1. Введення в персональний комп'ютер.
Персональний комп'ютер - це такий комп'ютер, який може собі дозволити купити окрема людина.
Найбільш "вагомою" частиною будь-якого комп'ютера є системний блок (іноді його називають комп'ютером, що є неприпустимою помилкою). Всередині нього розташовані блок живлення, плата з центральним процесором (ЦП), відеоадаптер, жорсткий диск, дисководи гнучких дисків та інші пристрої введення/виводу інформації. Найчастіше відеоадаптер і контролери введення/виводу розміщені прямо на платі ЦП. У системному блоці можуть розміщуватися кошти мультимедіа: звукова плата і пристрій для читання оптичних дисків - CD-ROM. Крім того, в поняття "комп'ютер" входить клавіатура і монітор. Маніпулятор миша є необов'язковою, але досить важливою деталлю. Тепер коротко про вибір основних компонентів ПК. Процесор є основним компонентом будь-якого ПК. В даний час найбільш поширені процесори фірми Intel, хоча ЦП інших фірм (AMD, Cyrix, NexGen та ін) складають їм гідну конкуренцію. Є також материнська (MotherBoard) плата. Основною характеристикою материнських плат є їх архітектура. Основними шинами до недавнього часу вважалися ISA (Industrial Standard Architecture) і EISA (Extended ISA), і які мають розрядність 10 і 32 відповідно. Для забезпечення нормальної роботи відеоадаптерів був розроблений стандарт VESA (Video Electronic Standart Association), розрахований на застосування процесора серії 486, що працює на частоті процесора і що є "приставкою" до шини ISA або EISA. З появою процесора Pentium була розроблена самостійна шина PCI, яка на сьогоднішній день є найбільш швидкою і перспективною. Звичайно в ПК присутня дисковод для гнучких дисків. Існує два стандарти: 5.25 "і 3.5". На сьогоднішній день більшість комп'ютерів поставляється з дисководом 3.5 ". Жeсткій диск (вінчестер), почавши своe ходу з обсягу в 5 МБ, досяг небувалих висот. На сьогоднішній день не здивують диски об'eмом 2 або 4 ГБ. Для більшості додатків цілком достатньо об'eма 420 -- 700 МБ, однак якщо вам доводиться працювати з кольоровими графічними зображеннями або вeрсткой, то прідeтся подумати про диск в 1.5-2 ГБ або навіть парі таких дисків. Слід додати значення не лише ємності диска, але і його тимчасовим характеристикам. Як оптимальних можна порекомендувати вінчестери фірми Western Digital, Seagate або Corner. Для оперативної пам'яті (RAM, ОЗУ) закон простий: чим більше, тим краще. В даний час важко знайти конфігурацію з об'eмом пам'яті менше 4 МБ. Для нормальної роботи більшості програмних продуктів бажано мати хоча б помітити , що при збільшенні ОЗУ більш ніж 32 МБ швидкодію ПК збільшується значно менше, і така конфігурація необхідна художникам і мультиплікаторів. Hеот'емлемой частиною ПК є клавіатура. Стандартною в Росії є 101 - клавішна клавіатури з англійськими та російськими символами. Миша. Необхідна для роботи з графічними пакетами, кресленнями, при розробці схем і при роботі під Windows. Слід зазначити, що якийсь ігрове і програмне забезпечення вимагає наявність миші. Основний ха миші є роздільна здатність, яка вимірюється у точках на дюйм (dpi). Нормальною вважається миша, що забезпечує дозвіл 300 -- 400 dpi. Непогано мати також спеціальний килимок під миша, що забезпечує еe збереження і довговічність. Вибору монітора ПК слід приділити особливу увагу, оскільки від якості монітора залежить збереження вашого зору і загальну стомлюваність при роботі. Монітори мають стандартний розмір діагоналі в 14,15, 17,19,20 і 21 дюйм. Необхідний розмір діагоналі монітора вибирається виходячи їх дозволу, при якому ви збираєтеся працювати. Так, для більшості додатків цілком достатньо мати 14 дюймовий монітор, який забезпечує роботу при роздільній здатності до 800 на 600 пікселів. ПК може мати звукову карту. З одного боку, звукова карта не є необхідним елементом комп'ютера, але, з іншого боку, дозволяє перетворити його на потужний підмога при навчанні та написанні музики, вивченні мов. Та й який інтерес бити ворогів на екрані, якщо не чуєш їх передсмертні крики. Найпростішим картою є Adlib, який дозволяє відтворювати тільки музику без оцифрованої мови. І CD-ROM, з одного боку, також не є необхідною для функціонування комп'ютера частиною, але стає всe більш і більш популярними в зв'язку з тенденцією поставляти професійне, що навчає і ігрове програмне забезпечення на CD-дисках.
2. Відмінності процесорів.
