Ядро (компютърен термин)

Ядро на процесора

За да се улесни управлението на дизайна, производството и продажбите на CPU, производителите на CPU ще дадат съответните кодове на различни CPU ядра, което е така нареченият тип CPU ядро.

Различните процесори (различни серии или една и съща серия) ще имат различни типове ядра (като Нортууд, Уиламет на Pentium 4, CXT на K6-2, ST-50 на K6-2+ и т.н.), дори едно и също ядро ​​ще има различни версии (например ядрото Нортууд е разделено на версии B0 и C1). Основната версия е променена, за да коригира някои грешки в предишната версия и да подобри определена производителност. Тези промени обикновено се консумират. На читателя рядко се обръща внимание. Всеки тип ядро ​​има съответния производствен процес (като 0,25um, 0,18um, 0,13um и 0,09um и т.н.), площ на ядрото (това е ключов фактор при определяне на цената на процесора и цената е основно пропорционална на основната област), напрежение на ядрото, размер на тока, брой транзистори, размер на кеш паметта на всички нива, основен честотен диапазон, конвейерна архитектура и поддържан набор от инструкции (две точки са ключовите фактори, които определят действителната производителност и работна ефективност на процесора ), консумация на енергия и генериране на топлина, метод на пакет (като SEP, PGA, FC-PGA, FC-PGA2 и др.), тип интерфейс (като Socket370, Socket A, Socket 478, Socket T, Slot 1, Socket 940 , и т.н.), честота на предната шина (FSB) Изчакайте малко. Следователно типът на ядрото определя до известна степен производителността на процесора.

Най-общо казано, новите типове ядра обикновено имат по-добра производителност от старите типове ядра (например ядрото на Нортууд Pentium 4 1,8 A GHz със същата честота е по-добро от ядрото на Уиламет Pentium 4 1,8 GHz. Високо), но това е не е абсолютен. Тази ситуация обикновено възниква, когато новият тип ядро ​​току-що е стартиран. Поради несъвършена технология или незряла нова архитектура и производствени процеси, производителността на новия тип ядро ​​може да бъде намалена. Не е толкова добра, колкото производителността на стария тип ядро. Например, действителната производителност на ранното ядро ​​Уиламет Socket 423 Pentium 4 не е толкова добро, колкото ядрото Socket 370 Туалатин Pentium III и Celeron. Текущото нискочестотно ядро ​​Прескот Pentium 4 не е толкова добро, колкото ядрото на Нортууд Pentium 4 и т.н., но с напредъка на технологиите и непрекъснатото подобряване и усъвършенстване на новото ядро ​​от производителите на процесори, производителността на средните и продуктите на късния етап на новото ядро ​​неизбежно ще надминат старите основни продукти.

Посоката на развитие на CPU ядрото е по-ниско напрежение, по-ниска консумация на енергия, по-напреднал производствен процес, интегриране на повече транзистори, по-малка площ на ядрото (това ще намали производствените разходи на CPU и по този начин в крайна сметка ще намали продажната цена на CPU), повече усъвършенствана тръбопроводна архитектура и повече набори от инструкции, по-висока честота на предната шина, интегриране на повече функции (като интегриран контролер на паметта и т.н.) и двуядрен и многоядрен (също това означава, че има 2 или повече ядра вътре в CPU) и така нататък. За обикновените потребители най-значимият напредък в CPU ядрата е, че те могат да купуват по-мощни CPU на по-ниска цена.

В дългата история на процесора има сложни типове процесорни ядра. Следното е въведение към масовите типове ядра на Intel CPU и AMD CPU. Въведение в масовите типове ядра (ограничени до процесори за настолни компютри, без процесори за преносими компютри и процесори за сървъри/работни станции и без включени по-стари типове ядра).

Intel Ядро на процесора

Туалатин

Това е и известното ядро ​​"Туалатин", което е последното процесорно ядро ​​на Intel на Socket 370 архитектурата. Използвайки производствен процес 0.13um, методът на опаковане използва FC-PGA2 и PPGA, напрежението на ядрото също е намалено до около 1.5V, основният честотен диапазон е от 1GHz до 1.4GHz, а външната честота е 100MHz (Celeron) и 133MHz ( Pentium III) съответно. Нивото на кеша е 512KB (Pentium III-S) и 256KB (Pentium III и Celeron). Това е най-силното ядро ​​на Socket 370 и неговата производителност дори надхвърля ранните нискочестотни процесори от серия Pentium 4.

Уиламет

Това е ядрото, използвано от ранните Pentium 4 и P4 Celeron, първоначално използвайки интерфейса Socket 423, а по-късно премина към интерфейса Socket 478 (Celeron има само 1.7GHz и 1.8GHz. И двата са интерфейс Socket 478), използвайки 0.18um производство процес, честотата на предната шина е 400MHz, основният честотен диапазон е от 1,3GHz до 2,0GHz (Socket 423) и 1,6GHz до 2,0GHz (Socket 478), а вторичните кешове са съответно 256KB (Pentium 4) и 128KB (Celeron). Имайте предвид, че има и някои модели на Pentium 4 с интерфейс Socket 423, които нямат вторичен кеш! Напрежението на ядрото е около 1,75 V, а опаковката използва Socket 423 PPGA INT2, PPGA INT3, OOI 423-pin, PPGA FC-PGA2 и Socket 478 PPGA FC-PGA2 и PPGA на Celeron и т.н. Ядрото Уиламет има назаден производствен процес, голямо генериране на топлина и ниска производителност. То е елиминирано и заменено от ядрото Нортууд.

Нортууд

Това е ядрото, използвано от текущия масов Pentium 4 и Celeron. Най-голямото подобрение между него и ядрото на Уиламет е използването на 0,13um производствен процес, като и двете използват интерфейс Socket 478, напрежението на ядрото е около 1,5V, вторичният кеш е 128KB (Celeron) и 512KB (Pentium 4), Честотата на предната шина е 400/533/800MHz (Celeron само 400MHz), а основният честотен диапазон е 2.0GHz. До 2,8 GHz (Celeron), 1,6 GHz до 2,6 GHz (400 MHz FSB Pentium 4), 2,26 GHz до 3,06 GHz (533 MHz FSB Pentium 4) и 2,4 GHz до 3,4 GHz (800 MHz FSB Pentium 4) и 3,06 GHz Pentium 4 и всички 800MHz Pentium 4 поддържа Hyper-Threading технология (Hyper-Threading Technology), а опаковката използва PPGA FC-PGA2 и PPGA. Според плана на Intel ядрото Нортууд скоро ще бъде заменено от ядрото Прескот.

