Реферат Архитектура Intel 64
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание
1 Архитектура Intel® 64…………………………………………………………………………... 3
2 Kentsfield…………………………………………………………………………………………. 4
3 Yorkfield………………………………………………………………………………………….. 5
4 Технологии………………………………………………………………………………………. 6
5 Технические характеристики ………………………………………………………………….. 6
6 Функции и преимущества……………………………………………………………………… 9
7 Вывод……………………………………………………………………………………………. 12
Литература……………………………………………………………………………………… 13
Intel Core 2 Quad — семейство четырёхъядерных процессоров, где Intel встроила в единый корпус два кристалла Core 2 Duo. Модели на двух кристаллах Conroe (технология 65 нм) имеют кодовое название Kentsfield и маркировку Core 2 Quad Q6xxx, модели на кристаллах Wolfdale (технология 45 нм) имеют кодовое название Yorkfield и маркировку Core 2 Quad Q7xxx, Q8xxx и Q9xxx.
Во всех процессорах Intel® Core™2 Quad используются следующие технологии:
Четырехъядерная технология Intel®
Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®◊
Архитектура Intel® 64
Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.
Архитектура Intel® 64 поддерживает следующие возможности:
64-разрядное сплошное пространство виртуальных адресов
64-разрядные указатели
64-разрядные регистры общего назначения
64-разрядная поддержка вычислений с целыми числами
До 1 ТБ адресного пространства платформы
Первый в мире четырёхъядерный процессор появился в январе 2007 года, он был основан на дизайне ядер Kentsfield и носил имя Intel Core 2 Quad Q6600. Затем, в июле 2007 года, вышел процессор Intel Core 2 Quad Q6700, который отличался лишь повышенной с 2400 до 2667 МГц частотой. Но техпроцесс 65 нм недостаточен для четырёхъядерных процессоров, поэтому процессоры на ядре Kentsfield не получили распространения. Картина изменилась лишь в марте 2008 года, когда в продажу поступили процессоры на основе дизайна ядер Yorkfield. Ядро Yorkfield производится с соблюдением норм 45-нм технологического процесса изготовления, поэтому энергопотребление процессоров на основе этого дизайна значительно ниже, что позволило значительно расширить ассортимент семейства Intel Core 2 Quad. Уже во втором квартале 2008 года чипы Kentsfield перестали сходить с конвейера Intel. Чипы Yorkfield производятся и по сей день, однако это последнее решение в исполнении LGA775.
Kentsfield
Kentsfield — дизайн ядер, лёгший в основу первых в мире четырёхъядерных процессоров. Он был анонсирован 2 ноября 2006 года. Анонс прошёл всего через пару месяцев после анонса дизайна Conroe в связи с тем, что разработка этих дизайнов шла одновременно. Основная модель на основе дизайна Kentsfield — Intel Core 2 Quad Q6600, он поступил в продажу 8 января 2007 года по цене 851 долл. Это была единственная модель вплоть до 22 июля 2007 года, когда поступили в продажу модели Intel Core 2 Quad Q6700 и Intel Core 2 Extreme QX6850 по цене 530 и 999 долл. соответственно. Модель Intel Core 2 Extreme QX6850 была основана на дизайне Kentsfield XE. В дальнейшем цена на Intel Core 2 Quad Q6600 была снижена до 266 долл., что сделало процессор общедоступным.
Kentsfield XE — модернизированный дизайн ядер Kentsfield, который имеет незначительные отличия от оригинала, а именно более эффективную стойкость[уточнить] при высоких частотах и свободный коэффициент умножения. Данный дизайн использовался в процессорах Intel Core 2 Extreme QX6700, QX6800 и QX6850.
Дизайн ядер Kentsfield имеет площадь 286 мм² и 582 млн транзисторов. Объём кеш-памяти первого уровня составляет 32 Кб для инструкций и 32 Кб для данных на каждое ядро. Объём общей кеш-памяти второго уровня составляет 8 Мб. Для производства дизайна используют нормы 65-нм полупроводникового технологического процесса изготовления. Энергопотребление составляет 95—105 у Kentsfield и 130 Вт у Kentsfield XE. Максимальное напряжение питания — 1,350 В. Последний степинг — G0.