2.1. Відмінності процесор SX, DX, SX2, DX2 і DX4.
SX і DX позначає "полегшену" і повну веpсію одного і того ж процесора. Для 386 варіант SX був зроблений з 16-pазpядним інтеpфейсом, що дозволяло економити на обв'язці і встановлювати пам'ять по два SIMM, а не по четиpе, як для DX. При роботі з 16-pазpяднимі пpогpаммамі 386SX майже не відстає від 386DX на тій же частоті, однак на 32-pазpядних пpогpаммах він працює відчутно повільніше через pазделенія кожного 32-pазpядного запpоса до пам'яті на два 16-pазpядних. Hа Насправді ж більшість компьютеpов з 386DX працює бистpее компьютеpов з SX навіть на 16-pазpядних пpогpаммах - благодаpя того, що на платах з 386DX найчастіше встановлений аппаpатний кеш, якому немає на більшості плат з SX. Внутрішня аpхітектуpа 386SX - повністю 32-pазpядная, і програмно обнаpужіть різницю між SX і DX без запpоса коду процесора або вимірів швидкості АДВОКАТУРИ магістpалі в загальному випадку неможливо.
Для 486 SX позначає варіант без встpоенного сопpоцессоpа. Ранні моделі пpедставлялі собою пpосто отбpаковку від DX з несправності сопpоцессоpом - сопpоцессоp в них був заблокіpован, і для встановлення такого процесора замість DX тpебовалось пеpенастpоіть системну плату. Більш пізні веpсіі випускалися самостійно, і можуть встановлюватися замість DX без зміни настpойкі плати. Кpоме відсутності сопpоцессоpа та ідентифікаційних кодів, моделі SX також нічим не відрізняються від відповідних моделей DX, і програмно pазліченіе їх у загальному випадку теж неможливо.
SX2, DX2 і DX4 - варіант відповідних процесор з Внутрішня подвоєнням або утpоеніем частоти. Hапpімеp, аппаpатная настpойка плати для DX2-66 робиться, як для DX33, і на вхід подається частота 33 МГц, проте в програмно настpойке може потpебоваться збільшення задеpжек пpи обpащеніі до пам'яті для компенсації возpосшей швидкості АДВОКАТУРИ процесора. Всі Внутрішня опеpаціі в процесор виконуються відповідно в два і тpі pаза бистpее, однак обмін із зовнішньої магістpалі визначають зовнішньої тактовою частотою. За рахунок цього DX4-100 працює втpое бистpее DX33 тільки на тих ділянках пpогpамм, якому цілком містяться в його Внутрішня кеш, на великих фpагментах це відношення може впасти до двох з половиною і менше.
Hекотоpие сеpіі процесора AMD (зокрема - 25253) випускалися з єдиним кpісталлом DX4, якому міг пеpеключаться в pежим подвоєння з низьким рівнем на виведенні B-13. Маpкіpовка як DX2 або DX4 пpоводить по результату тестів; відповідно, процесор, маpкіpованний як DX4, міг працює як DX2 і наобоpот. Процесор Intel DX4-100 можуть пеpеключаться в pежим подвоєння з низьким рівнем на виведення R-17.
Процесор AMD 5x86 стандартної працює з утpоеніем зовнішньої частоти, а низький уpовень на виведення R-17 пеpеключает його в pежим учетвеpенія.
2.2. Позначення "SL-Enhanced" y процесор Intel 486.
Hалічіе SMM (System Management Mode - pежим упpавленія системою), що використовується головним обpаз для пеpевода процесора в економічний pежим. Ще позначається як "S-Series", з додаванням до позначення процесора суфікса "-S". У SL-Enhanced процесор є також команда CPUID, якому повертає ідентіфікатоp процесора.
2.3. Відмінності процесор UMC 486 U5 від Intel, AMD і дpугих.
Пpежде за все - оптімізіpованним мікpокодом, за рахунок чого часто використовувані команди виконуються за меншу кількість тактів, ніж у процесора Intel, AMD, Cyrix та дpугих. Процесор U5 не мають Внутрішня множення частоти, а результату в 65 МГц і подібні, одержувані деякими програма, виходять тому, що для визначених частоти пpогpамме необхідно Правильно пізнати процесор - точніше, число тактів, за котоpое він виконає тестову послідовність, а більшість поширений пpогpамм НЕ вміють Правильно пізнавати U5. З цієї ж пpічіне на U5 зависає ігpа Heretic, помилково знайшовши в ньому сопpоцессоp - щоб це виключити, потрібно в командному стpоке Heretic вказати ключ "-debug".
2.4. Чіпи RISC і CISC.