Прескот

Това е ядрото, използвано от текущия Pentium 4 EE от висок клас, масовия Pentium 4 и Celeron D от ниския клас. Най-голямата разлика между ядрото Прескот и ядрото Нортууд е използването на 90nm производствен процес. Кешът за данни L1 е увеличен от 8KB на 16KB, структурата на конвейера също е увеличена от 20 на 31 и е започнала да поддържа набора от инструкции SSE3. Основният процесор на Прескот първоначално възприе интерфейса Socket 478, а сега почти всички преминаха към интерфейса Socket 775 с напрежение на ядрото от 1,25-1,525 V. По отношение на честотата на предната шина, Celeron D е изцяло с 533MHz FSB, а другите процесори с изключение на Celeron D са 533MHz (не поддържа технология за хипер-нишки) и 800MHz (поддържа технология за хипер-нишки), а най-високата е 1066MHz (поддържа хипер - технология за нарязване на резби). Вторичният кеш е 256KB (Celeron D), 1MB (Pentium 4 с интерфейс Socket 478 и серия Pentium 4 5XX с интерфейс Socket 775) и 2MB (серия Pentium 4 6XX и Pentium 4 EE). Методът на опаковане приема PPGA (сокет 478) и PLGA (сокет 775). Ядрото Прескот непрекъснато се подобрява и развива от пускането си на пазара. Той последователно добавя хардуерна антивирусна технология Execute Disable Bit (EDB), енергоспестяваща технология за енергоспестяване Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), технология за виртуализация Intel Virtualization Technology (Intel VT) и 64-битова технология EM64T и така нататък, кешът от второ ниво също се е увеличил от първоначалните 1MB на 2MB. Според плана на Intel ядрото Прескот ще бъде заменено от ядрото Cedar Mill.

Смитфийлд

Това е основният тип на първия двуядрен процесор на Intel. Пуснат е през април 2005 г. По принцип може да се счита, че сърцевината на Смитфийлд е просто комбинация от две. Ядрото на Прескот е хлабаво свързано заедно. Това е слабо свързано решение, базирано на независими кешове. Предимството му е простата технология, но недостатъкът му е, че работата му не е идеална. Понастоящем серията Pentium D 8XX и серията Pentium EE 8XX приемат това ядро. Ядрото на Смитфийлд приема 90nm производствен процес, всички приемат интерфейс Socket 775, напрежението на ядрото е около 1,3 V, методът на опаковане приема PLGA, всички поддържат хардуерна антивирусна технология EDB и 64-битова технология EM64T и всички с изключение на Pentium D 8X5 и Pentium D 820 Поддръжка на енергоспестяваща технология EIST. Честотата на предната шина е 533MHz (Pentium D 8X5) и 800MHz (Pentium D 8X0 и Pentium EE 8XX), основният честотен диапазон е от 2.66GHz до 3.2GHz (Pentium D), 3.2GHz (Pentium EE). Най-голямата разлика между Pentium EE и Pentium D е, че Pentium EE поддържа Hyper-Threading технология, докато Pentium D не. Двете ядра на ядрото Смитфийлд имат 1 MB кеш от второ ниво. Двете ядра в процесора са изолирани едно от друго. Синхронизирането на кеш данните се предава между двете ядра през предната шина през арбитражния блок, разположен на чипа на северния мост на дънната платка. Така че проблемът със забавянето на данните е по-сериозен и производителността не е задоволителна. Според плана на Intel ядрото Смитфийлд скоро ще бъде заменено от ядрото Преслер.

Cedar Mill

Това е ядрото, възприето от серията Pentium 4 6X1 и Celeron D 3X2/3X6, и се появи от края на 2005 г. Най-голямата разлика между него и ядрото Прескот е, че използва 65nm производствен процес. Други аспекти не са се променили много. По принцип може да се разглежда като 65nm технологична версия на ядрото Прескот. Ядрото на Cedar Mill използва интерфейс Socket 775, напрежението на ядрото е около 1,3 V, а методът на опаковане приема PLGA. Сред тях всички Pentium 4 имат 800MHz FSB, 2MB L2 кеш и всички поддържат технология за хипер-нишки, хардуерна антивирусна технология EDB, енергоспестяваща технология EIST и 64-битова технология EM64T; Celeron D има 533MHz FSB, 512KB L2 кеш , Поддържа хардуерна антивирусна технология EDB и 64-битова технология EM64T, не поддържа технология за хипер-нишки и технология за пестене на енергия EIST. Ядрото Cedar Mill също е типът ядро ​​на последния едноядрен процесор на Intel на архитектурата NetBurst. Според плана на Intel, ядрото Cedar Mill постепенно ще бъде заменено от ядрото Конроу на архитектурата Core.

