МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И
ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТ ПО РЫБОЛОВСТВУ
МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО
СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ, СЕТИ И СИСТЕМЫ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ
Дата сдачи работы в деканат: ________________
Мурманск
1999
Микропроцессоры Intel.
План
TOC \o “1-3” Введение. PAGEREF _Toc469478914 \h 3
Корпорация Intel. PAGEREF _Toc469478915 \h 4
Микропроцессоры фирмы Intel. PAGEREF _Toc469478916 \h 5
Микропроцессор 4004 PAGEREF _Toc469478917 \h 6
Микропроцессор 8008 PAGEREF _Toc469478918 \h 6
Микропроцессор 8080 PAGEREF _Toc469478919 \h 6
Микропроцессоры 8086-8088 PAGEREF _Toc469478920 \h 7
Микропроцессор 286 PAGEREF _Toc469478921 \h 7
Микропроцессор Intel 386 PAGEREF _Toc469478922 \h 7
Центральный процессор Intel 486 PAGEREF _Toc469478923 \h 8
Процессор Pentium PAGEREF _Toc469478924 \h 8
Процессор Pentium Pro PAGEREF _Toc469478925 \h 9
Процессоры с технологией MMX PAGEREF _Toc469478926 \h 10
Процессор Pentium II PAGEREF _Toc469478927 \h 11
Процессор Celeron PAGEREF _Toc469478928 \h 12
Процессоры семейства Xeon PAGEREF _Toc469478929 \h 13
Процессор Pentium III PAGEREF _Toc469478930 \h 14
Процессоры с архитектурой IA-64 PAGEREF _Toc469478931 \h 15
Заключение. PAGEREF _Toc469478932 \h 16
Литература. PAGEREF _Toc469478933 \h 17
Введение.
Что общего между электронной рыболовной наживкой и ученическим ПК? В
основе обоих лежит микропроцессор Intel. Многие, когда говорят о
микропроцессорах, представляют себе персональный компьютер. Но первые
процессоры были встроены в самые повседневные и распространенные
механизмы и инструменты. Когда компания Intel представила в 1971 году
свой первый микропроцессор, никто даже не мог предположить, к созданию
каких сложных аппаратов эта технология приведет в будущем.
Некоторые области применения процессора:
Контроллер светофора
Интерактивные игрушки
Радиомодем
Спутниковая связь
Автомобильная цифровая навигационная система
Управление зажиганием и подачей топлива в автомобилях
Принтеры
Пульт звукорежиссера
Локомотивы (микропроцессор контролирует электропитание двигателя)
Интерактивный сенсорный видеоэкран
Клавиатура компьютерного терминала
Жесткий диск
Контроль за расходованием электроэнергии
Технологический контроль (микропроцессор контролирует условия
производственного процесса – температуру, давление или расход
материалов)
Рыболовная электронная наживка
Электронный орган, гитара, синтезатор
Гелиевый детектор
Спортивные тренажеры
Электронная игра дартс
Исследовательские приборы
Контроллер швартовочных муфт морских судов
Сенсоры стартового блока (для предотвращения фальстартов в легкой
атлетике)
Компьютерно-кассовые системы
Сотовый телефон
Декодер кабельного телевидения
Факсимильный аппарат
Спутниковое приемное устройство
Медицинское оборудование
Система контроля за состоянием пациентов
Торговые автоматы
Электронный уровень (для столярных работ)
Копиры
Штрихкодовый принтер
Рука робота
Разведение диких зверей в неволе (под кожу животного имплантируются
крошечные микросхемы, которые содержат генетическую информацию,
помогающую ученым предотвратить близкородственное скрещивание –
имбридинг)
Корпорация Intel.
Корпорация Intel – INTegrated ELectronics была создана в середине июня
1968 года Робертом Нойсом (Robert Noyce) и Гордоном Муром (Gordon
Moore), тогда же к ним присоединился Эндрю Гроув (Andrew Grove),
нынешний председатель Совета директоров Intel. В 1974 г. в корпорацию
пришел ее будущий президент и главный управляющий Крейг Барретт (Craig
Barrett).
Но первые опыты по созданию микропроцессоров проводились еще в фирме
Shockley Semiconductor Laboratory, затем в Fairchild Semiconductor.
Нойс и Гордон являлись сотрудниками обеих фирм и когда они организовали
Intel, то получился некий алхимический состав, органично вбиравший в
себя опыт двух предшествующих фирм. Нойсу пришла в голову идея
попробовать соединить друг с другом элементы при сборке схем сразу на
одной кремниевой пластине без помощи проводов. В 1959 году Нойс сделал
первое детальное сообщение об интегральных диффузионных или напыленных
резисторах, по поводу изоляции приборов друг от друга с помощью
смещенных в обратном направлении pn-переходов и по поводу соединения
друг с другом элементов через отверстия в окисле путем напыления металла
на поверхность. Еще через месяц Нойс поделится идеями о размещении на
одном кристалле нескольких элементов. С этого момента замысел
интегральной схемы делается реальностью. На вершине успеха Fairchild
Semiconductor Нойс и Мур уходят из фирмы, чтобы создать свою фирму –
Intel.