RISC - це абревіатура від Reduced Instruction Set Computer (комп'ютер зі скороченим набором команд), а CISC - абревіатура від Comlex Instruction Set Computer (комп'ютер з повним набором команд). Істотна різниця між ними полягає в наступному: чіпи RISC розуміють лише деякі інструкції, але кожну з них вони можуть виконати дуже швидко. Програми для RISC-машин досить складні, але виконуються вони швидше тих, які сумісні з CISC-машинами. Але, може, це й не так? (Дослідження продуктивності ще не завершені.)
Всі чіпи Intel 80x86 (як і чіпи Motorola 680x0
(68010,68020, .., 68040), що використовуються в комп'ютерах Macintosh і NeXT)
є яскравими представниками CISC-чіпів. Hекоторые робочі станції, починаючи з IBM, використовують чіпи RISC.
2.5. Ідентифікація чіпів Intel і AMD.
2.5.1. Кодекси дати.
Просіть від продавця кодекси дати перед тим як ви купите процесор. Всі ЦПУ мають дату випуску, яка проставляється на корпусі. Переконайтеся, що Ви купуєте новий процесор, а не торішній.
Наприклад A80486DX33 (by Intel)
V74400223
V - перший символ, код заводу (plant code);
7 - другий символ, це остання цифра року випуску процесора, що розглядається процесор випущений в 1987 році;
44 - наступні дві цифри, 44-а робочий тиждень цього року (1987); 002 - наступні 3 цифри, номер партії (sequence number);
3 - код заміни (change code).
Hапример E6 9433 DPD (on AMD CPUs)
E6 - версія реалізації (version release);
9433 - випущений на 33 робочому тижні 1994 року;
DPD - шифр серії (wafer number);
2.5.2. Версія процесора.
Просіть дані про версію процесора. Порівняйте версію процесора, що Вам пропонують з процесорами Intel 800-468-3548 або AMD 800-222-9323, тому що більш ранні версії процесорів мають помилки і різні дефекти.
2.5.3. Demo-зразки.
Ніколи не будете платити повну ціну за demo-зразки. AMD і Intel роблять технічні зразки для кожної версії процесора, перш, ніж буде розпочато серійний випуск процесора. Такий ЦПУ може мати помилки (дефекти), тому що звичайно створений для випробування. Зовсім не передбачається, що такий процесор продадуть кінцевому користувачеві.
Hапример:
Нормальна версія (normal version): i486DX-33:
Розробка зразків (engineering samples): i486DX-33 E
2.5.4. Перемарковані процесори.
Перемарковані процесори (remaked CPUs) - це процесори, які розганяють сильніше ніж оригінальні для більш високої ціни і прибутку. Ці дії вважаються незаконними. Використання такого ЦПУ завжди ризиковано. Розгонки процесора іноді буває успішною, наприклад, з 33MHz до 40MHz, або з 25MHz до 33MHz, але не завжди. Використання розігнаного процесора призводить до перегрівання чіпа і його нестабільної роботи, що часто служить причиною всіляких помилок, збоїв та зависань системи. Перемаркірований і розігнаний ЦПУ має набагато менший термін служби, ніж оригінальний процесор, завдяки завдяки перегрівання чіпа.
3. Процесори фірми Intel.
3.1. Сучасна мікропроцесорна технологія фірми Intel.
Досягнення фірми Intel в мистецтві проектування і виробництва напівпровідників роблять можливим виробляти потужні мікропроцесори у все більш малих корпусах. Розробники мікропроцесорів в даний час працюють з комплементарним технологічним процесом метал-оксид напівпровідник (CMOS) з роздільною здатністю менше, ніж мікрон.
Використання субмікронних технології дозволяє розробникам фірми Intel мати у своєму розпорядженні більше транзисторів на кожній підкладці. Це зробило можливим збільшення кількості транзисторів для сімейства X86 від 29,000 в 8086 процесорі до 1,2 мільйонів в процесорі Intel486 DX2, з найвищим досягненням в процесорі Pentium. Виконаний за 0.8 мікронній BiCMOS технології, він містить 3.1 мільйона транзисторів. Технологія BiCMOS поєднує переваги двох технологій: біполярної (швидкість) і CMOS (мале енергоспоживання). З допомогою більш, ніж у два рази більшої кількості транзисторів Pentium процесора в порівнянні з Intel486, розробники помістили на підкладці компоненти, раніше розташовувався в квартирі процесора. Наявність компонентів всередині зменшує час доступу, що істотно збільшує продуктивність. 0.8 мікрона технологія фірми Intel використовує тришаровий метал і має рівень, вищий в порівнянні з оригінальною 1.0 мікронній технологією двошарового металу, що використовується в процесорі Intel486.
3.2. Перші процесори фірми Intel.
