Файл: Процессор персонального компьютера. Назначение, функции, классификация процессора (Понятие и основные характеристики процессоров).pdf

• устанавливает важный режим обработки пребывания;
• передает управление подпрограмме обработки прерывания.
Впоследствии выполнения подпрограммы обработки прерывания управление передается супервизору в модуль управления диспетчеризацией задач .
При возникновении запроса на прерывание система прерываний идентифицирует знак и, в случае если прерывание разрешается, управление передается на подобающую подпрограмму обработки прерываний.
Подпрограмма обработки прерываний произведено их 3-х секций:
- отключение прерываний, сбережение контекста прерванной программки, аппарат режима работы системы прерываний;
- именно труп программки обработки прерываний;
- восстановление контекста прерванной раньше программки, аппарат прежнего режима работы системы прерываний.
1-я и 3-я секции подпрограммы обработки прерываний -служебные, охраняют и возобновляют контекст задач. Потому что эти воздействия нужно исполнять буквально в всякой подпрограмме обработки прерывания, во множества ОС 1-ые секции подпрограмм обработки прерываний отличаются в особый системный модуль - супервизор прерываний.

1.3 Архитектура процессора

Одним из значительных факторов повышающих производительность процессора, является наличествие кэш-памяти, а правильнее её объём, скорость доступа и распределение по уровням.
Кэш-память - это сверхбыстрая память используемая процессором, для временного сбережения данных, которые больше зачастую используются. Вот так, вкратце, вполне вероятно описать данный тип памяти.
Кэш-память построена на триггерах, которые, в личную очередь, состоят из транзисторов. Группа транзисторов занимает важно больше места, нежели те же конденсаторы, из которых произведено оперативная память. Это тянет за собой большущее численность задач в производстве, а ещё ограничения в объёмах. Как один в последствие сего кэш память является достаточно проезжей частью памятью, при предоставленном владея ничтожными объёмами. Но из аналогичный структуры, влечет за собой главное преимущество аналогичный памяти - скорость. К примеру как триггеры не нуждаются в регенерации, а время задержки вентиля, на которых они собраны, невелико, то время переключения триггера из 1-го состояния в другое доводится достаточно быстро. Это и позволяет кэш-памяти работать на данных же частотах, именно собственно что и современные процессоры.
Еще, необходимым фактором является размещение кэш-памяти.