С тех пор Intel превратилась в крупнейшего в мире производителя
микропроцессоров с числом сотрудников, превысившим 64 тысячи, и годовым
доходом свыше 25 миллиардов долларов (по данным на конец 1997 г.).
Микропроцессор, о котором часто говорят как о “мозге” вычислительной
машины, выполняет функции главного органа управления персональным
компьютером и другими электронными устройствами.
Микропроцессоры фирмы Intel.
В ноябре 1971 года корпорация Intel объявила о выходе первого в мире
микропроцессора 4004, разработанного тремя инженерами Intel и
предназначенного для распространения на коммерческой основе. Примитивный
по нынешним стандартам, он содержал всего 2300 транзисторов и выполнял
примерно 60 000 вычислительных операций в секунду. Сегодня, спустя
двадцать пять лет, микропроцессоры представляют собой сложнейшую
продукцию массового производства, содержат свыше 5,5 миллионов
транзисторов и выполняют сотни миллионов операций в секунду.
Микропроцессор 4004
В 1971 году появился первый микропроцессор корпорации Intel, 4004 был
четырехбитовым, то есть он мог хранить, обрабатывать и записывать в
память или считывать из нее четырехбитовые числа, предназначался данный
микропроцессор для калькуляторов. Чип 4004 оказался средством более
мощным чем лучший в мире компьютер того времени – ENIAC – компьютер
американского правительства. 4004 мог обрабатывать 60000 инструкций в
секунду, в сравнении с 5000 инструкций ENIAC, при этом чип легко
умещался на кончике пальца – размер его не превышал 1/6 на 1/8 дюйма.
ENIAC же занимал площадь в 3000 квадратных футов и весил 30 тонн. Хофф
сделал изобретение столь же значительное, каковым в свое время оказалась
интегральная схема Нойса. Процессор называли тогда «компьютер-на-чипе»,
поскольку все арифметические и логические функции компьютера умещались
теперь на чипе размером со шляпку гвоздя. 4004 стал поистине
революционным изобретением, открывшем путь к созданию искусственных
интеллектуальных систем вообще и персонального компьютера в частности.
Микропроцессор 8008
Свой очередной микропроцессор компания Intel выпустила в 1972 году.
Мощность этого процессора, по сравнению с его предшественником, возросла
вдвое. Энтузиаст вычислительных технологий Дон Ланкастер (Don Lancaster)
применил процессор 8008 в разработке прототипа персонального компьютера,
использовалось оно в качестве терминала ввода-вывода.
Микропроцессор 8080
Подлинный успех корпорации принес микропроцессор 8080 выпущенный в 1974
году. В нашей стране его аналог – микропроцессор KP580ИК80. С
микропроцессором 8080 также связано появление стека внешней памяти, что
позволило использовать программы любой вложенности. Этот процессор стал
“мозгом” первого персонального компьютера “Альтаир”.
Микропроцессоры 8086-8088
В 1978 году фирма Intel первой выпустила 16-битный микропроцессор 8086,
микропроцессор 8086 оказался “прародителем” целого семейства, которое
называют семейством 80×86 или х86. На смену микропроцессора 8086 пришел
микропроцессор 8088, архитектурно повторяющий микропроцессор 8086 и
имеющий 16-битный внутренние регистры, но его внешняя шина данных
составляет 8 бит. Крупная партия этих устройств, приобретенная вновь
образованным подразделением корпорации IBM по разработке и производству
персональных компьютеров, сделала процессор 8088 “мозгом” — IBM PC.
Микропроцессор 286
Следующим крупным шагом в разработке новых идей стал микропроцессор 286,
известный также под наименованием 80286, появившийся в 1982 году. При
разработке были учтены достижения в архитектуре микрокомпьютеров и
больших компьютеров. Процессор 80286 может работать в двух режимах: в
режиме реального адреса он эмулирует микропроцессор 8086, а в защищенном
режиме виртуального адреса (Protected Virtual Address Mode) или P-режиме
предоставляет программисту много новых возможностей и средств.
Микропроцессор 286 стал первым процессором Intel, способным выполнять
любые программы, написанные для его предшественников. С тех пор такая
программная совместимость остается отличительным признаком семейства
микропроцессоров Intel.
