63

Page 9: A processzor

Bóta Laca

Moore-szabály a processzorokra

a technológiai haladás jellemezhető vele(megfigyelés alapján)

1965. Gordon Moore (Intel alapító tag)

eredeti szabály a memóriaáramkörre: 3 évenként új generáció generációnként négyszeres kapacitás növekedés egy lapkán elhelyezhető tranzisztorok száma lineárisan nő

mai értelmezése: tranzisztorok száma 18 hónaponként megkétszereződik (+60%/év), ami

kb. 2020-ig lesz igaz (fizikai paraméterek miatt) másik értelmezés: változatlan áron évről évre egyre nagyobb

teljesítményű számítógépet kaphatunk

A processzor feladata, fő részei

Page 10: A processzor

Bóta Laca

Moore-szabály diagramja (Intel CPU)

1 000

10 000

100 000

1 000 000

10 000 000

100 000 000

Tranzisztorokszáma (db)

A processzor feladata, fő részei39

Page 11: A processzor

Bóta Laca

Moore-szabály másképp...

A legújabbszámítógép 16 színű,

merev lemezes, sőt mégegér is van hozzá!

Várjon Fennség!Fél év múlva már

csak a felébe kerül!

A processzor feladata, fő részei

Page 12: A processzor

A processzorok fejlesztéséről

Page 13: A processzor

Bóta Laca

A processzor fejlesztésének célja

A processzorok fejlesztése során az architektúrát érintő újításokat fejlesztettek ki, melyeket a teljesítmény fokozása érdekében az akkori újabb processzorokban már alkalmaztak.

Tekintsük át a legfontosabbakat!

A processzorok fejlesztéséről58

Page 14: A processzor

Bóta Laca

Főbb fejlesztési irányok

1.1. beépített matematikai társprocesszorbeépített matematikai társprocesszor2.2. új utasításkészletúj utasításkészlet3.3. CISC és RISC architektúraCISC és RISC architektúra4.4. csővonal (pipeline) elvcsővonal (pipeline) elv5.5. csővonalra épülő új technológiákcsővonalra épülő új technológiák6.6. pre-fetchingpre-fetching7.7. utasítás cacheutasítás cache8.8. adat cacheadat cache9.9. többszintű cachetöbbszintű cache10.10. órajel növeléseórajel növelése

A processzorok fejlesztéséről58

Page 15: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 1. (matematikai társprocesszor) Beépített matematikai társprocesszor (coprocessor). Feladata:

A matematikai társprocesszor (coprocessor) képes önállóan végrehajtani bonyolult matematikai számításokat rövid idő alatt.

Animációs programok, vagy CAD programok gyorsabb végrehajtását szolgálja.

A korlátozott egész számokon túl szükséges a nagy egészek és a törtekkel való műveletek elvégzése is, amit a matematikai társprocesszor végez el.

Eleinte ezek az alaplapra helyezhető egységek mára már a processzor tokjában találhatók. Ma az aritmetikai és logikai egység foglalja magába a coprocessort. az i80386 processzortól jelent meg, az i80486DX-tól a CPU része.

A mai angol elnevezés fordítása:kiegészítő lebegőpontos egység (Floating Point Unit - FPU)

A processzorok fejlesztéséről 79109

Page 16: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 2. (új utasításkészletek)

MMX utasítás-készlet, Pentium I 166 MHzMuItiMedia eXtension, az Intel által elsőként a Pentiumokban megvalósított multimédiás feladatokat segítő 57 új SIMD utasítást jelentő bővítés, mely fixpontos számokat használ.

3D Now! Utasítás-készlet, AMD K6 -2Az AMD K6-2 és K6-III processzoraiban meglévő 24 processzorszintű SIMD utasítás, amelyeket multimédia alkalmazások támogatására terveztek, lebegőpontos számokat használ.

SSE utasítás-készlet, Pentium III70 db új SIMD utasítás a 3D video grafika és multimédia megjelenítéséhez, lebegőpontos számokat használ.