2.ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ

2.1. Процессоры семейства AMDPhenomII

Главное отличие процессоров семейства AMDPhenomII от процессоров семейства AMDPhenom заключается в том, именно собственно что они выполнены по 45-нм техпроцессу с внедрением технологии S0I, в то время как процессоры семейства AMDPhenom изготавливаются по 65-нм техпроцессу. Буквально к примеру же, как и процессоры семейства AMDPhenom, они надеются собой действительно многоядерные процессоры, то есть все ядра процессора выполнены на одном кристалле.
Между нововведений, реализованных в бодрых процессорах AMDPhenomII, вполне вероятно ещё отметить усовершенствованную технологию AMDCool'&'Quiet 3.0. Она объединяет в для себя ряд функций, позволяющих снизить энергопотребление процессора в те моменты, когда он недозагружен, а ещё предотвратить перегрев процессора.
При анонсе бодрого процессора семейства AMDPhenomIIХ4 компания AMD демонстрировала и на другие выдающиеся свойства в сравнении с предыдущим семейством. В частности, отмечалось, именно собственно что бодрые процессоры проделывают больше руководств за такт (InstructionPerClock, IPC).
Семейство процессоров AMDPhenomII в настоящее время включает 3 серии: MDPhenomII Х4 900, AMDPhenomII Х4 800 и AMDPhenomII ХЗ 700.
Процессоры серии AMDPhenomII Х4 900.
В этот момент в 900-ю серию процессоров входят 2 четырехъядерные модели: AMDPhenomII Х4 940 и AMDPhenomIIХ4 920. Каждое ядро процессора AMDPhenomIIХ4 900-й серии имеет выделенный L-2-кэш размером 512 Кбайт и разделяемый между всеми ядрами L3-кэш размером 6 Мбайт.
Микропроцессор AMDPhenomII Х4 940 имеет тактовую частоту 3,0 ГГц, а процессор AMDPhenomII Х4 920 — 2,8 ГГц. Эти процессоры обустроены интегрированным двухканальным контроллером памяти DDR2 и поддерживают память DDR2 667/800/1066.
Микропроцессоры AMDPhenomII Х4 940 и AMDPhenomIIХ4 920 совместимы с разъемами SockeАМ2+/АМ2 и поддерживают шину HyperTransport 3.0 на скорости до 3600 МГц (двусторонняя) пропускной возможностью до 16 Гбайт/с. Оба микропроцессора имеют TDP 125 Вт.
Разница меж моделями микропроцессоров AMDPhenomIIХ4 940 и AMDPhenomIIХ4 920 заключается не лишь только в тактовой частоте, но ещё и том, собственно что микропроцессор AMDPhenomII Х4 940 содержит разблокированный множитель, собственно что разрешает продавать его действенный разбег. В случае если вести разговор о разгонном потенциале микропроцессора AMDPhenomII Х4 940, то, по сообщениям независящих источников в Онлайне, он довольно большущий. Так, есть данные собственно что использование водянистого азота для замараживания микропроцессора разрешило добиться рекордной тактовой частоты в 6 ГГц, а при помощи простого невесомого замараживания данный микропроцессор просто разгоняется до 4 ГГц.
Добавим еще, собственно что в скором времени предполагается возникновение микропроцессора AMDPhenomIIХ4 910 коим станет владеть тактовую частоту 2,6 ГГц.
Микропроцессоры серии AMDPhenomII Х4 800.
На этот момент 800-я серия микропроцессоров подключает всего 1 модель четырехъядерного микропроцессора — AMDPhenomII Х4 810. Впрочем в скором времени предполагается возникновение ещё одной модели AMDPhenomIIХ4 805.
Отличие процессоров 800-й серии от процессоров 900-й серии заключается в урезанном размере кэша L3 и в том, именно собственно что в процессорах 800-й серии реализован контроллер памяти, поддерживающий память как DDR2, к примеру и DDR3. Не полагая такового, процессоры 800-й серии совместимы как с разъемам SocketAM2+/AM2 к примеру и с разъемом SocketAM3.
Любое ядро процессора AMDPhenomIIX4 810 имеет выделенный L2-кэш размером 512 Кбайт и разделяемый между всеми ядрами L3-кэш размером 4 Мбайт. Процессор AMDPhenomII Х4 810 работает с тактовой частотой 2,6 ГГц. Он обустроен интегрированным двухканальным контроллером памяти DDR2 (поддерживается память DDR2-667/800/1066) и контроллером памяти DDR3 (поддерживается память DDR3-800/1066/1333). TDP процессора оформляет 95 Вт.
Микропроцессоры серии AMDPhenomII ХЗ 700.В настоящее время в 700-ю серию процессоров входят 2 модели: AMDPhenomII ХЗ 720 и AMDPhenomII ХЗ 710. Все процессоры 700-й серии числятся трехъядерными. Каждое ядро процессора AMDPhenomII Х3 720 и AMDPhenomII ХЗ 710 имеет выделенный L2-кэш размером 512 Кбайт, а разделяемый между всеми ядрами L3-кэш имеет размер 6 Мбайт. Как и процессоры 800-й серии, процессоры 700-й серии имеют интегрированный двухканальный контроллер памяти DDR2 (поддерживается память DDR2-667/800/1066) и контроллер памяти DDR3 (поддерживается память DDR3-800/1066/1333).
Микропроцессор AMDPhenomII ХЗ 720 работает на тактовой частоте 2,8 ГГц, а процессор AMDPhenomII ХЗ 710 — на тактовой частоте 2,6 ГГц. Еще одно различие между AMDPhenomII ХЗ 720 и AMDPhenomII ХЗ 710 заключается в том, именно собственно что в модели AMDPhenomII ХЗ 720 разблокирован множитель, а означает, его вполне вероятно элементарно разгонять.