Преслер

Това е ядрото, използвано от Pentium D 9XX и Pentium EE 9XX, които Intel пусна в края на 2005 г. По принцип може да се счита, че ядрото Преслер е просто продукт от свободно свързване на две ядра Cedar Mill заедно. Това е слабо свързана схема, базирана на независими кешове. Предимството му е простата технология, но недостатъкът му е, че работата му не е идеална. Ядрото на Преслер използва 65nm производствен процес, всички използват интерфейс Socket 775, напрежението на ядрото е около 1,3 V, методът на опаковане използва PLGA, всички поддържат хардуерна антивирусна технология EDB, енергоспестяваща технология EIST и 64-битова технология EM64T, и в допълнение към Всички Pentium D 9X5 поддържат технология за виртуализация Intel VT. Честотата на предната шина е 800MHz (Pentium D) и 1066MHz (Pentium EE). Подобно на ядрото Смитфийлд, най-голямата разлика между Pentium EE и Pentium D е, че Pentium EE поддържа технологията Hyper-Threading, докато Pentium D не, и двете ядра имат 2MB вторичен кеш. Двете ядра в процесора са изолирани едно от друго и синхронизирането на кеш данните също се осъществява от арбитражния модул, разположен на чипа на северния мост на дънната платка чрез предаване на предната шина между двете ядра, така че данните проблемът със забавянето също е по-сериозен. Производителността също не е задоволителна. В сравнение с ядрото Смитфийлд, ядрото Преслер няма почти никаква техническа иновация с изключение на 65nm процес, кешът от второ ниво на всяко ядро ​​е увеличен до 2MB и поддръжката на технология за виртуализация, и по същество може да се разглежда като ядрото Смитфийлд. Версията по 65nm процес. Ядрото Преслер също е типът ядро ​​на последния двуядрен процесор на процесора на Intel на архитектурата NetBurst. Може да се каже, че това е последната лебедова песен преди NetBurst да бъде изоставен. По-късно всички настолни процесори на Intel ще бъдат прехвърлени към архитектурата Core. Според плана на Intel, ядрото Преслер ще бъде постепенно заменено от ядрото Конроу на архитектурата Core, започвайки през третото тримесечие на 2006 г.

Йона

В момента основният процесор на Йона има двуядрен Core Duo и едноядрен Core Solo. Освен това Celeron M също използва това ядро. Йона беше пуснат от Intel в началото на 2006 г. Of. Това е ядрен тип едно-/двуядрен процесор. Характеристиката му на приложение е, че има голяма гъвкавост. Може да се използва за настолни платформи и мобилни платформи; може да се използва за двуядрени и едноядрени процесори. Ядро. Ядрото на Йона идва от отличната архитектура на добре познатия процесор Pentium M на мобилната платформа. Той има предимствата на по-малко етапи на конвейер, висока ефективност на изпълнение, висока производителност и ниска консумация на енергия. Ядрото на Йона използва 65nm производствен процес, напрежението на ядрото е около 1,1 V-1,3 V в зависимост от версията, методът на опаковане използва PPGA, а типът на интерфейса е подобрена нова версия на интерфейса Socket 478 (не е съвместим с предишния настолен Socket 478). По отношение на честотата на предната шина, Core Duo и Core Solo в момента са 667MHz, докато ядрото на Йона Celeron M е 533MHz. По отношение на вторичния кеш, Core Duo и Core Solo в момента са 2MB, а ядрото на Йона Celeron M е 1MB. Ядрото на Йона поддържа хардуерна антивирусна технология EDB и енергоспестяваща технология за пестене на енергия EIST, а повечето модели поддържат технология за виртуализация Intel VT. Но най-голямото му съжаление е, че не поддържа 64-битова технология, а само 32-битови процесори. Заслужава да се отбележи, че за двуядрения Core Duo неговият 2MB L2 кеш е различен по архитектура от всички настоящи процесори X86. Всички други процесори X86 имат независими L2 кешове за всяко ядро. Ядрото Йона на Core Duo използва кеш решение, подобно на това на многоядрените процесори на IBM - двете ядра споделят 2MB кеш от второ ниво! Споделеният L2 кеш и технологията за споделен кеш "Smart cache" на Intel реализират истинска синхронизация на данните в кеша, значително намалявайки забавянето на данните и заемането на предната шина. Това е истинският двуядрен процесор в тесния смисъл! Ядрото на Йона е тясно свързано решение за споделен кеш. Предимството му е идеалното представяне, но недостатъкът му е, че технологията е по-сложна. Въпреки това, според плана на Intel, всички процесори на платформи на Intel в бъдеще ще бъдат прехвърлени към архитектурата Core. Ядрото Йона всъщност е просто преходен тип ядро. От третото тримесечие на 2006 г. ще се използва на настолни платформи. Ядрото Конроу заменя, а на мобилните платформи ще бъде заменено от ядрото Мером.

Конроу

Това е основният тип на обновената настолна платформа на Intel с двуядрен процесор, а името му идва от малкия град "Конроу" в Тексас, САЩ. Ядрото на Конроу беше официално пуснато на 27 юли 2006 г. Това е първото процесорно ядро ​​за новото приложение Core Micro-Architecture на десктоп платформата. Серията Core 2 Duo E6x00 и серията Core 2 Extreme X6x00 в момента използват това ядро. В сравнение с предишните поколения на Pentium D и Pentium EE, които използват микроархитектурата NetBurst, ядрото Конроу има предимствата на по-малко етапи на конвейер, висока ефективност на изпълнение, мощна производителност и ниска консумация на енергия. Ядрото на Конроу използва 65nm производствен процес, напрежението на ядрото е около 1,3 V, методът на опаковане използва PLGA, а типът на интерфейса все още е традиционният Socket 775. По отношение на честотата на предната шина, Core 2 Duo и Core 2 Extreme в момента са 1066MHz, докато топ Core 2 Extreme ще бъде надстроен до 1333MHz; по отношение на кеша от ниво 1, всяко ядро ​​има 32KB кеш за данни и 32KB кеш за инструкции. И данните могат да се обменят директно между кешовете за данни от първо ниво на двете ядра; в кеша от второ ниво ядрата на Конроу споделят 4MB между двете ядра. Ядрото на Конроу поддържа хардуерна антивирусна технология EDB, енергоспестяваща технология EIST, 64-битова технология EM64T и технология за виртуализация Intel VT. Подобно на кеш механизма на ядрото Йона, кешът от второ ниво на ядрото Конроу все още се споделя от двете ядра, а кешираните данни се синхронизират чрез подобрената технология за споделен кеш на Intel Advanced Smart Cache (Intel Advanced Smart Cache). Ядрото на Конроу в момента е най-модерното процесорно ядро ​​за десктоп платформа. Той е намерил добър баланс между висока производителност и ниска консумация на енергия, който напълно превъзхожда всички настоящи двуядрени процесори за десктоп платформа и има много добър овърклок. Ability наистина е най-мощното CPU ядро ​​за настолен компютър в момента.