SSE2 utasításkészlet, Pentium 4(Streaming SIMD Extension 2) Ez 144 új SIMD utasítást jelent, amelyek segítségével lehetővé válik 128 bites egész SIMD és 128 bites kettős pontosságú lebegőpontos SIMD műveletek elvégzése is. Az SSE2 utasításkészlet a tervek szerint megtalálható lesz az AMD x86-64 (Clawhammer, Sledgehammer, stb.) processzoraiban is.

SSE3, SSE4 utasításkészletek

SIMD (single instruction multiple data) : egyetlen utasítás egyszerre több adaton is végrehajtja ugyanazt a műveletet.

A processzorok fejlesztéséről68

Page 17: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 3. (CISC és RISC architektúra) CISC

Complex Instruction Set Computer - teljes utasításkészletA processzoroknak az a családja, amelynek fejlesztése során a teljesítménynövelés mellett az utasításkészlet bővítését is fontosnak tekintik.pl.: i80486, Motorola 68040

RISCReduced Intstruction Set Computer - csökkentett utasításkészletMindössze 1-2 tucat általános, egyszerű és gyorsan végrehajtható utasítással rendelkeznek.Az egymástól független feldolgozó egységek miatt a párhuzamos feldolgozás és gyorsabb adattovábbítás válik lehetővé.

A processzorok fejlesztéséről64

Page 18: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 4. (csővonal elv - pipeline elv)

A szuperskalár felépítésnél a processzor egyszerre több utasítást is képes végrehajtani a csővonal elv (Pipeline) segítségével, a 80386-os processzortól kezdve használják.

Ha nincs szükségünk a párhuzamosan elvégzett utasításokra, mert pl. az utasításokat át kell ugrani, akkor a csővonalat ki kell üríteni. Ez időveszteség, ezért különböző technikákat dolgoztak ki ennek elkerülésére, pl. a spekulatív végrehajtás.

példák a Pentium processzor 2 végrehajtó futószalaggal (pipeline)

rendelkezik, így a szuperskalár szintje 2. a Pentium Pro processzor 3 utasítást hajt végre órajel

ciklusonként, így a szuperskalár szintje 3.

A processzorok fejlesztéséről61

Page 19: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 4. (spekulatív végrehajtás) A korszerű processzorok több műveletvégző egységgel

(pipeline) rendelkeznek, amelyek egyszerre több utasítás aritmetikai/logikai műveletét hajtják végre.

A dinamikus vagy spekulatív végrehajtásnál az utasítások sorrendjét optimálisan választja meg a processzor, azaz a spekulatív végrehajtás során bizonyos utasításokat a processzor előbb hajt végre, mint ahogyan ez a program szerinti sorrendből következne a műveletvégző egységek jobb kihasználása érdekében. A processzorok a fordítóprogram által generált utasítás sorrendet megváltoztathatják, megtartva a program soros konzisztenciáját (az eredmény ugyanaz, mintha az eredeti sorrendben lettek volna végrehajtva).

Az ilyen utasítások eredményét ideiglenesen egy regiszterben tárolja a processzor.

Ha később kiderül, hogy a programfolyam megváltozik, a processzor eldobja ezeket az eredményeket, egyébként véglegesíti őket.

A processzorok fejlesztéséről61

Page 20: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 4. (csővonal elv ábrája)szuperskalár szint: 4

időhorizontális veszteség

vertikálisveszteség

egyetlen órajelalatt eltelt idő

egy órajel alatt valóban

végrehajtott utasítások

példa (2000. február)

Egy átlagos, 4-es szuperskalár szintű

CPU lapka átlagosan 0,9-2,2 utasítást képes

végrehajtani órajelenként.

A processzorok fejlesztéséről61

Page 21: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 5. Fejlettebb technológiák

az előző dián látható szuperskalár CPU időveszteségei az alábbi technológiai megoldásokkal csökenthető: több mag elhelyezése 1 mikroprocesszorban

> dual core (két mag) 2005. május Intel Extreme Edition 840, Pentium D

több program vagy 1 program különböző részeinek (fonalának) párhuzamos végrehajtása> többfonalas vagy többszálú (multithreaded) processzorok

2002. Intel HT (hyperthreading)

A processzorok fejlesztéséről 9568

Page 22: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 5. HT technológia

Hyper-Threading technológia a többszálas szoftveralkalmazások

„párhuzamosan” két szoftver-utasításszálat képesek végrehajtani.

igényei:HT technológiát támogató Intel CPUHT technológia-képes lapkakészletHT-t támogató BIOSHT-t támogató operációs rendszer

A processzorok fejlesztéséről68

Page 23: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 6. (a Pre-fetching technikáról)

Az utasítások előre beolvasása (pre-fetching)A program végrehajtása során a következő végrehajtandó utasítás nagy valószínűséggel az éppen végrehajtott utasítást követő utasítás a memóriában.