За 20-річну історію розвитку мікропроцесорної техніки провідні позиції в цій області займає американська фірма Intel (INTegral ELectronics). До того як фірма Intel почала випускати мікрокомп'ютери, вона розробляла і виробляла інші види інтегральних мікросхем. Головною її продукцією були мікросхеми для калькуляторів. У 1971 р. вона розробила і випустила перший у світі 4-бітний мікропроцесор 4004. Фірма спочатку продавала його в якості вбудованого контролера (щось на зразок засоби управління вуличним світлофором чи мікрохвильової піччю). 4004 був четирехбітовим, тобто він міг зберігати, обробляти і записувати в пам'ять або зчитувати з неї четирехбітовие числа. Після чіпа 4004 з'явився 4040, але 4040 підтримував зовнішні переривання. Обидва чіпа мали фіксоване число внутрішніх індексних регістрів. Це означало, що виконуються програми були обмежені числом вкладень підпрограм до 7.
У 1972 р., тобто через рік після появи 4004, Intel випустила черговий процесор 8008, але справжній успіх їй приніс 8-бітний мікропроцесор 8080, яка була оголошена в 1973 р. Цей мікропроцесор отримав дуже широке розповсюдження в усьому світі. Зараз у нашій країні його аналог - мікропроцесор KP580ІК80 застосовується в багатьох побутових персональних комп'ютерах і різноманітних контролерах. З чіпом 8080 також пов'язана поява стека зовнішньої пам'яті, що дозволило використовувати програми будь-який вкладеності.
Процесор 8080 був основною частиною першою невеликого комп'ютера, який набув широкого поширення в діловому світі. Операційна система для нього була створена фірмою Digital Research і називалася Control Program for Microcomputers (CP/M).
3.3. Процесор 8086/88.
У 1979 р. фірма Intel випустила перший 16-бітний мікропроцесор 8086, можливості якого були близькі до можливостей процесорів мінікомп'ютерів 70-х років. Мікропроцесор 8086 виявився "прабатьком" цілого сімейства, яке називають сімейством 80x86 або х86.
Декілька пізніше з'явився мікропроцесор 8088, архітектурно повторює мікропроцесор 8086 і має 16-бітний внутрішні регістри, але його зовнішня шина даних складає 8 біт. Широкої популярності мікропроцесора сприяло його застосування фірмою IBM в персональних комп'ютерах PC і PC/XT.
3.4. Процессор 80186/88.
У 1981 р. з'явилися мікропроцесори 80186/80188, які зберігали базову архітектуру мікропроцесорів 8086/8088, але містили на кристалі контролер прямого доступу до пам'яті, лічильник/таймер і контролер переривань. Крім того, була дещо розширена система команд. Однак широкого поширення ці мікропроцесори (як і персональні комп'ютери PCjr на їх основі), не отримали.
3.5. Процесор 80286.
Наступним великим кроком у розробці нових ідей став мікропроцесор 80286, який з'явився в 1982 році. При розробці були враховані досягнення в архітектурі мікрокомп'ютерів і великих комп'ютерів. Процесор 80286 може працювати в двох режимах: в режимі реального адреси він емулює мікропроцесор 8086, а в захищеному режимі віртуального адреси (Protected Virtual Adress Mode) або P-режимі надає програмісту багато нових можливостей і засобів. Серед них можна відзначити розширене адресний простір пам'яті 16 Мбайт, поява дескрипторів сегментів і дескріпторних таблиць, наявність захисту по чотирьох рівнях привілеїв, підтримку організації віртуальної пам'яті і мультизадачності. Процесор 80286 застосовується в ПК PC/AT і молодших моделях PS/2.
3.6. Процесор 80386.
При розробці 32-о процесора 80386 потрібно було вирішити два основні завдання - сумісність і продуктивність. Перша з них була вирішена за допомогою емуляції мікропроцесора 8086 - режим реальної адреси (Real Adress Mode) або R-режим.
В Р-режимі процесор 80386 може виконувати 16-бітові програми (код) процесора 80286 без будь-яких додаткових модифікацій. Разом з тим, у цьому ж режимі він може виконувати свої "природні" 32-бітні програми, що забезпечує підвищення продуктивності системи. Саме в цьому режимі реалізуються всі нові можливості і засоби процесора 80386, серед яких можна відзначити масштабована індексний адресацію пам'яті, ортогональноє використання регістрів загальногопризначення, нові команди, засоби налагодження. Адресний простір пам'яті в цьому режимі складає 4 Гбайт.
Мікропроцесор 80386 дає розробнику систем велике число нових та ефективних можливостей, включаючи продуктивність від 3 до 4 мільйон операцій за секунду, повну 32-розрядну архітектуру, 4 гігабітні (2 байт) фізична адресний простір і внутрішнє забезпечення роботи зі сторінкової віртуальною пам'яттю.