2.2. Процессоры семейства IntelCorei7

Рис.1.1. процессор Corei7-965

Процессоры семейства Nehalem, как и полагается первопроходцам новой платформы, будут представлены на рынке высокоуровневыми четырехъядерными решениями на базе ядра Bloomfield, а уже через год пополнятся доступными моделями, которые займут место прежних Core 2 Duo.
Процессор Nehalem
Новые процессоры, получившие название Core i7, изготовляются по технологическим нормам 45 нм с применением high-k диэлектрика и металлического затвора транзисторов, но в отличие от своих предшественников все четыре ядра расположены на одном кристалле. Если помните, Core 2 Quad состоит из двух ядер Core 2 Duo, объединенных в одном корпусе. Кроме того, процессоры Nehalem содержат кэш-память третьего уровня объемом 8 МБ, встроенный трехканальный контроллер памяти DDR3 и контроллер шины Quick Path Interconnect (QPI), которые потребовали значительное увеличение контактов – до 1366, из-за чего размеры CPU нового поколения стали больше и по форме он уже напоминает прямоугольник, а не квадрат как у Core 2. Естественно, ни о какой совместимости разъемов речи не идет.
Кстати, в название Core i7 отражено поколение процессоров, использующих архитектуру P6. Всего на данный момент доступно три модели новых CPU: Core i7-965 Extreme Edition, Core i7-940 и Core i7-920. Главное отличие между ними заключается в рабочей частоте ядер и шины QPI, которая пришла на смену «старушке» FSB, аналогично технологии HyperTransport от AMD. Естественно, экстремальная версия ориентирована на энтузиастов и оверклокеров, имеет более высокую частоту и разблокированный на повышение множитель. Также для Core i7-965 Extreme Edition характерно большее количество множителей для памяти, частота которой формируется путем их умножения на частоту тактового генератора (опорной частоты шины QPI или QPI bclk), равную в номинале 133 МГц. Частоты ядер, шины QPI и кэша L3 также формируются путем умножения определенных коэффициентов на опорную частоту. Если же разгонять процессор методом поднятия QPI bclk, то частоты всех блоков и памяти поднимутся в зависимости от их множителей. Обычные Intel Core i7 будут уже не столь дружелюбны к оверклокерам, но, возможно, со временем данную проблему все-таки решат.
Еще одним новшеством семейства Nehalem стало использование технологии Hyper-Threading (или Simultaneous Multithreading – SMT, технология «одновременной мультипоточности»), от которой отказались при переходе на архитектуру Core. Теперь же каждый процессор Core i7 определяется как восемь логических ядер, что может существенно повысить быстродействие оптимизированных под многопоточность приложений.
Несмотря на перенос части северного моста в CPU, уровень TDP не превышает 130 Вт, что даже ниже чем у 45-нм Intel Core 2 Extreme QX9770 на недавно вышедшем степпинге C0. Связано это как с монолитностью кристалла, так и с меньшим объемом кэша – у QX9770 он составляет 12 МБ, тогда как Core i7 довольствуется кэш-памятью общим объемом в 9 МБ. Но даже с таким уровнем TDP, системы охлаждения для новых процессоров немного выросли в размерах, а монтажные отверстия в материнских платах не совпадают с креплениями от кулеров под Socket LGA775. Учитывая, что сейчас процессоры в большинстве случаев поставляются в коробочном исполнении, то вряд ли стоит переживать на этот счет. Для разгона, конечно, придется подыскать кулер поэффективнее или крепление для старой, но мощной системы охлаждения.
Все основные характеристики процессоров Core i7 занесены в табл. 1.1, представленную ниже.

Таблица 1.1

Характеристики процессоров Core i7

1.1. Сравнительная характеристика Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950

Сравнительная характеристика процессоров Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950 представлена в табл. 1.2.