Az utasítás végrehajtása közben a következő utasítás már beolvasható és a gyorsító tárban (utasítás cache) tárolható.

A processzorok fejlesztéséről

Page 24: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 7. (utasítás cache - gyorsítótár)

Az utasítás cache a processzorban vagy közvetlen közelében lévő, kis kapacitású, gyors működésű memória, amely a végrehajtott utasításokat tárolja.

Ha a program végrehajtás során az utasítások ismételten végrehajtódnak (pl. ciklusok), a processzor az utasítást már az utasítás cache-ből veszi, nem a lassúbb működésű operatív tárból. A cache lehetővé teszi, hogy a processzor teljes sebességgel dolgozzon (zero wait state).

A jelentősen nagyobb tárolókapacitású operatív memóriát az utasítás cache-nél lassabban éri el a processzor, így a cache használatával a processzor munkavégzése egyenletesebb lehet, nem szükséges az operatív memóriából érkező adatokra várnia.

teljes neve angolul: cache memory

A processzorok fejlesztéséről72

Page 25: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 7. (A cache elvi működése)A processzorok fejlesztéséről

72

Page 26: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 8. (adat cache)

A gyorsítótár egy nagy sebességű memória a CPU és az operatív tár között (RAM) közötti adatmozgáshoz.

Az operatív memória (DRAM technológia) viszonylag lassú működésű (az elérési ideje nagy).A processzornak várakoznia kellene ("wait state") a memóriából érkező adatra vagy utasításra, vagy arra, hogy az eredmény beíródjon a memóriába, ha az adatokat nem tárolná az adat cache.

Létezett olyan processzor, ahol az adat és az utasítás azonos cache-ben van, de ez nem annyira hatékony.

A processzorok fejlesztéséről72

Page 27: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 9. (többszintű cache - L1, L2, L3)

Az első, második és harmadik szintű cache jelölése a processzorokban: L1, L2, L3.

L1 jellemzői: igen gyors működésű a processzor várakozó állapot nélkül eléri a tartalmát ma a processzorral egy tokban helyezkedik el mérete 4/8/16/32 KB költséges statikus RAM

L2 jellemzői: nagyobb (128/512/256/1024/2048 KB), mint az L1 lassúbb működésű, mint az L1 ma a processzorral egy tokban, régen az alaplapra integrált költséges statikus RAM

A processzorok fejlesztéséről72

Page 28: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 9. (többszintű cache - L1/L2/L3)

A processzor először az 1. szintű cache-ben keres. Ha nem találja a keresett adatot, akkor fordul a 2. szintű cache-hez, ha létezik, akkor a 3. szintű cach-ben keres.

Ha a második (ha van, akkor harmadik) szintű cache-ben sincs meg a keresett című memória rekesz tartalma, akkor fordul a processzor az operatív memórához, aminek az adatelérése a cache-hez képest nagy.

A processzorok fejlesztéséről72

Page 29: A processzor

Bóta Laca

Fejlesztés 10. Mi az órajel frekvencia? A processzor munkavégzési ütemét

meghatározó, adott frekvenciájú rezgés. Az órajelet az alaplapon található órajel-

generátor állítja elő, számára ebből egy szorzóegységgel áll elő a a processzor által használt órajel.

A Hz a másodpercenkénti rezgésszámot mutatja meg. A GHz (gigahertz) mértékegység azt mutatja meg, hogymásodpercenként hánymilliárd műveletet kezdhetel a processzor.