Незважаючи на введення в нього останніх досягнень мікропроцесорної техніки, 80386 зберігає сумісність по об'єктному коду з програмним забезпеченням, у великій кількості написаним для його попередників, 8086 і 80286. Особливий інтерес представляє така властивість 80386, як віртуальна машина, яка дозволяє 80386 перемикатися у виконанні програм, керованих різними операційними системами, наприклад, UNIX і MS-DOS. Ця властивість дозволяє виробникам оригінальних систем безпосередньо вводити прикладне програмне забезпечення для 16-бітових машин в системі на базі 32-бітових мікропроцесорів. Операційна система P-режиму може створювати завдання, яке може працювати в режимі віртуального процесора 8086 (Virtual 8086 Mode) або V-режим. Прикладна програма, яка виконується в цьому режимі, вважає, що вона працює на процесорі 8086.
32-бітна архітектура 80386 забезпечує програмні ресурси, необхідні для підтримки "великих" систем, якi характеризуються операціями з великими числами, великими структурами даних, великими програмами (або більшою кількістю програм) і т.п. Фізичне адресний простір 80386 складається з 2 байт або 4 гбайт; його логічне адресний простір складається з 2 байт або 64 терабайт (Тбайт). Вісім 32-бітових загальних регістрів 80386 взаємозамінне можуть бути використані як операнди команд і як змінні різних способів адресації. Типи даних включають в себе 8 -, 16 - або 32-бітні цілі і порядкові, упаковані і неупаковані десяткові, покажчики, рядки біт, байт, слів і подвійних слів. Мікропроцесор 80386 має повну систему команд для операцій над цими типами даних, а також для керування виконанням програм. Способи адресації 80386 забезпечують ефективний доступ до елементів стандартних структур даних: масивів, записів, масивів записів і записів, що містять масиви.
Мікропроцесор 80386 реалізований за допомогою технології фірми Intel CH MOSIII - технологічного процесу, що поєднує в собі можливості високої швидкодії технології HMOS з малим споживанням технології КМОП. Використання геометрії 1,5 мкм і верств металізації дає 80386 більш 275000 транзисторів на кристалі. Зараз випускаються обидва варіанти 80386, що працюють на частоті I2 і I6 мгц без станів очікування, причому варіант 80386 на 16 мгц забезпечує швидкість роботи 3-4 мільйони операцій у секунду.
Мікропроцесор 80386 розділений всередині на 6 автономно і паралельно працюючих блоків з відповідною синхронізацією. Всі внутрішні шини, що з'єднують ці блоки, мають розрядність 32 біт. Конвеєрна організація функціональних блоків у 80386 допускає тимчасове накладення виконання різних стадій команди і дозволяє одночасно виконувати декілька операцій. Крім конвеєрної обробки всіх команд, у 80386 виконання низки важливих операцій здійснюється спеціальними апаратними вузлами. Блок множення/ділення 80386 може виконувати 32-бітне множення за 9-41 такт синхронізації, в залежності від числа значущих цифр, він може розділити 32-бітові операнди за 38 тактів (у разі чисел без знаків) або за 43 такту (у разі чисел зі знаками). Регістр групового зсуву 80386 може за один такт зрушувати від 1 до 64 біт. Звернення до більш повільної пам'яті (або до пристроїв введення/виводу) може здійснюватися з використанням конвеєрного формування адреси для збільшення часу встановлення даних після адреси до 3 тактів при збереженні двотактних циклів в процесорі. Внаслідок внутрішнього конвеєрного формування адреси при виконанні команди, 80386, як правило, обчислює адресу і визначає наступний магістральний цикл під час поточного магістрального циклу. Вузол конвеєрного формування адреси передає цю випереджальну інформацію в підсистему пам'яті, дозволяючи, тим самим, одному банку пам'яті дешіфріровать наступний магістральний цикл, у той час як інший банк реагує на поточний магістральний цикл.
3.7. Процесор 80486.
У 1989 р. Intel представила перший представника сімейства 80х86, що містить більше мільйона транзисторів в чіпі. Цей чіп багато в чому схожий з 80386. Він на 100% програмно сумісний з мікропроцесорами 386 (ТМ) DX & SX. Один мільйон транзисторів об'єднаної кеш-пам'яті (швидкої оперативної пам'яті), разом з апаратурою для виконання операцій з плаваючою комою та управлінням пам'яті на одній мікросхемі, тим не менш підтримують програмну сумісність з попередніми членами сімейства процесорів архітектури 86. Часто використовувані операції виконуються за один цикл, що порівнянно зі швидкістю виконання RISC-команд. Восьмікілобайтний уніфікований кеш для коду та даних, з'єднаний з шиною пакетного обміну даними з швидкістю 80/106 Мбайт/сек при частоті 25/33 МГерц гарантують високу продуктивність системи навіть з недорогими дисками (DRAM). Нові можливості розширюють багатозадачність систем. Нові операції збільшують швидкість роботи з семафор у пам'яті. Обладнання на мікросхемі гарантує несуперечність кеш-пам'яті і підтримує кошти для реалізації багаторівневого кешування. Вбудована система тестування перевіряє мікросхемную логіку, кеш-пам'ять і мікросхемное посторінково перетворення адрес пам'яті. Можливості налагодження включають в себе установку пасток контрольних точок у виполненяемом коді і під час доступу до даних. Процесор i486 має вбудований в мікросхему внутрішній кеш для зберігання 8Кбайт команд і даних. Кеш збільшує швидкодію системи, відповідаючи на внутрішні запити читання швидше, ніж при виконанні циклу читання оперативної пам'яті по шині. Це засіб зменшує також використання процесором зовнішньої шини. Внутрішній кеш прозорий для працюючих програм. Процесор i486 може використовувати зовнішній кеш другого рівня поза мікросхеми процесора. Зазвичай зовнішній кеш дозволяє збільшити швидкодію і зменшити смугу пропускання шини, яка вимагається процесором i486.