Микропроцессор Intel 386
В 1985 году был разработан микропроцессор Intel 386 насчитывающий уже
275000 транзисторов, число которых, по сравнению с первым процессором
4004, увеличилось более чем в 100 раз. Это был 32-разрядный
“многозадачный” процессор с возможностью одновременного выполнения
нескольких программ. Несмотря на введение в него последних достижений
микропроцессорной техники, 80386 сохраняет совместимость по объектному
коду с программным обеспечением, в большом количестве написанным для его
предшественников, 8086 и 80286. Особый интерес представляет такое
свойство 80386, как виртуальная машина, которое позволяет 80386
переключаться в выполнении программ, управляемых различными
операционными системами, например, UNIX и MS-DOS. Благодаря 32-битной
архитектуры 80386 обеспечивает программные ресурсы, необходимые для
поддержки “больших” систем, характеризуемых операциями с большими
числами, большими структурами данных, большими программами (или большим
числом программ) и т.п.
Центральный процессор Intel 486
В 1989 г. Intel представила первого представителя семейства 80х86,
содержащего более миллиона транзисторов. Поколение процессоров 486
ознаменовало переход от работы на компьютере через командную строку к
режиму “укажи и щелкни”. Intel 486 стал первым микропроцессором со
встроенным математическим сопроцессором, который существенно ускорил
обработку данных, выполняя сложные математические действия вместо
центрального процессора. Процессор 486 имеет встроенный в микросхему
внутренний кэш для хранения 8Кбайт команд и данных. Новые возможности
расширяют многозадачность систем. Новые операции увеличивают скорость
работы с семафорами в памяти. Оборудование на микросхеме гарантирует
непротиворечивость кэш-памяти и поддерживает средства для реализации
многоуровневого кэширования.
Процессор Pentium
Процессор Pentium стал одним из главных достижений фирмы Intel.
Разработка процессора Pentium началась еще с июня 1989 года, в процессе
его разработки и тестирования принимали активное участие все основные
разработчики персональных компьютеров и программного обеспечения, что
немало способствовало общему успеху проекта. К концу 1991 года был
завершен макет процессора, инженеры смогли запустить на нем программное
обеспечение. Проектирование в основном было завершено в феврале 1992
года, началось всеобъемлющее тестирование опытной партии процессоров. В
апреле 1992 года было принято решение, что пора начинать промышленное
освоение Pentium процессора, завершившееся 22 марта 1993 года широкой
презентацией Pentium процессора.
Объединяя более чем 3.1 миллион транзисторов на одной кремниевой
подложке, 32-разрядный Pentium процессор характеризуется высокой
производительностью. Суперскалярная архитектура Pentium процессора
представляет собой совместимую только с Intel двухконвейерную
индустриальную архитектуру, позволяющую процессору достигать новых
уровней производительности посредством выполнения более чем одной
команды за один период тактовой частоты. Другое важнейшее революционное
усовершенствование, реализованное в Pentium процессоре, это введение
раздельного кэширования. Pentium процессор позволяет выполнять
математические вычисления на более высоком уровне благодаря
использованию усовершенствованного встроенного блока вычислений с
плавающей запятой. Pentium процессор снаружи представляет собой
32-битовое устройство. Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой.
Процессор Pentium научил компьютеры работать с атрибутами “реального
мира” — такими, как звук, голосовая и письменная речь, фотоизображения.
Процессор Pentium Pro
Отсчет шестого поколения процессоров начался с Pentium Pro, выпущенного
осенью 1995 году. Процессоры Pentium Pro выпускались в модифицированных
корпусах SPGA (Staggered Pin Grid Array) с матрицей штырьковых выводов,
часть из которых расположены в шахматном порядке. В одном корпусе
(микросхеме) установлено 2 кристалла – ядро процессора и вторичный кэш
собственного (Intel’овского) изготовления. Этот кэш работал на частоте
ядра процессора, которая за всю историю Pentium Pro с начальных 150 МГц
поднялась всего только до 200 МГц. Объем кэша в разных модификациях был
от 256 Кбайт до 2 Мбайт, для повышения надежности применялся
ECC-контроль. Для этих процессоров предназначен сокет 8 с 387 выводами.
Интерфейс позволяет непосредственно объединять до 4 процессоров для
симметричной мультипроцессорной обработки (SMP). Возможно и парное
включение процессоров для функционально-избыточного контроля (FRC), при
котором один процессор только проверяет действия другого.
Процессор Pentium Pro, разрабатывался как мощное средство наращивания
быстродействия 32-разрядных приложений для серверов и рабочих станций,
систем автоматизированного проектирования, программных пакетов,
используемых в машиностроении и научнойработе. Все процессоры Pentiumи
Pro оснащаются второй микросхемой кэш-памяти, еще больше увеличивающей
быстродействе. Мощнейший процессор Pentium Pro насчитывает 5,5 миллионов
транзисторов.