Riválisok processzorai60

Page 30: A processzor

Processzor azIBM kompatibilis PC-ben

Page 31: A processzor

Bóta Laca

Az alaplapra szerelés

tokozás (lábkiosztás) - foglalat típusa az alaplap

felhasználói kézikönyve (user guide)által meghatározott processzortípusokhoz kapcsolódó beállítások az alaplapon (rövidzár kapcsolók + CMOS Setup)

hűtés (hűtőbordák, ventillátor) a CPU-ra hűtési paraméterek visszajelzéséhez

szükséges alaplapi támogatás (csatlakozó)

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben 251262

Page 32: A processzor

Bóta Laca

A processzor helye az alaplapon

socket: LGA775

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben110

Page 33: A processzor

Bóta Laca

CPU tokozás (package) - DIP

Dual in Line Packageduplasoros csatlakozás

pin (tű): 24/28/32/36/40/42/48/64legfeljebb 68 lábig használható

példák: DIP40: 8086, 8088 80286

tok anyaga: kerámia vagy műanyag

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 34: A processzor

Bóta Laca

CPU tokozás (package) - LCC

Leadless Chip Carrier vezeték/láb nélküli chip keret

pin (tű): 18, 20, 22, 28, 32, 44, 68, 84 példa

80286 tok anyaga

műanyag (plastic) – PLCCpin: bármelyik

kerámia (ceramic) – CLCCpin: csak 68

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 35: A processzor

Bóta Laca

CPU tokozás (package) - QFP

Quad Flat Packnégy tagú, lapos kiszerelés

példa: 80386 tok: kerámia vagy műanyag pin (tű): 44, 56, 64, 80, 100, 128,

160, 208, 240, 272, 304 a 80386-os az alábbi kivitel volt:

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 36: A processzor

Bóta Laca

CPU tokozás (package) – PGA, SPGA Pin Grid Array

tömbös lábkiosztás (a tok alatti érintkezőrács) példák:

PGA: 80286, 80386, 80486 SPGA: Pentium / Pentium Pro / K6-2 / K6-3 / Anthlon /

Duron (Staggered – lépcsős elrendezésű lábak) PPGA: Celeron / Pentium III / Cyrix III

pin (tű): száznál több, egy típuson belül is változó a tok anyaga:

CPGA (ceramics) - kerámia PPGA (plastic) - műanyag

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 37: A processzor

Bóta Laca

PGA, SPGA, PPGA képek

PGA

SPGA PPGA

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 38: A processzor

Bóta Laca

A processzorok tokozásáról II.

SEC, SEC2(Single Edge Contact Cartridge)egy élű, reteszestípusú, kazettáspl.:Pentium II,Pentium III.Celeron

MMO(Mobile Modul – hordozhatóeszköz): a PC fizikai méretének csökkentése végett, pl. a hordozható számítógépeknél

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 39: A processzor

Bóta Laca

CPU tokozás (package) összefoglalása

PGA SPGA

DIP

SEC

LCC

QFP

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 40: A processzor

Bóta Laca

A processzorok csatlakoztatásáról DIL (Dual in Line) foglalat

dupla soros, nehéz a cserepl.: 8086, 80888

Alaplapra forrasztvapl.: 80386

ZIF (Zero Insertion Force) foglalatAz erőszakmentes beszereléstteszi lehetővéProcesszoraljzat (Socket, LGA)

Slot1, SlotA foglalatProcesszorreteszpl.:slot1: Pentium II.CeleronslotA: AMD Athlon (K7)

DIL alaplapon

ZIF

slot1

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben110

Page 41: A processzor

Bóta Laca

A processzorok foglalatairól Socket1, lábszám: 169, 3 sor, pl.: 80486 SX, DX, DX2 Socket2, lábszám: 238, 4 sor, pl.: 80486, Pentium (P) Socket3, lábszám: 237, 4 sor, pl.: 80486, AMD 5x86 Socket4, lábszám: 273, 4 sor, pl.: P60-66 MHz Socket5, lábszám: 320, 5 sor, pl.: P75-133, PMMX, Socket6, lábszám: 235, 4 sor, nem használt Socket7, lábszám: 321, 5 sor, pl.: P75-200, PMMX, AMD K5, K6, Cyrix /x86MX Socket8, lábszám: 387, 5 sor, pl.: Pentium Pro Socket370, pl: Intel Celeron A SocketA, lábszám: 462, 8 sor,