Yorkfield
Yorkfield — аналогичный Kentsfield дизайн ядер, состоящий из двух чипов, но здесь используются 45-нм чипы Wolfdale, которые основаны на новой архитектуре Intel Penryn, однако они не несут существенных архитектурных изменений по сравнению с 65-нм чипами Conroe, основанных на архитектуре Intel Core. Изначально планировалось, что чипы Yorkfield поступят в продажу в январе 2008 года, однако дату пришлось перенести на март из-за обнаруженной ошибки в дизайне. Первые модели — Intel Core 2 Quad Q9300 и Q9450, которые имели частоты 2500 и 2667 МГц и продавались по цене 266 и 316 долл. соответственно. В апреле появилась модель Intel Core 2 Quad Q9550 с частотой 2833 МГц, которая стоила 530 долл.
Yorkfield XE — дизайн, который лег в основу процессоров Intel Core 2 Extreme QX9650, QX9770, QX9775. Раньше всех — 11 ноября 2007 года, то есть еще раньше, чем вышел основной дизайн Yorkfield — поступил в продажу Intel Core 2 Extreme QX9650. Данный дизайн совместим с серверным сокетом LGA771. Также особенностью дизайна можно назвать свободный коэффициент умножения, что является естественной характеристикой линейки Intel Core 2 Extreme.
Yorkfield-6M — дизайн ядер, в основу которого вошла пара чипов Wolfdale-3M, использующиеся в дешёвых моделях Intel Core 2 Duo E7xxx. Дизайн Yorkfield-6M использовался в моделях Intel Core 2 Quad Q9x00 в которых 6 Мб кеша второго уровня, Q8xxx, в которых 4 Мб кеша второго уровня и в моделях Q7xxx, в которых 2 Мб кеша второго уровня. Количество транзисторов в этом дизайне сократилось до 548 млн штук, а площадь уменьшилась до 162 мм².
Дизайн ядер Yorkfield имеет площадь 214 мм² и 820 млн транзисторов. Объём кеш-памяти первого уровня составляет 32 Кб для инструкций и 32 Кб для данных на каждое ядро. Объём общей кеш-памяти второго уровня составляет 12 Мб. Для производства дизайна используются нормы 45-нм полупроводникового технологического процесса изготовления. Энергопотребление составляет 65—95 Вт у Yorkfield и Yorkfield 6M и 130 Вт у Yorkfield XE. Максимальное напряжение питания — 1,200 В. Последний степинг — R0.
Технологии
Технологии, поддерживаемые процессорами Intel Core 2 Quad:
Intel Virtualization Technology (VT)
Intel Streaming SIMD Extensions 4.1 (SSE 4.1) (только у 45-нм Yorkfield)
Intel Enhanced Virus Protection или Execute Disable Bit (EVP)
Intel Extended Memory 64 Technology (EM64T)
Enhanced Intel SpeedStep Technology
Enhanced Halt State (C1E)
Intel Thermal Monitor 2
Разъём: LGA775
Технические характеристики
| Модель | Частота, МГц | Множитель | Частота FSB, МГц | Кеш L2, Мб | TDP[2], Вт | Дизайн ядер |
| 45-нанометровая технология (ядро Yorkfield) | ||||||
| Q7500 | 2600 | 13 | 800 | 2 | 65 | Yorkfield-6M |
| Q7600 | 2700 | 13,5 | 800 | 2 | 65 | Yorkfield-6M |
| Q8200 | 2333 | 7 | 1333 | 4 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q8200s | 2333 | 7 | 1333 | 4 | 65 | Yorkfield-6M |
| Q8300 | 2500 | 7,5 | 1333 | 4 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q8400 | 2667 | 8 | 1333 | 4 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q9300 | 2500 | 7,5 | 1333 | 6 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q9400 | 2667 | 8 | 1333 | 6 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q9400s | 2667 | 8 | 1333 | 6 | 65 | Yorkfield-6M |
| Q9450 | 2667 | 8 | 1333 | 12 | 95 | Yorkfield |
| Q9500 | 2833 | 8,5 | 1333 | 6 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q9505 | 2833 | 8,5 | 1333 | 6 | 95 | Yorkfield-6M |
| Q9550 | 2833 | 8,5 | 1333 | 12 | 95 | Yorkfield |
| Q9550s | 2833 | 8,5 | 1333 | 12 | 65 | Yorkfield |
| Q9650 | 3000 | 9 | 1333 | 12 | 95 | Yorkfield |
| QX9650 | 3000 | 9 | 1333 | 12 | 130 | Yorkfield XE |
| QX9770 | 3200 | 8 | 1600 | 12 | 130 | Yorkfield XE |
| QX9775 | 3200 | 8 | 1600 | 12 | 130 | Yorkfield XE |
| 65-нанометровая технология (ядро Kentsfield) | ||||||
| Q6600 | 2400 | 9 | 1066 | 8 | 95 | Kentsfield |
| Q6700 | 2667 | 10 | 1066 | 8 | 105 | Kentsfield |