3.8. Intel OverDrive процесор.
Можливість постійного вдосконалення. Користувачі персональних комп'ютерів все частіше стикаються з цим у міру дедалі зростаючих вимог до мікропроцесорах з боку апаратного та програмного забезпечення. Фірма Intel впевнена: найкраща стратегія вдосконалення - спочатку закладена в систему можливість модернізації, модернізації відповідно до ваших потреб. Вперше в світі така можливість надається нашим споживачам. Фірма Intel приступила до випуску Intel OverDrive процесора, що відкриває нову категорію потужних співпроцесорів. Після простого встановлення цього співпроцесора на плату різко зросте швидкість роботи всієї системи та прикладних програм в MS-DOS, Windows, OS/2, Windows'95 і UNIX.
За допомогою цієї однією-єдиною мікросхеми Ви одразу ж зможете скористатися перевагами нової стратегії фірми Intel, закладеної в нашій продукції. Коли настане невідворотний момент, коли Вам буде потрібно продуктивність більша, ніж у Вашого комп'ютера, то все, що Вам буде потрібно - це вставити OverDrive процесор у Вашу систему - і користуватися перевагами, які дасть Вам нова мікропроцесорна технологія фірми Intel. Більш ніж просто модернізація, OverDrive процесор - це стратегія захисту Ваших теперішніх та майбутніх внесків у персональні комп'ютери.
Intel OverDrive процесор гарантує Вам відповідає стандартам і економічну модернізацію. Всього лише одна мікросхема збільшить обчислювальну потужність Вашого комп'ютера до вимог найсучаснішого програмного забезпечення і навіть тих програм, які ще не написані, в MS-DOS, в Windows, в PS/2, в UNIX, від AutoCAD - до WordPerfect.
Отже, наш перший мікропроцесор у серії Single Chip Upgrade (Якісне поліпшення - однієї мікросхемою) - це OverDrive процесор для систем на основі Intel i486SX. Встановлений у OverDrive-роз'єм, цей процесор дозволяє системі i486SX використовувати новітню технологію "подвоєння швидкості", яка використовується в процесорі i486DX2, і дає загальне збільшення продуктивності до 70%. OverDrive процесор для систем i486SX містить модуль операцій над цілими числами, модуль операцій над числами з плаваючою точкою, модуль управління пам'яттю і 8К кеш-пам'яті на одному кристалі, що працює на частоті, що вдвічі перевищує тактову частоту системної шини. Ця унікальна властивість дозволяє Вам подвоїти тактову частоту Вашої системи, не маючи витрат на придбання та встановлення інших додаткових компонентів. OverDrive процесор подвоїть, наприклад, внутрішню частоту МП i486SX 25 МГц до 50 МГц.
Хоча Intel OverDrive - це абсолютно нова технологія якісної модернізації, у ньому впізнаються і сімейні риси Intel. Виготовлений і випробуваний згідно з жорсткими стандартами Intel, OverDrive відрізняється зарекомендували себе властивостями продукції Intel: якістю і надійністю. OverDrive забезпечений постійної гарантією і звичним сервісом і підтримкою в усьому світі. OverDrive повністю сумісний з більше ніж 50000 прикладних програм. OverDrive процесор для i486SX - тільки перша з наших нових процесорів. У другому півріччі 1992 року ми випустимо OverDrive процесор для систем i486DX2, самих по собі представляють нове покоління технології МП. Потужний і доступний, OverDrive процесор прокладе для Вас безперервний шлях до якісно нових рівнів продуктивності персональних комп'ютерів.
Hекоторые результати лабораторних випробувань Intel overdrive процесора:
1. Робота з Microsoft Word for Windows 6.1 в середовищі Windows
3.0, популярним текстовим процесором.
Тест виконувався на системі з i486SX 20 МГц з файлом 330 КВ WordPerfect, перетвореному у формат Windows Word, було виконано 648 тематичних пошуків і замін, перевірка правопису у всьому файлі, потім файл був збережений.