pl.: AMD XP, Athlon, Barton, Duron Socket478 (mPGA), pl.: P4, Celeron Socket754, pl.: AMD Athlon 64, Sempron Socket775 Socket939, pl.: AMD Athlon64 SocketAM2,

pl.: Athlon 64/64/FX/X2/Sempron LGA775: pl.: P4, Core2Duo

szavak jelentése

pin (angol) = lábszám = tű

socket = foglalat, tok

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben110

Page 42: A processzor

Bóta Laca

Példa a foglalatra

Socket7 <> LGA775

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben111

Page 43: A processzor

Bóta Laca

A processzorok hűtéséről

A processzor működés közben jelentős hőt termel és felmelegszik, ezért hűtésre van szüksége.

A processzorokra hűtőbordát, arra hűtőventilátort szerelnek, hogy elvezesse a termelődő hőt.

A processzor magjának a felülete és a hűtőborda közé helyezett, speciális szilikonzsírral javítható a hőátadás.

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben183

Page 44: A processzor

Bóta Laca

Példa hűtésre (CPU cooler)

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben183

Page 45: A processzor

Bóta Laca

Elhiszem, hogy erősen kell hűtened a processzort, de szeretnék még több ételt a hűtőbe tenni.

Hűteni lehet így is...183

Page 46: A processzor

Bóta Laca

Tulajdonságok felkutatása

Start menü/Programok/Kellékek/Rendszereszközök/Rendszerinformáció

A Sajátgép/ Tulajdonságok / Rendszertulajdonságok (kevés adat)

Indításkor a gép kiírja a processzoregy-két adatát.

Ha módunk van szemrevételeznimagát a processzort, akkor arrólolykor le lehet olvasni.

A processzorgyártó honlapja.

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 47: A processzor

Bóta Laca

A számítógép indítása után

A képernyőn megjelenik a CPU néhány adata

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben

Page 48: A processzor

Bóta Laca

Egy mai [2006] CPU főbb részei

Központi vezérlőegységek Számolási műveletet végző egységek:

Aritmetikai és logikai egység (ALU) Integrált matematikai társprocesszor (coprocessor), mai

elnevezéssel: kiegészítő lebegőpontos egység(FPU - Floating Point Unit )

Adattároló egységek: Regiszterek, pl. utasításszámláló regiszter Gyorsítótárak (cache)

Adatszállítás belső busz (inside bus)

FSB – Front Side Bus (elülső busz) külső busz (outside bus)

Processzor az IBM kompatibilis PC-ben58

Page 50: A processzor

Bóta Laca

A processzor-gyártó cégek szerepe Az Intel fejlesztette ki az első kereskedelmi

forgalomba kerülő processzort, az i4004-et. Az IBM PC első CPU-ja az Intel egy nyolc bites 8088-as processzora volt, ami 1 MB-os belső tárat tudott kezelni, az ötödik generációs Pentium 1993-ban jelent meg, azóta is ezt a nevet használják.

Az AMD sokáig az Intel processzorok (286, 386, 486) másodgyártója volt, önállóan kifejlesztette a kevésbé sikeres K5-öt, majd a K6-ot. Az Athlon elkészítésével az Intel igazi versenytársává vált.

Hosszú ideig a Cyrix is másodgyártó volt, de a piaci versenyben - néhány más, kisebb gyártóval együtt -alulmaradt, mára megszűntette a gyártást.

Riválisok processzorai58

Page 51: A processzor

Bóta Laca

A processzor (CPU) jellemzői

(Típus)név: a gyártó által adott egyedi név. Órajel frekvencia (MHz, GHz) >> Belső/külső sínszélesség (bit) >> Vezetékvastagság (mikron) Műveleti sebesség: a végrehajtott utasítások

száma másodpercenként:MIPS = Millions of Instruction Per Second

Utasításkészlet Gyorsítótárak száma …

Riválisok processzorai60

Page 52: A processzor

Bóta Laca

Processzorok teljes neve

cégnév, pl.: Intel, AMD (régen: Cyrix, IBM) processzor család (Celeron, Pentium4, Xeon)

vagy a mag név (1 család több magnévvel) a legnagyobb órajel frekvencia,

a tokozás egyedi neve, azonosító szám és egyéb jelzések adatainak bármilyen sorrendje

példák: Intel 80386DX 33 MHz Intel Core2 Duo T7600AMD K7 Athlon Pluto (22)