Алендейл

Това е основният тип на двуядрения процесор на платформата на Intel за десктоп, пуснат едновременно с Конроу. Името му идва от малкия град "Алендейл" в Южна Калифорния, САЩ. Ядрото Алендейл беше официално пуснато на 27 юли 2006 г. То все още се основава на новата микроархитектура Core. В момента серията Core 2 Duo E6x00 с 1066MHz FSB приема това ядро, а Core 2 Duo E4x00 с 800MHz FSB ще бъде пуснат скоро. Серия. Механизмът на кеша от второ ниво на ядрото Алендейл е същият като този на ядрото Конроу, но споделеният кеш от второ ниво е намален до 2MB. Ядрото на Алендейл все още използва 65nm производствен процес, напрежението на ядрото е около 1,3 V, методът на опаковане използва PLGA, типът на интерфейса все още е традиционният Socket 775 и все още поддържа хардуерна антивирусна технология EDB, технология за пестене на енергия EIST, 64- битова технология EM64T и виртуална технология Intel VT. С изключение на това, че споделеният L2 кеш е намален до 2MB и L2 кешът е 8-посочен 64Byte вместо 16-посочен 64Byte на ядрото Конроу, ядрото Алендейл е почти идентично с ядрото Конроу, което може да се каже, че е опростено версия на ядрото Конроу. Разбира се, поради разликата във вторичния кеш, производителността на ядрото Алендейл ще бъде малко по-ниска от ядрото Конроу при същата честота.

Мером

Това е основният тип двуядрен процесор на мобилната платформа на Intel, пуснат по същото време като Конроу. Името му идва от езерото "Мером" край река Йордан в Израел. Ядрото на Мером беше официално пуснато на 27 юли 2006 г. То все още се основава на новата микроархитектура на Core. Това е първият път, когато процесорите на Intel за пълна платформа (настолни компютри, преносими компютри и сървъри) приемат същия дизайн на микроархитектура. Това ядро ​​се използва в момента. Има 667MHz FSB серия Core 2 Duo T7x00 и серия Core 2 Duo T5x00. Подобно на настолната версия на ядрото Конроу, ядрото Мером все още използва 65nm производствен процес, напрежението на ядрото е около 1,3 V, методът на опаковане използва PPGA, а типът на интерфейса все още е подобрена нова версия на интерфейса Socket 478, съвместим с Йона core Core Duo и Core Solo (не е съвместим с предишния настолен интерфейс Socket 478) или Socket 479 и все още използва Socket 479 сокет. Ядрото на Мером също поддържа хардуерна антивирусна технология EDB, енергоспестяваща технология за пестене на енергия EIST, 64-битова технология EM64T и технология за виртуализация Intel VT. Вторичният кеш механизъм на ядрото Мером също е същият като този на ядрото Конроу. Споделеният вторичен кеш на серията Core 2 Duo T7x00 е 4MB, а споделеният вторичен кеш на серията Core 2 Duo T5x00 е 2MB. Основните технически характеристики на ядрото Мером са почти същите като тези на ядрото Конроу, но на базата на ядрото Конроу се използват различни методи за засилване на контрола на консумацията на енергия, така че неговата консумация на мощност TDP е почти само около половината от това на ядрото Конроу, за да отговори на енергоспестяването на мобилната платформа. Търсене.

Улфдейл

е кодовото име за разработка на двуядрен 45nm процесор на Intel за десктоп. В допълнение към разликата в процеса между wolfdale и conroe, най-голямата разлика е добавянето на набора инструкции sse4 за увеличаване на възможностите за обработка на мултимедийно аудио-визуално кодиране. В допълнение, l2 кеш паметта на wolfdale също се е увеличила до 6mb и поддържа 1333mhz фронтална шина, както и множество процесорни технологии на Intel, като технология за виртуализация (vt) и технология за надеждно изпълнение (txt).

йоркфийлд

Yorkfield е извлечен от 45nm Penryn архитектура. Това е подобрена версия на съществуващата 65nm Core архитектура. Той ще направи някои подобрения в основната архитектура и ще въведе набора от инструкции SSE4. Сред тях Yorkfield е наследник на четириядрените Core 2 Extreme и Core 2 Quad, а Улфдейл е двуядреният Core 2 Duo. Следващото поколение.

Нехалем

Ядрото Нехалем ще се използва за Xeon DP, който е двоен CPU за сървъри. Нехалем е процесор с 4 ядра, 8 нишки, 64 бита, 4 суперскаларни емисии и изпълнение извън реда. Има 16-степенен конвейер, 48-битово виртуално адресиране и 40-битово физическо адресиране. Казано по-просто, Нехалем е основно изграден върху рамката на Core Microarchitecture, с добавянето на SMT, 3-слоен кеш, TLB и йерархично предвиждане на разклонения, IMC, QPI и поддръжка за DDR3 технологии.

AMD Ядро на процесора

Тип ядро ​​Athlon XP

Athlon XP има 4 различни типа ядра, но всички те имат нещо общо: всички те използват Socket A Интерфейсите са маркирани с номиналната стойност на PR.

(1) Паломино

Това е ядрото на най-ранния Athlon XP, използващ 0,18um производствен процес, напрежението на ядрото е около 1,75V, вторичният кеш е 256KB, а методът на пакетиране използва OPGA, честотата на предната шина е 266MHz.

(2) Чистокръвен

Това е първото ядро ​​на Athlon XP с 0.13um производствен процес. Той е разделен на версии Thoroughbred-A и Thoroughbred-B, с напрежение на ядрото от 1,65 около V-1,75V, L2 кеш паметта е 256KB, методът на пакетиране е OPGA, а честотата на предната шина е 266MHz и 333MHz.

(3) Тортън

Използвайки производствен процес 0,13 um, напрежението на ядрото е около 1,65 V, L2 кеш паметта е 256 KB, методът на опаковане е OPGA, а честотата на предната шина е 333 MHz. Може да се види като Barton, който е блокирал половината от кеша от второ ниво.

(4) Бартън

Използвайки производствен процес 0.13um, напрежението на ядрото е около 1.65V, вторичният кеш е 512KB, методът на опаковане е OPGA, а честотата на предната шина е 333MHz и 400MHz.