Час виконання:
i486SX без OverDrive = 107 з
---------------------------- ВИГРАШ = 57%
i486SX з OverDrive = 68 з
2. Робота з Lotus 1-2-3 Release 3.0, електронної таблиці, що наближається за можливостями до інтегрованої середовищі, що володіє широким вибором аналітичних, економічних і статистичних функцій.
Тест виконувався на i486SX 20 МГц з таблицею об'ємом 433К на 10000 осередків, яка була завантажена і перерахована. Крім того, був оброблений великий блок текстових даних.
Час виконання:
i486SX без OverDrive = 250 з
---------------------------- ВИГРАШ = 481%
i486SX з OverDrive = 43 з
i486SX з i487SX = 72 з
---------------------------- ВИГРАШ = 67%
i486SX c OverDrive = 43 c
3. Робота з AutoCAD, популярної системою САПР.
Тест виконувався на i486SX 20 МГц з тривимірним архітектурним кресленням, над яким виконувалися операції перечерчіванія, панорамирования, масштабування, видалення прихованих ліній і повторної генерації файлу в зовнішньому форматі.
Час виконання:
i486SX з i487SX = 162 с
---------------------------- ВИГРАШ = 45%
i486SX c OverDrive = 112 c
А ось що кажуть про OverDrive процесорі ті, кому вже пощастило попрацювати з ним:
Брент Грехем: (спеціаліст з автоматизації офісів, US Bank, Портленд) "З тими можливостями модернізації, які надає Intel 486, я не бачу причин не використовувати OverDrive процесор. Що стосується його установки в систему, то з цим справиться навіть мій 10-річний синочок. "
Білл Лодж: (керівник проектної групи, Turner
Corporation, Нью Йорк) "Я працював з Windows і OS/2 в мережі Banyan Wines, використовуючи OverDrive процесор без жодної затримки. Моя вдосконалена система з i486SX 25 МГц працює не гірше, ніж системи на 50 МГц."
Стів Сіммонс: (технічний менеджер, CompUSA, Даллас)
"Windows верещить від щастя, коли працює з OverDrive процесором. Розрахунки на електронної таблиці в Excel виконуються миттєво."
3.9. Процесор Pentium.
У той час, коли Винод ДЕМ робив перші начерки, почавши в червні 1989 року розроблення Pentium процесора, він і не підозрював, що саме цей продукт буде одним з головних досягнень фірми Intel. Як тільки виконувався черговий етап проекту, відразу починався процес всеосяжного тестування. Для тестування була розроблена спеціальна технологія, яка дозволила імітувати функціонування процесора Pentium з використанням програмованих пристроїв, об'єднаних на 14 платах за допомогою кабелів. Тільки коли були виявлені всі помилки, процесор зміг працювати в реальній системі. На додаток до всього, у процесі розробки та тестування процесора Pentium брали активну участь усі основні розробники персональних комп'ютерів і програмного забезпечення, що чимало сприяло загальному успіху проекту. В кінці 1991 року, коли було завершено макет процесора, інженери змогли запустити на ньому програмне забезпечення. Проектувальники почали вивчати під мікроскопом розведення та проходження сигналів по підкладці з метою оптимізації топології та підвищення ефективності роботи. Проектування в основному було завершено в лютому 1992 року. Почалося всеосяжне тестування дослідної партії процесорів, протягом якого випробувань піддавалися всі блоки і вузли. У квітні 1992 року було прийнято рішення, що пора починати промислове освоєння Pentium процесора. Як основна промислової бази була обрана 5 Орегонському фабрика. Більше 3 мільйонів транзисторів були остаточно перенесені на шаблони. Почалося промислове освоєння виробництва і доведення технічних характеристик, що завершилися через 10 місяців, 22 березня 1993 широкої презентацією Pentium процесора.
Об'єднуючи більш, ніж 3.1 мільйона транзисторів на одній кремнієвої підкладці, 32-розрядний процесор Pentium характеризується високою продуктивністю з тактовою частотою 60 і 66 МГц. Його суперскалярна архітектура використовує вдосконалені способи проектування, які дозволяють виконувати більше, ніж одну команду за один період тактової частоти, в результаті чого Pentium в змозі виконувати величезну кількість PC-сумісного програмного забезпечення швидше, ніж будь-який інший мікропроцесор. Крім существуюшіх напрацювань програмного забезпечення, високопродуктивний арифметичний блок з плаваючою комою Pentium процесора забезпечує збільшення обчислювальної потужності до необхідної для використання недоступних раніше технічних і наукових додатків, спочатку призначених для платформ робочих станцій.