Riválisok processzorai

Page 53: A processzor

Bóta Laca

Az órajel frekvencia

Az Intel processzorok típusszáma régen tartalmazta az órajelet, de ma már más jelölést alkalmaz.A leggyorsabb Intel processzor órajele: 3400 MHz. [2005. július]

Az AMD Athlon XP és A64-es sorozatnál nem a valós órajel szerepel. A szám a cég egy korábbi, Thunderbird processzorának azt az elméleti órajelét szerepelteti, amennyivel ez a korábbi processzor ugyanazt a teljesítményt érné el, mint az éppen adott CPU.A jelenlegi leggyorsabb AMDprocesszor, az A64 3400+valódi órajele 2200 MHz.[2005. július]

Riválisok processzorai60

Page 54: A processzor

Bóta Laca

Belső/külső sínszélesség Az egységek közötti vezetékek száma

határozza meg az egy időben elküldhető adatbitek, azaz az egyszerre elküldhető elemi adatok számát. A vezetékeket sínnek vagy busznak nevezzük.

A belső busz a CPU-n belüli egységeket köti össze, míg a külső busz az a CPU és a vele közvetlenül kommunikáló egységek közötti kapcsolatot biztosítja. Ma 64 bites buszokat alkalmaznak.

FSB (Front Side Bus) a CPU és a belső tár közötti adatsín, eredetileg 4,77 MHz volt a sebessége, jelenleg 800 MHz.

Riválisok processzorai72

Page 56: A processzor

Bóta Laca

Összefoglaló az Intel processzorokról

típus év tranzisz-torok száma

(db)

techn. (mikrom)

órajel

(MHz)

sín

(bit)

MIPS

8080 1974 6,000 6 2 MHz 8 0.64

8088 1979 29,000 3 5 MHz 16/8 0.33

80286 1982 134,000 1.5 6 MHz 16 1

80386 1985 275,000 1.5 16 MHz 32 5

80486 1989 1,200,000 1 25 MHz 32 20

Pentium 1993 3,100,000 0.8 60 MHz 32/64 100

Pentium II 1997 7,500,000 0.35 233 MHz 32/64 ~300

Pentium III 1999 9,500,000 0.25 450 MHz 32/64 ~510

Pentium 4 2000 42,000,000 0.18 1.5 GHz 32/64 ~1700

Pentium 4 2002 0.13 2.8 GHz

Riválisok processzorai – Intel processzorok73

Page 57: A processzor

Bóta Laca

8088, 8086, 80286, 80386Év Típus Tokozás Gy. t.

(mikrom)Órajel

(MHz)Egyéb

1974 8088 DIP 3 4,77 adatbusz: 16/8 bit; coproc.: 8087

1978 8086 DIP 3 8-16 adatbusz: 16/16 bit; coproc.: 8087

1982 80286 LCC, PGA 1,5 12-16 adatbusz: 16/8 bit; coproc.: 80287 (DIP)

1985 80386DX QFP, PGA 1,5 33-40 adatbusz: 32/32 bit; coproc.: 80387DX

1988 80386SX QFP, PGA 1,5 25-40 adatbusz: 32/16 bit; coproc.: 80387SXegyéb típusok: SL, SLC, SLC2

Riválisok processzorai – Intel processzorok73

Page 58: A processzor

Bóta Laca

80486Év Típus Tokozás Gy. t.

(mikrom)Órajel

(MHz)Egyéb

1989 80486DX QFP, PGA 1 25-50 adatbusz: 32/32 bit; cache: 8 KB

1991 80486SX QFP, PGA 1 16-50 adatbusz: 32/32 bit; coproc.: 80387

1993 80486DX2 QFP, PGA 1 50-60 adatbusz: 32/32 bit; cache: 8 KB

1994 80486DX4 QFP, PGA 1 100-120 adatbusz: 32/32 bit; cache: 16 KB

Riválisok processzorai – Intel processzorok73

Page 59: A processzor

Bóta Laca

Celeron, Pentium, Xeon nevekről általánosan Pentium név

asztali PC-be és notebookba szánt CPU a Pentiumok előtt SX-el jelölték a gyengébb teljesítményt, míg a drágább, és jobb processort DX-el.