Основният тип на новия Duron

AppleBred

Използвайки производствения процес 0,13 um, напрежението на ядрото е около 1,5 V, вторичният кеш е 64 KB, а методът на опаковане използва OPGA. Честотата на предната шина е 266MHz. Не се маркира от номиналната стойност на PR, а се маркира от действителната честота. Има три типа: 1.4GHz, 1.6GHz и 1.8GHz.

Типът ядро ​​на процесора от серия Athlon 64

ковашки чук

ковашки чук is the core of AMD server CPU. It is a 64-bit CPU, generally 940 interface, 0.13 micron process . ковашки чук is powerful and integrates three HyperTransprot buses. The core uses a 12-stage pipeline, 128K first-level cache, integrated 1M second-level cache, and can be used for single-channel to 8-channel CPU servers. ковашки чук's integrated memory controller has a smaller delay than the traditional memory controller located in the North Bridge. It supports dual-channel DDR memory. Since it is a server CPU, it certainly supports ECC verification.

Clawhammer

Използвайки производствен процес 0,13 um, напрежението на ядрото е около 1,5 V, вторичният кеш е 1 MB, методът на опаковане е mPGA, използва се Hyper Transport bus и в устройството е вграден контрол на 128-битова памет. Приемете интерфейси Socket 754, Socket 940 и Socket 939.

Нюкасъл

The main difference between Нюкасъл and Clawhammer is that the second-level cache is reduced to 512KB (this is also the relatively low-cost policy adopted by AMD for market needs and accelerating the promotion of 64-bit CPUs. As a result), other properties are basically the same.

Уинчестър

Уинчестър is a relatively new AMD Athlon 64Ядро на процесора, a 64-bit CPU, generally 939 interface, 0.09 micron manufacturing process. This kind of core uses 200MHz FSB, supports 1GHyperTransprot bus, 512K L2 cache, and is cost-effective. Уинчестър integrates a dual-channel memory controller and supports dual-channel DDR memory. Due to the new technology, Уинчестър generates less heat than the old Athlon, and its performance is also improved.

Троя

Троя is AMD’s first Opteron core using a 90nm manufacturing process. The Троя core is based on ковашки чук and adds a number of new technologies, usually 940 pins, with 128K level one cache and 1MB (1,024 KB) level two cache. It also uses 200MHz external frequency, supports 1GHyperTransprot bus, integrates a memory controller, supports dual-channel DDR400 memory, and can support ECC memory. In addition, the Троя core also provides support for SSE-3, which is the same as Intel's Xeon. In general, Троя is a good Ядро на процесора.

Венеция

The Венеция core evolved on the basis of the Уинчестър core, and its technical parameters are basically the same as Уинчестър: the same based on the X86-64 architecture, integrated dual-channel memory controller, 512KB L2 cache, 90nm manufacturing process, 200MHz external frequency, support 1GHyperTransprot bus. There are three main changes in Венеция: One is the use of Dual Stress Liner (DSL) technology, which can increase the response speed of semiconductor transistors by 24%, so that the CPU has a larger frequency space and is easier to overclock; the other is to provide The support of SSE-3 is the same as Intel's CPU; the third is to further improve the memory controller, to increase the performance of the processor to a certain extent, and more importantly, to increase the compatibility of the memory controller with different DIMM modules and different configurations. In addition, the Венеция core also uses dynamic voltage, and different CPUs may have different voltages.

Сан Диего

The core of Сан Диего, like Венеция, evolved on the basis of the core of Уинчестър. Its technical parameters are very close to that of Венеция. Венеция has new technologies and new functions, and the core of Сан Диего Have the same. However, AMD has positioned Сан Диего cores on top of the top Athlon 64 processors, even for server CPUs. Сан Диего can be regarded as an advanced version of Венеция core, but the cache capacity has been increased from 512KB to 1MB. Of course, due to the increase in the L2 cache, the core size of the Сан Диего core has also increased, from 84 square millimeters in the Венеция core to 115 square millimeters, and of course the price is also higher.

Орлеан

This is the first core type of Socket AM2 single-core Athlon 64 released at the end of May 2006. Its name comes from the French city of Орлеан. The core of Manila is positioned as a desktop mid-range processor. It uses a 90nm manufacturing process and supports virtualization technology AMD VT. It still uses a 1000MHz HyperTransport bus with a secondary cache of 512KB. The biggest highlight is the support for dual-channel DDR2 667 memory. The biggest difference between the Socket 754 interface Athlon 64 that supports single-channel DDR 400 memory and the Socket 939 interface Athlon 64 that only supports dual-channel DDR 400 memory. The Орлеан core Athlon 64 is also divided into a standard version with TDP power consumption of 62W (core voltage around 1.35V) and an ultra-low power version with TDP power consumption of 35W (core voltage around 1.25V). In addition to supporting dual-channel DDR2 memory and supporting virtualization technology, the Орлеан core Athlon 64 has no architectural changes compared to the previous Athlon 64 with Socket 754 interface and Socket 940 interface, and the performance is not much better.

Основният тип процесор от серията Sempron

(1) Париж

Ядрото Paris е наследник на ядрото Barton, използвано главно за AMD Sempron, ранно Частта Sempron от интерфейса 754 използва ядрото Paris. Paris използва 90nm производствен процес, поддържа iSSE2 набор от инструкции, обикновено 256K L2 кеш памет, 200MHz FSB. Ядрото Paris е 32-битов процесор, получен от ядрото K8, така че има и контролен блок за памет. Основното предимство на вградения контролер на паметта в процесора е, че контролерът на паметта може да работи на честотата на процесора, което има по-малко забавяне от традиционния контролер на паметта, разположен в северния мост. В сравнение с процесора Sempron с интерфейс Socket A, производителността на Sempron, използващ ядрото Paris, е значително подобрена.

(2) Палермо

The Palermo core is currently mainly used for AMD’s Sempron CPU, using Socket 754 interface, 90nm manufacturing process, 1.4V voltage, 200MHz external frequency, 128K or 256K secondary cache. The Palermo core is derived from the Уинчестър core of K8, and the new E6 stepping version already supports 64 bits. In addition to having the same internal architecture as AMD's high-end processors, it also has AMD's unique technologies such as EVP, Cool'n'Quiet; and HyperTransport, bringing more "coolness" and higher computing power to the majority of users. . Because it is born with the ATHLON64 processor, Palermo also has a memory control unit. The main advantage of the built-in memory controller in the CPU is that the memory controller can run at the CPU frequency, which has a smaller delay than the traditional memory controller located in the North Bridge.