| QX6700 | 2667 | 10 | 1066 | 8 | 130 | Kentsfield XE |
| QX6800 | 2933 | 11 | 1066 | 8 | 130 | Kentsfield XE |
| QX6850 | 3000 | 9 | 1333 | 8 | 130 | Kentsfield XE |
| Свойство | Yorkfield |
| Название ядра | Yorkfield |
| Официальное название | Core 2 Quad Q9хx0, Core 2 Quad Q8х00, Core2 Extreme QX9хх0 |
| Технологический процесс, мкм | 0.045 |
| Год начала производства | 2007 |
| Количество транзисторов, млн | 410 x2 |
| Типа разъёма | Socket LGA775 |
| Площадь ядра, мм² | 107 x2 |
| Тактовые частоты, Мгц | 2660-3330 |
| Частоты системной шины, Мгц | 1333-1600 |
| Разрядность системной шины, бит | 64 |
| Пропускная способность шины процессор-чипсет | 10.664-12.8 ГБ/сек |
| Тепловыделение, Вт | 130 |
| Напряжение питания ядра, В | 0.85–1.3625 |
| Максимальная рабочая температура ядра, С | 64.5 |
| Разрядность внутренних регистров, бит | 32/64 |
| Размер кэша L1, Кб | 64 х4 |
| Размер внутреннего кэша L2, Кб | 6144 х2 |
| Ширина шины L2 кеша, бит | 256 (двунаправленная) |
| Размер внешнего кэша L2/L3, Кб | Нет |
| Частота работы внешнего кэша, Мгц | Нет |
| Количество ступеней конвейера | 14 |
| Максимальное количество инструкций за такт | 4 x4 |
| Количество исполнительных модулей для целочисленных операций | 3 х4 |
| AGU (устройства вычисления адреса, Address Generation Unit) | 2 x4 |
| Количество исполнительных модулей для операций с плавающей точкой | 4 х4 |
| Количество исполнительных модулей для SIMD операций | 3 (128-bit) х4 |
| Поддержка набора команд Enchanced MMX | Нет |
| Поддержка набора команд SSE | Да |
| Поддержка набора команд SSE2 | Да |
| Поддержка набора команд SSE3 | Да |
| Поддержка набора команд SSE4 | 4.1 |
| Поддержка набора команд 3DNow! | Нет |
| Поддержка набора команд Enhanced 3DNow! | Нет |
| Поддержка набора команд IA64 | Нет |
| Поддержка набора команд AMD64 (x86-64, Intel EM64T) | Да |
| Поддержка технологии виртуализации | Да (кроме Q8200 и Q8300) |
| Поддержка многопроцессорности (максимальное число процессоров в системе) | Нет |
| Типы поддерживаемой памяти | Нет |
| Поддерживаемые частоты шины памяти | Нет |
| Максимальный поддерживаемый объём памяти | Нет |
| Максимальное поддерживаемое количество слотов под память | Нет |
| Поддержка ECC | Нет |
Функции и преимущества
| Функции | Преимущества |
| Технология Intel Wide Dynamic execution | Повышает скорость и эффективность исполнения программ, позволяя обрабатывать больше инструкций за один такт работы процессора. Каждое ядро может выполнять до четырех полных инструкций одновременно. |
| Технология Intel Smart Memory Access | Оптимизирует использование пропускной способности подсистемы памяти для ускорения выполнения команд с изменением их очередности. Переработанный механизм упреждающей выборки сокращает время, в течение которого исполняемые инструкции должны ожидать завершения обмена данными. Новые алгоритмы упреждающей выборки перемещают данные из системной памяти в быструю кэш-память второго уровня до исполнения инструкций, Эти функции позволяют более интенсивно загрузить конвейер, повышая скорость обработки инструкций и производительность. |
| Технология Intel Advanced Smart Cache | Совместно используемая кэш-память второго уровня выделяется динамически для каждого ядра в зависимости от его рабочей нагрузки. Данная технология, оптимизированная для двухъядерной системы, повышает вероятность того, что любое из ядер сможет получить доступ к данным, находящимся в кэш-памяти, а это значительно сокращает время ожидания для часто используемых данных и повышает производительность. |
| Технология Intel Advanced Digital Media Boost | Ускоряет выполнение целого ряда приложений, включая приложения обработки видео, речи, изображений и фотоснимков, шифрования, а также финансовые, технические и научные приложения. Новые процессоры, изготовленные на базе 45-нанометровой производственной технологии, поддерживают Intel HD Boost и новые инструкции SSE4, что обеспечивает повышенную производительность мультимедийных приложений. |