Celeron névaz adott Pentium családhoz képest gyengébb teljesítményű, ún. belépőszintű processzoroknak adták alacsonyabb ár alacsonyabb teljesítmény

Xeon névnagyteljesítményű szerverekhez, munkaállomásokhoz az aktuális Pentiumhoz képest sokkal nagyobb teljesítményű

processzorok az alap mikroarchitektúrát is eltérhet egy névnél az órajel, gyorsítótárméret, tokozás, foglalat eltérő az egyes

processzoroknál.

Riválisok processzorai – Intel processzorok73

Page 60: A processzor

Bóta Laca

Pentium IIPentium

Pentium III Pentium 4

Pentium processzorok tokozása

Riválisok processzorai – Intel processzorok73

Page 61: A processzor

Bóta Laca

Pentiumok 1993-tól (válogatás)Év Típus Foglalat Gy. t.

(mikrom)Órajel

(MHz)Egyéb

93.03 Pentium Socket5/7 0,80 60-200 64/64 bit; cache: 16 KB

95.11 PPro Socket8 0,350,50

150-200 64/64 bit; L1/L2: 16/256 v. 512/1024 KB

97.01 PMMX Socket7 0,28 120-300 64/64 bit; L1/L2: 16/16 KB; MMX (57 utas.)

97.05 PII Slot1 0,35 233-450 64/64 bit; L1/L2: 32/256 KB

98.04 Celeron Socket370Slot1

0,25 266-450 64/64 bit; L1/L2: 32/nincs KB

99.09 PIII Slot2 0,180,13

400-1400

64/64 bit; SSE utasításkészletL1/L2/L3: 32/512/n.a. KB (L2 a magban)Magnév: Coopermine, Tualatin

99. CeleronII Slot1 0,13 1000-1400

64/64 bit; L1 128 KB; L2 a magban

00.11 Pentium4 Socket423 0,13 1000-1400

Teljesen új struktúraMagnév: Willamate

Pentium4 Socket478 0,13 2 GHz- L2: 512KB; FSB:133MHz; Mag: Northwood

02.05 Pentium4 Socket478 0,13 3,06GHz HT (HyperThreading), magnév: Prescott

Riválisok processzorai – Intel processzorok73

Page 62: A processzor

Bóta Laca

Év Típus Foglalat Gy. t. (nanom)

Órajel

(MHz)Egyéb

2005 P4 Extrem Ed. Gallatin Socket 478

130 3200 L2, L3, SSE2, HT

2005 P4 Extrem Ed. Gallatin Socket 478

130 3400 L2, L3, SSE2, HT

2005 P4 Extrem Ed. Gallatin LGA775 130 3400 L2, L3, SSE2, HT

2005 P4 Extrem Ed. Gallatin LGA775 130 3460 L2, L3, SSE2, HT

2005 P4 Extrem Ed. Prescott LGA775 90 3730 L2, SSE3, HT

2005 P4 Extrem Ed. Smithfield LGA775 90 3200 L2, SSE3, HT

2006 P4 Extrem Ed. 965 LGA775 65 3730 L2 (2x2 MB), 2 mag, HT,

(367 millió tranzisztor)

2006 Core 2 Duo E4400 LGA775 65 2000 167 millió tranzisztor, 2 mag

2007 Core 2 Quad Q6600 LGA775 65 2400 582 millió tranzisztor, 4 mag

Pentium (válogatás)Riválisok processzorai – Intel processzorok

73

Page 64: A processzor

Bóta Laca

Az Athlon processzorokról az Athlon szó a decathlon (tízpróba) szóból származik elődei az x86-os processzorok az Intel utángyártásai, majd a K5,

illetve K6 1999. Athlon (K7)

más néven Athlon Classic, kódneve „K7”. tok: kezdetben Slot A szabvány, később Socket A. új utasításkészlet: a 3DNowEx. támogatja a többprocesszoros üzemmódot szuperskalár architektúra (mint PIII): 9 végrehajtó egység

2000. Athlon Thunderbird 2001. Athlon Palomino processzormaggal, SSE támogatással

Athlon XP (asztali PC) Athlon 4 (mobil PC) Athlon MP (kiszolgáló - szerver).