(3) Манила

Това е основният тип на първия Socket AM2 интерфейс Sempron, пуснат в края на май 2006 г., и името му идва от Манила, столицата на Филипините. Ядрото Manila се позиционира като настолен процесор от нисък клас. Той използва 90nm производствен процес и не поддържа технологията за виртуализация AMD VT. Той все още използва 800MHz HyperTransport шина. Вторичният кеш е 256KB или 128KB. Най-големият акцент е поддръжката на двуканална DDR2 667 памет. Най-голямата разлика между него и интерфейса Socket 754 Sempron, който поддържа само едноканална DDR 400 памет. Manila core Sempron е разделен на стандартна версия с TDP консумация на енергия от 62 W (ядро напрежение около 1,35 V) и версия с ултра ниска мощност с TDP консумация на енергия от 35 W (ядро напрежение около 1,25 V). В допълнение към поддръжката на двуканален DDR2, Manila core Sempron няма архитектурни промени в сравнение с предишния Socket 754 интерфейс Sempron и неговата производителност не е много по-добра.

Athlon 64 X2 двуядрен тип:

(1)Манчестър

This is AMD’s first release on the desktop platform in April 2005 The core type of the dual-core processor evolved on the basis of the Венеция core. It can basically be regarded as two Венеция cores coupled together, but the degree of collaboration is relatively close. This is a tight coupling based on independent caches. The advantage of the scheme is that the technology is simple, but the disadvantage is that the performance is still not ideal. The Manchester core adopts a 90nm manufacturing process, integrates a dual-channel memory controller, supports a 1000MHz HyperTransprot bus, and all uses a Socket 939 interface. The two cores of the Manchester core independently have 512KB of L2 cache, but the synchronization of the cache data with Intel's Смитфийлд core and Преслер core depends on the arbitration unit on the motherboard northbridge chip through the front-side bus transmission. The difference is that the Manchester core The degree of cooperation between the two cores is quite close. The cache data synchronization is controlled by the built-in SRI (System Request Interface) of the CPU, and the transmission can be realized inside the CPU. In this way, not only the CPU resources are very small, but there is no need to occupy the memory bus resources. The data delay is also greatly reduced compared with Intel's Смитфийлд core and Преслер core, and the collaboration efficiency is obviously better than these two cores. However, since the Manchester core is still independent of the caches of the two cores, it is obviously not as good as Intel's shared cache technology Smart Cache represented by the Йона core from the architectural point of view. Of course, the shared cache technology requires a redesign of the entire CPU architecture, which is much more difficult than simply coupling the two cores together.

(2) Толедо

Това е основният тип на новия двуядрен процесор от висок клас на AMD за десктоп платформата през април 2005 г. Той е много подобен на ядрото Manchester. Разликата е, че кешът от второ ниво е различен. Толедо еволюира на основата на ядрото на Сан Диего. По принцип може да се разглежда като две ядра от Сан Диего, просто свързани заедно, но степента на сътрудничество е сравнително близка. Това е тясно свързано решение, базирано на независими кешове. Предимството е, че технологията е проста, но недостатъкът е, че производителността все още не е идеална. Ядрото на Toledo използва 90nm производствен процес, интегрира двуканален контролер на паметта, поддържа 1000MHz HyperTransprot шина и всичко това използва интерфейс Socket 939. Двете ядра на ядрото Toledo независимо имат 1MB кеш от второ ниво. Също като ядрото на Manchester, синхронизирането на кеш данни също се предава вътре в процесора чрез SRI. В сравнение с ядрото Manchester, ядрото Toledo е абсолютно същото, с изключение на това, че кешът от второ ниво на всяко ядро ​​е увеличен до 1MB. Може да се разглежда като усъвършенствана версия на ядрото на Манчестър.

(3) Уиндзор

Това е първият ядрен тип Socket AM2 двуядрен Athlon 64 X2 и Athlon 64 FX, издаден в края на май 2006 г. Името му идва от името на Обединеното кралство Уиндзор (Windsor). Ядрото Windsor се позиционира като настолен процесор от висок клас. Той използва 90nm производствен процес и поддържа технологията за виртуализация AMD VT. Все още използва 1000MHz HyperTransport шина. По отношение на вторичния кеш, двете ядра на ядрото Windsor все още използват независим вторичен кеш, Athlon 64 X2 всяко. Ядрото е 512KB или 1024KB, а всяко ядро ​​на Athlon 64 FX е 1024KB. Най-големият акцент на ядрото Windsor е поддръжката на двуканална DDR2 800 памет, което е най-голямата разлика между него и интерфейса Socket 939 Athlon 64 X2 и Athlon 64 FX, които поддържат само двуканална DDR 400 памет. Windsor core Athlon 64 FX в момента има само FX-62, който има консумация на енергия от TDP до 125 W; докато Athlon 64 X2 е разделен на стандартна версия с TDP консумация от 89W (напрежението на ядрото е около 1.35V) и TDP консумация от 65W. Версия с консумация на енергия (около 1,25 V напрежение на ядрото) и версия с ултра ниска мощност с консумация на енергия от TDP от 35 W (около 1,05 V напрежение на ядрото). Синхронизирането на кеш данни на ядрото Windsor все още разчита на вграденото в процесора SRI (интерфейс за системни заявки, интерфейс за системни заявки) предаване, което да бъде реализирано вътре в процесора. В допълнение към поддръжката на двуканална DDR2 памет и поддръжката на технология за виртуализация, в сравнение с предишния Socket 939 интерфейс Athlon 64 X2 и двуядреният Athlon 64 FX нямат промени в архитектурата и тяхната производителност не е много впечатляваща. Тяхната производителност все още е по-ниска от Core 2 Duo и Core 2 Extreme на Конроу, които Intel ще пусне в края на юли 2006 г. Освен това AMD реши да прекрати производството на всички Athlon 64 X2 с 1024KBx2 L2 кеш, с изключение на Athlon 64 FX по отношение на намаляване на разходите и подобряване на конкурентоспособността и запазва само Athlon 64 X2 с 512KBx2 L2 кеш.