Таблица .1.2.

Характеристики процессоров Corei7 920, PhenomIIX4 920, PhenomX4 9950

Не секрет, что желающие заиметь в составе домашнего ПК Core i7 вместе с процессором вынуждены в довесок обновлять материнскую плату и память. Совершенно не факт, что приживутся старые модули: камни под LGA1366 не выносят высоких напряжений на оперативке. Даже после падения цен, покупка такой системы влетает в копеечку. Материнские платы дешевле двухсот долларов найти сложно, а цены на младший Core i7 начинаются от 274$ (не забываем про выросший курс). Правда, цены на память значительно снизились – раньше двухгигабайтный комплект стоил почти 200$, сейчас эта цифра упала почти до 50$. Итого мы получаем около 580$ за базовый комплект на iCore7 (и это если не потребуется менять, например, блок питания или корпус).

AMD предлагает платформу ценой 230$ (Phenom II X4 920) + 100$ (Gigabyte GA-MA790X-DS4) + 80$ (2 x 1024 Мбайт DDR2-1066) = 410$. Действительно, значительный отрыв (40%) сохраняется даже в пересчете на сегодняшние цены, а 170$ — немаленькая сумма для среднестатистического столичного жителя, не говоря уже о регионах. С точки зрения финансовой выгоды для потребителя AMD обыгрывает своего конкурента. Сравнивать производительность новинки мы будем с младшим представителем Core i7, 920-й моделью, Phenom X4 9950 и PhenomIIX4 920.

В таблице 1.3. приведена характеристика компьютера, на котором проводится тестирование

Таблица 1.3

Характеристика компьютера, на котором производится тестирование

Подбирая тестовые приложения, мы постарались обхватить все области: игры, работу в двумерных и трехмерных редакторах, кодирование видео, архивацию данных.
Cinebench R10 дает личный глас за Core i7 – благодарю усовершенствованному Hyper-threading и оптимизации под многопоточные приложения. Освеженный Phenom обходитпредшественника по причине больше высочайшей тактовой частоты; конфигурации в ядре и возросший кэш не могут помочь абсолютно.
В 3ds Max 9 отставание Deneb от Nehalem уже не настолько велико, наименее 10 %. А вот дефекты Agena появляются посильнее – десятипроцентный прирост меньше объявленного AMD в пресс-релизе (25%), но уже что-нибудь.
Перекодирование аудио – однопоточная задачка, например собственно что разница меж всеми 3-мя членами теста небольшая.
С конвертированием видео обстановка чем какого-либо другого, в пределах 10% отрыва меж соревнующимися. Расстановка сил не перетерпела перемен – лидирует Core i7, за ним Phenom II X4, и в хвосте «старичок» 9950.
WinRar 3.80 практически никаких сюрпризов не подносит – та же вид с малозначительными переменами.
Unreal Tournament 3 дал предпочтение продукции Intel, по всей видимости, за счет разности в зодчестве.
В Crysis отставание Phenom X4 от новенького обосновано подъемом тактовой частоты; Core i7, как всякий раз, на первом пространстве.
S.T.A.L.K.E.R. Clear Sky не выбивается из совместного около
Артельный результат по исследованиям – Phenom II X4 шустрее первого на 10%, и приблизительно на столько же проигрывает младшему Core i7. В случае если же принять во забота цена, то вид изменяется: перрон Dragon обходит самую недорогую конфигурацию на Nehalem по соответствию цена/производительность.
Свежий микропроцессор AMD определенно улучшил собственные позиции, хоть он и не соперник по скорости Core i7 (да и четырехядерники на Core 2 Quad по отдельным показателям лучше), но в сопоставлении с Phenom X4 изготовлен важный шаг вперед. Прибавим к данному грамотное размещение продукта (в составе платформы), сопоставимость с уже вышедшими материнскими платами, и невысокую стоимость. У Dragon точно есть будущее.