2002. június Athlon Thoroughbred 2003. Athlon Barton maggal. Az Athlon kisebb L2 (másodszintű) gyorsítótárral rendelkező

változatai Duron néven kerültek piacra.

Riválisok processzorai – AMD processzorok98

Page 65: A processzor

Bóta Laca

AMD processzorok 1993-tól

év típus foglalat technológia

(mikrom)

órajel

(MHz)

egyéb

1993. 5x86-P75 0,35 133

1995. K5 (Pr75-Pr166) Socket 7 75-166 L1 24 KB

1997. ápr. K6 (8.8) (NexGen)

mag: Little Foot

Socket 7 0,35

0,25

166-266 MMX , L1 64 KB

1998. máj. K6-2, K6-3 3D (12)

mag: Comper, Sharptooth

Socket 7 0,25 300-450 3DNow!

Riválisok processzorai – AMD processzorok98

Page 66: A processzor

Bóta Laca

Athlon kezdet (válogatás)

év típus foglalat technológia

(mikrom)

órajel

(MHz)

egyéb

1999 aug K7 Athlon (22)

mag: Pluto, Orion

Slot A 0,25

0,18

500- L1 128 KB, L2 512 KB 3dNowEx

1999 Athlon Duronmag: Thundebird

Socket 462 0,13 1000 felett L1 128 KB

L2 256 KB

2000 Athlon 4 XP (37,5)mag: Palomino

Socket 462 0,13 1500 felett SSE, kevésbé melegszik

2000 Athlon (37,2)mag:Thorough-bred

Socket 462 0,13 1800(2100+, 2200+)

Kevésbé melegszik1,6-1,7V

Athlon XP-2600,2133 Mhz

Riválisok processzorai – AMD processzorok98

Page 67: A processzor

Bóta Laca

év típus foglalat technológia

(nanom)

órajel

(MHz)

egyéb

2001 Athlon (37,6)mag: Thorough-bred B

Socket 462 130 2130 (2600+,2400+)

84mm2 ; 133 MHz

2001 Athlon (37,6)mag: Thorough-bred B

Socket 462 130 2117-2225

(2700+,2800+)

333 MHz

2002 Athlon (37,6)

mag: Barton

Socket 462 130 3000

(2500+,2800+)

2x L2 cache

2003 Athlon; mag: Opteron Socket 462 130 64 bites, DDR memóriavezérlőHT struktúra, SSE 2

2005 Athlon 64 350+ Socket 939 130 2200 L2

2005 Athlon 64 4000+ Socket 939 130 2400 L1 64 KB, L2 1024 KB

2005 Athlon 64 X2 4800+ Socket 939 90 2400 L2

2006 Athlon FX-60 Socket 939 90 2600 L2 (2x1 MB), 2 mag

Athlon 2000 után (válogatás)Riválisok processzorai – AMD processzorok

98

Page 68: A processzor

Bóta Laca

Az újabb AMD processzorok jelölése

Pl. AMD Athlon X2 BE-2350

Főkategória Maximális fogyasztás

CPU mag száma

Modell jelölése

Példa B E 2 350

Lehetséges variációk

G=prémiumkategória P=több, mint 65W 2 vagy 4 100-999

B=középkategória S=55W 2 100-999

L=alsókategória E=kevesebb, mint 65W

1 vagy 2 100-999

2007. augusztus

Riválisok processzorai – AMD processzorok

Page 70: A processzor

Bóta Laca

Könyvek, cikkek

Sikos László: PC hardver kézikönyv. BBS-INFO, 2007. Andrew S. Tanenbaum: Számítógéparchitektúrák.

Panem, 2001. Arthur Dickschus: Egyszerűen PC-ismeretek. Hardver. Panem,

1998. Markó Imre: PC hardver. Konfigurálás és installálás. LSI, 2000. Chip 2004. július 78. oldal Chip 2007. augusztus PCWorld 2005. szeptember 101. oldal www.intel.hu; www.intel.com www.amd.com

2007. október