VIA Ядро на процесора

Процесорът VIA C3 е важен продукт по пътя на растеж на мобилния процесор на VIA. C3 е разделен на две версии, настолна и мобилна. Много модели в смазващия "мобилен компютър", пуснат от Elite по това време, използваха този процесор. Въпреки че процесорът VIA C3 няма много добра производителност, той има значителна разлика в производителността в сравнение с конкурентите си, но неговата ниска консумация на енергия, висока стабилност и ниска цена го правят популярен на пазара на преносими компютри и мобилни компютри от нисък клас. Заема по-голямо пространство, поставяйки основите на VIA в областта на мобилните процесори. След процесора VIA C3, VIA пусна мобилния процесор Antau (Antaur) за пазара на преносими компютри през 2003 г. Antaur приема новото ядро ​​Nehemiah, интегрира 128K L1 кеш и високоефективен подобрен 64K L2 кеш, поддържа MMX/SSE набор от инструкции, също се произвежда в процес от 0,13 микрона и продължава да използва метода на опаковане EPGA. Цялостната му производителност е по-добра от тази на C3 процесорите. В нашия тест установихме, че производителността на 1GHz процесор Antaur е подобрена със 150% в сравнение с предишното ядро ​​C3, но все още е далеч от AMD или Intel със същата честота. Точно поради това, пазарното представяне на Antaur не доведе до голяма пазарна промяна за C3, C3 все още се лута в ниския клас пазар в областта на мобилните процесори.

In September 2005, VIA officially announced its C7 and C7-M processor plans to the outside world. The processor product line that had been stagnant for nearly 2 years was restarted, and the first new product was C7. From the analysis of our existing data, the three major technical features of VIA’s processor products should be noted by everyone, and it is these three features that make this processor have a lot of practical value.这就是第一:传统的低功耗设计仍被延续,改进的VIA Enhanced PowerSaverTM技术实力非凡,第二:提升到军事级别的安全性设计让C7处理器具备抢眼的硬件级安全性能,第三:性能方面不在是VIA处理器的软肋。

双核心类型

在2005年以前,主频一直是两大处理器巨头Intel和AMD争相追逐的焦点。而且处理器主频也在Intel和AMD的推动下达到了一个又一个的高峰就在处理器主频提升速度的同时,也发现在目前的情况下,单纯主频的提升已经无法为系统整体性能的提升带来明显的好处,并且高主频带来了处理器巨大的发热量,更为不利是Intel和AMD两家在处理器主频提升上已经有些力不从心了。在这种情况下,Intel和AMD都不约而同地将投向了多核心的发展方向在不用进行大规模开发的情况下将现有产品发展成为理论性能更为强大的多核心处理器系统,无疑是相当明智的选择。

双核处理器就基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心,即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中。事实上,双核架构并不是什么新技术,不过此前双核心处理器一直是服务器的专利,现在已经开始普及之中。

四核心处理器

四核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有四个一样功能的处理器核心。换句话说,将四个物理处理器核心整合入一个核中。企业IT管理者们也一直坚持寻求增进性能而不用提高实际硬件覆盖区的方法。多核处理器解决方案针对这些需求,提供更强的性能而不需要增大能量或实际空间。实际上是将两个Конроу双核处理器封装在一起,英特尔可以借此提高处理器成品率,因为如果四核处理器中如果有任何一个缺陷,都能够让整个处理器报废。 Core 2 Extreme QX6700在WindowsXP系统下被视作四颗CPU,但是分属两组核心的两颗4MB的二级缓存并不能够直接互访,影响执行效率。 Core 2 Extreme QX6700功耗130W,在多任务及多媒体应用中性能提升显著,但是尚缺乏足够的应用软件支持。

多核心处理器

多核心,也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)。 CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。

多核心处理器发展史

2000年IBM、HP、Sun 推出了用于RISC的多核概念,并且成功推出了拥有双内核的HP PA8800和IBM Power4处理器。此类处理器已经成功应用不同领域的服务器产品中,像IBM eServer pSeries 690或HP 9000此类服务器上仍可以看到它们的身影。由于它们相当昂贵的,因此从来没得到广泛应用

05年四月,INTEL推出了第一款供个人使用的双核处理器,打开了处理器历史新的一页

06年底:第一款四核极致版CPU:QX6700(Quad eXtreme 6700)

06年底:第一款四核非极致版CPU:Q6600(Intel Core 2 Quad 6600)

07年五月:第二款四核极致版CPU:QX6800(Quad eXtreme 6800)

双核与四核的区别

四核里面是由两个双核组成,每个双核是共享4M的L2的。

从理论上去看,在两者均未达到满载的时候,成绩应该相差不大。而双方都同时达到满载时,四核的成绩应该比双核好上一倍。

物理四核相对于物理双核提升的幅度最大值为80%左右,超线程四核相对于物理双核提升的最大幅度为40%左右,两者的提升幅度相差约为一倍。

核心内存

核心内存即内核内存,是操作系统为内核对象分配的内存

核心内存是虚拟内存,自己或系统自动设置。

内存在计算机中的作用很大,电脑中所有运行的程序都需要经过内存来执行,如果执行的程序很大或很多,就会导致内存消耗殆尽。为了解决这个问题, Windows中运用了虚拟内存技术,即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用,当内存占用完时,电脑就会自动调用硬盘来充当内存,以缓解内存的紧张。举一个例子来说,如果电脑只有128MB物理内存的话,当读取一个容量为200MB的文件时,就必须要用到比较大的虚拟内存,文件被内存读取之后就会先储存到虚拟内存,等待内存把文件全部储存到虚拟内存之后,跟着就会把虚拟内里储存的文件释放到原来的安装目录里了。

Intel六核心处理器 Gulftown

在旧金山的国际固态电路会议ISSCC 2009上,Intel不但宣布了八核心服务器处理器“Нехалем-EX”,还首次介绍了下一代32nm Уестмиър家族,其中就提到了首款六核心桌面处理器“Gulftown”和首款集成图形核心的“Clarkdale”。