Численні нововведення - характерна особливість
Pentium процесора у вигляді унікального поєднання високої продуктивності, сумісності, інтеграції даних та нарощуваність. Це включає:
- Суперскалярної архітектуру;
- Роздільне кешування програмного коду та даних;
- Блок предсказания правильної адреси переходу;
- Високопродуктивний блок обчислень з плаваючою комою;
- Розширену 64-бітову шину даних;
- Підтримку багатопроцесорного режиму роботи;
- Засоби завдання розміру сторінки пам'яті;
- Засоби виявлення помилок і функціональної надлишковості;
- Управління продуктивністю;
- Нарощуваність за допомогою Intel OverDrive процесора. Cуперскалярная архітектура Pentium процесора представляє
собою сумісну тільки з Intel двухконвейерную індустріальну архітектуру, що дозволяє процесору досягати нових рівнів продуктивності шляхом виконання більш, ніж однієї команди за один період тактової частоти. Термін "суперскалярна" позначає мікропроцесорну архітектуру, яка містить більше одного обчислювального блоку. Ці обчислювальні блоки, або конвеєри, є вузлами, де відбуваються всі основні процеси обробки даних і команд.
Поява суперскалярної архітектури Pentium процесора являє собою природний розвиток попереднього сімейства процесорів з 32-бітовою архітектурою фірми Intel. Наприклад, процесор Intel486 здатний виконувати декілька своїх команд за один період тактової частоти, однак попередні сімейства процесорів фірми Intel вимагали безліч циклів тактової частоти для виконання однієї команди.
Можливість виконувати безліч команд за один період тактової частоти існує завдяки тому, що процесор Pentium має два конвеєри, які можуть виконувати дві інструкції одночасно. Так само, як і Intel486 з одним конвеєром, подвійний конвеєр Pentium процесора виконує просту команду за п'ять етапів: попередня підготовка, перший декодування (декодування команди), другий декодування (генерація адреси), виконання та зворотний вивантаження.
У результаті цих архітектурних нововведень, у порівнянні з попередніми мікропроцесорами, значно більша кількість команд може бути виконано за один і той же час.
Інше найважливіше революційне удосконалить?? нствованіе, реалізоване в процесорі Pentium, це введення роздільного кешування. Кешування збільшує продуктивність за допомогою активізації місця тимчасового зберігання для часто використовуваного програмного коду та даних, одержуваних з швидкої пам'яті, замінюючи по можливості звернення до зовнішньої системної пам'яті для деяких команд. Процесор Intel486, наприклад, містить один 8-KB блок вбудованою кеш-пам'яті, яка використовується одночасно для кешування програмного коду і даних.
Проектувальники фірми Intel обійшли це обмеження використанням додаткового контуру, виконаного на 3.1 мільйонів транзисторів Pentium процесора (для порівняння, Intel486 містить 1.2 мільйона транзисторів) створюють роздільне внутрішнє кешування програмного коду і даних. Це покращує продуктивність за допомогою виключення конфліктів на шині і робить подвійне кешування доступним частіше, ніж це було можливо раніше. Наприклад, під час фази попередньої підготовки, використовується код команди, отриманий з кеша команд. У разі наявності одного блоку кеш-пам'яті, можливий конфлікт між процесом попередньої підготовки команди і доступом до даних. Виконання роздільного кешування для команд і даних виключає такі конфлікти, даючи можливість обом командам виконуватися одночасно. Кеш-пам'ять програмного коду та даних Pentium процесора містить по 8 KB інформації кожна, і кожна організована як набір двоканального асоціативного кеша - призначена для запису тільки попередньо переглянутого специфікованого 32-байтного сегмента, причому швидше, ніж зовнішній кеш. Всі ці особливості розширення продуктивності зажадали використання 64-бітової внутрішньої шини даних, що забезпечує можливість подвійного кешування і суперскалярної конвеєрної обробки одночасно із завантаженням наступних даних. Кеш даних має два інтерфейси, по одному для кожного з конвеєрів, що дозволяє йому забезпечувати даними дві окремі інструкції протягом одного машинного циклу. Після того, як дані дістаються з кеша, вони записуються в головну пам'ять в режимі зворотного запису. Така техніка кешування дає кращу продуктивність, ніж просте кешування з безпосереднім записом, при якому процесор записує дані одночасно в кеш і основну пам'ять. Тим не менше, Pentium процесор здатний динамічно конфігуруватися для підтримки кешування з безпосереднім записом.
Таким чином, кешування даних використовує два різних чудових рішення: кеш зі зворотним записом і алгоритм, названий MESI (модифікація, виняток, розподіл, звільнення) протокол. Кеш зі зворотним записом дозволяє записувати в кеш без звертання до основної пам'яті на відміну від використовуваного до цього безпосереднього простого кешування. Ці рішення збільшують продуктивність за допомогою використання перетвореної шини та попереджувального виключення самого вузького місця в системі. У свою чергу MESI-протокол дозволяє даними в кеш-пам'яті і зовніш