| Технология Intel Visualization (Intel VT) | Технология Intel VT позволяет одной аппаратной платформе функционировать как несколько "виртуальных". Благодаря технологии Intel VT компании получают улучшенную управляемость, ограничение простоев и поддержку продуктивности сотрудников, изолируя вычислительную деятельность в различных разделах. |
| Технология Intel extended Memory 64 (Intel EM64T) | Усовершенствование 32-разрядной архитектуры Intel, позволяющее процессору обращаться к большему объему памяти. При наличии соответствующего оборудования и программного обеспечения, поддерживающего 64-разрядные вычисления, платформы на базе процессоров с поддержкой технологии Intel EM64T позволяют использовать дополнительную виртуальную и физическую память. |
| Технология Execute Disable Bit | Обеспечивает расширенные возможности защиты от вирусов при использовании с соответствующей операционной системой. Технология Execute Disable Bit дает возможность помечать отдельные области памяти как "выполнимые" и "невыполнимые", что позволяет процессору сообщать операционной системе об ошибке, если вредоносный код попытается запустить программу, находящуюся в "невыполнимой" области памяти, тем самым будет предотвращена попытка инфицирования системы. |
| Разработанное Intel тепловое решение для процессоров в штучной упаковке | Включает 4-контактный разъем, позволяющий контролировать скорость вращения вентилятора и свести к минимуму уровень акустического шума, производимого вентилятором при работе на более высокой скорости. Технология контроля скорости вращения вентилятора основывается на измерении реальной температуры процессора и уровня использования электроэнергии. |
| Акустические преимущества | Процессоры Intel Core2 Quad снабжены цифровым температурным датчиком (DTS), позволяющим эффективно контролировать тепловой режим процессора и платформы, Температурные датчики, расположенные внутри процессора, измеряют максимальный уровень температуры на кристалле в любой момент времени. Технология Inter Quiet System, поддерживаемая семейством микросхем Inter 4X Express, использует датчик DTS для регулировки скорости вращения вентиляторов системы и процессора. Акустические преимущества мониторинга температуры обеспечиваются тем, что вентиляторы системы вращаются с оптимальной скоростью, достаточной для охлаждения системы - чем ниже скорость вращения вентилятора, тем ниже уровень шума. |
| Поддержка платформы | Платформа на базе микросхем семейства Intel 4X Express и оптимизированной модели памяти, призванная повысить производительность системы, рекомендуется компанией Intel как оптимальное дополнение процессора Intel Core2 Quad. Новые передовые технологии в области синтеза изображения, звука и управляемости обеспечивают широкие возможности. Подобное сочетание возможностей процессора и набора микросхем позволяет добиться высокой производительности настольной системы. |
| Номер процессора | VT | TXT | EIST | Intel 64 | XD |
| Q9650 | + | + | + | + | + |
| Q9550 | + | + | + | + | + |
| Q9450 | + | + | + | + | + |
| Q9400 | + | + | + | + | + |
| Q9300 | + | + | + | + | + |
| Q6700 | + | - | + | + | + |
| Q6600 | + | - | + | + | + |
| Год появления и фирма изготовитель | 2007, Intel |
| Тип процессора | Универсальный |
| архитектура | Intel® 64 |
| Разрядность регистров | 64 |
| Разрядность внешних шин данных | 64 |
| Разрядность шин адреса | 64 |
| Адресуемая память | 264 байт |
| Частота | 2333-3200 ГГц |
| Количество команд за такт | 16 |
| Технология | 45 нм |
| Количество транзисторов | 820 млн |
| Потребляемая мощность | 65-130 Вт |
| КЭШ память | L1-64Кб, L2-256Кб-12Мб, L3-0-12Мб |
| Особенности | Разъём: LGA775 |
Вывод
Литература
1 www.intel.ru
2 http://www.parallel.ru/russia/MSU-Intel/Core_2_Quad.html
3 http://ru.wikipedia.org
4 http://www.nix.ru/support/compare_tables_builder.html?item[0]=851