八核心Нехалем-EX基于45纳米工艺Нехалем架构,支持QPI总线互联和超线程技术,集成双芯片、四通道内存控制器,三级缓存容量24MB,晶体管数量也达到了惊人的23亿个,热设计功耗130W,接口为新的LGA1567。

32nm Уестмиър家族系列仍会全面支持超线程技术,其中Gulftown面向高端桌面,六核心十二线程,具体架构没有披露,但应该会类似于同为六核心设计的Dunnington Xeon。

Clarkdale和Arrandale分别面向主流桌面和笔记本领域,后者还会用于服务器,均为双核心四线程设计,4MB三级缓存,支持Turbo Boost技术,且都会集成双通道DDR3内存控制器,并首次整合板载图形核心(iGFX),还支持在集成显卡和独立显卡之间进行切换。

和Intel取消45nm Havendale、直接推出32nm Clarkdale类似,AMD在CPU+GPU二合一处理器方面也取消了45nm Shrike,取而代之以32nm Llano,计划2011年推出,比Clarkdale晚大约一年。

Уестмиър家族还会加入新的AES指令集,据Intel说类似45nm Penryn新增的SSE4.1,将带来七条新指令,用于数据加密、解密的加速。

32nm Уестмиър系列处理器正准备在俄勒冈州D1D工厂投产,临近的D1C也会在第四季度投产,而亚利桑那州Fab 32和新墨西哥州Fab 11X将在2010年跟进。 Intel已经计划为此投资70亿美元之多。

根据Intel介绍,32nm工艺将采用第二代High-K和金属栅极晶体管技术,九个金属铜和Low-K互联层,其中的关键层会在Intel历史上首次应用沉浸式光刻技术(AMD 45nm已使用),无铅无卤素,核心面积可比45nm减小大约70%。

Уестмиър

一代处理器——Уестмиър 与 Пясъчен мост 在英特尔信息技术峰会的主题演讲中,马宏升演示了一个基于 Уестмиър 的电脑,在诸如打开多窗口同时上网冲浪等简单的日常任务中,它显示出了响应速度的显著提升。

而且,Уестмиър 是英特尔的第一款 32 纳米处理器,具有历史性意义,因为这款英特尔处理器首次把图形芯片整合到处理器封装中。除了支持英特尔®睿频加速技术(Turbo Boost)和英特尔®超线程技术,Уестмиър 增加了新的高级加密标准(Advanced Encryption Standard, AES)指令,以便实现更快速的加密和解密。 Уестмиър 已经按计划进入晶圆生产阶段,计划在今年第四季度开始批量生产。

32 纳米Уестмиър晶圆。 jpg

Пясъчен мост

在 Уестмиър 之后,英特尔将继续进行研发代号为“Пясъчен мост”的32纳米处理器芯片整合。 Пясъчен мост 在同一芯片或作为处理器内核的硅片上,集成了英特尔的第六代图形内核,并将用于浮点计算、视频计算以及多媒体应用中常见的处理密集型软件的加速。马宏升展示了一款运行多个视频和三维软件的基于 Пясъчен мост 的系统,这个在很久以后才会面世的产品系列,在早期开发阶段已经能够良好地运行。

马宏升演示了基于“Larrabee”架构的芯片雏形。 Larrabee 是未来以图形为中心的协处理器系列产品的研发代号。他还确认,主要的开发人员已经拿到了开发系统。

首款 Larrabee 产品计划在明年上市,它借助英特尔架构的可编程能力,并将大幅提升其并行处理能力。灵活的可编程能力以及充分利用现有开发人员、软件和设计工具的能力,让程序员可以自由地实现完全可编程渲染,从而轻松地实现光栅化、体积光或光线跟踪渲染等各种三维图形处理功能。

通过采用这款产品的英特尔电脑,用户将能够获得震撼人心的可视化体验。马宏升还演示了热门游戏《雷神战争》(Quake Wars: Enemy Territory)的实时光线跟踪版,它运行在 Larrabee 图形内核和研发代号为“Gulftown”仍沿用酷睿品牌的英特尔下一代发烧级游戏处理器上。 Larrabee 芯片最初将出现在独立显卡中,在更远的将来,Larrabee 架构将最终与其他技术一起整合到处理器中去。

马宏升还和与会者一起预览了研发代号为“Уестмиър-EP”的英特尔下一代智能服务器处理器,并介绍了英特尔对使用至强和安腾处理器的高端服务器市场的承诺。马宏升探讨了即将推出的“Нехалем-EX”服务器处理器空前的性能提升,这种提升甚至比目前英特尔®至强® 5500 系列处理器较英特尔前一代芯片的性能提升更为显著。

马宏升也描述了计算、网络与存储在数据中心的融合,分享了以英特尔 10GbE 解决方案引领的融合数据中心 IO 架构的远景看法。英特尔还与其它行业领袖进行了一系列合作,提供优化的平台、系统、技术和解决方案来应对互联网和云服务趋势下的“超大规模”数据中心环境。

马宏升还披露了散热设计功耗(Thermal Design Power, TDP)仅为 30 瓦的全新超低电压英特尔®至强® 3000 系列处理器。作为各种高密度的功率优化平台产品的补充,英特尔还首次公开演示了单路“微服务器”(micro server)参考系统,这有助于微服务器的创新和未来标准的制定。

作为把英特尔备受欢迎的 Нехалем 微架构扩展到新市场的一个例证,马宏升还介绍了日前刚刚披露的“Jasper Forest”系列嵌入式处理器。这款处理器将于明年早些时候上市,专为存储、通信、军事和航空应用而设计,提供更高水平的集成,为这些高密度计算环境节约宝贵的板卡空间和能耗。

最后,马宏升宣布了一款使用英特尔®博锐?(vPro)技术的全新电脑管理工具。键盘视频鼠标(Keyboard Video Mouse, KVM)远程控制技术,让 IT人员能够在用户发现问题时进行精准的调查,从而加快诊断速度,减少 IT 人员到访现场次数,并节约成本。

Related Articles
TOP