Процессоры с технологией MMX
8 января 1997 года – корпорация Intel анонсировала процессор Pentium с
технологией MMX – первый микропроцессор, в котором реализована
разработанная Intel новая технология, позволяющая повысить эффективность
приложений, работающих с различными видами информации (видео, аудио и
т.п.).
С точки зрения программистов, анонсированная технология MMX корпорации
Intel представляет собой наиболее существенное улучшение архитектуры
Intel за последние 10 лет. Разработка этой технологии началась несколько
лет назад в ответ на быстрое развитие вычислительных систем, связанных с
обработкой различных видов информации: высококачественная графика, видео
и звук потребовали процессоров с очень высокой производительностью.
Потребность в более высокопроизводительных процессорах увеличилась также
за счет развития Internet и вызванной этим необходимости доставки по
существующим линиям связи различных видов информации. Инженеры
корпорации Intel разработали 57 новых инструкций, которые позволили
повысить производительность при выполнении наиболее типичных циклов,
требующих интенсивных вычислений и характерных для приложений данного
класса.
Новые процессоры разработаны на основе созданной в Intel улучшенной
КМОП-технологии 0,35 микрона, которая позволяет получить более высокую
производительность при меньшем потреблении мощности. Процессор Pentium с
технологией MMX содержит 4,5 млн. транзисторов и, кроме инструкций MMX,
имеет несколько архитектурных улучшений. К ним относятся удвоенный объем
размещенной на кристалле кэш-памяти (он теперь равен 32 Кб) и более
эффективное предсказание условных переходов, что позволило на 10-20%
повысить производительность на стандартных эталонных тестах процессора.
Технология MMX обеспечивает полную совместимость с архитектурой Intel и,
кроме того, полностью совместима с широко используемыми операционными
системами и прикладным программным обеспечением. Эта технология будет
включена в будущие процессоры.
Процессор Pentium II
7 мая 1997 года в Нью-Йорке корпорация Intel официально представила свой
процессор Pentium II, ранее известный под рабочим названием Klamath,
представляет собой – если в общих чертах – Pentium Pro, оснащенный
ММХ-технологией. В отличие от своего “прародителя”, новый процессор
нацелен на применение в сферах малого и среднего бизнеса. Он
предназначен для установки в настольные ПК, сетевые ПК, рабочие станции
и серверы начального уровня.
Насчитывающий 7,5 миллионов транзисторов, процессор Pentium II
использует технологию Intel MMX, обеспечивающую эффективную обработку
аудио, визуальных и графических данных. Кристалл и микросхема
высокоскоростной кэш-памяти помещены в корпус с односторонним контактом
(Single Edge Contact — S.E.C.), который устанавливается на системной
плате с помощью одностороннего разъема — в отличие от прежних
процессоров, имевших множество контактов. Для того чтобы обеспечить
“мощь Pentium Pro” за сравнительно небольшую цену, Intel пришлось
перейти на использование в L2-cache относительно дешевой кэш-памяти типа
BSRAM (в Pentium Pro используется специально заказываемый и дорогой
кэш). Не менее важным фактором оказался и процент брака, возникающего
при монтаже ядра процессора и кэша в корпус PGA, поэтому монтаж
оказывается самой дорогостоящей стадией производства Pentium Pro. В
результате родился тот самый S.E.C.- картридж (Single Edge Connection
Cartridge), решающий большую часть этих проблем, и сопутствующий ему
slot 1.
Процессор дает пользователям возможность вводить в ПК и обрабатывать
цифровые фотоизображения, пересылать их друзьям и родственникам через
Internet, создавать и редактировать тексты, музыкальные произведения и
даже сценки для домашнего кино, передавать видеоизображения по обычным
телефонным линиям и по Internet.
Процессор Celeron
Для “самых простых” компьютеров по 0.25 мкм-технологии выпустили
облегченный вариант процессора, названный Celeron. Первые процессоры
Celeron имели частоты ядра 266 и 300 МГц (частота шины – 66 МГц).
Вторичный кэш исключен, что заметно отразилось на производительности
(системные платы для слота 1 вторичного кэша, естественно, не имеют).
При падении цен на системные платы и дешевизне самого Celeron машина
начального уровня оказывается действительно недорогой. Современные
процессоры Celeron, начиная с модели Celeron 300A (с частотой 300 МГц),
имеют небольшой (128 Кбайт) вторичный кэш, установленный на кристалле
ядра и работающий уже на полной частоте ядра. Эти процессоры известны
также под названием Mendocino.
Процессоры Intel Celeron с тактовыми частотами 500, 466, 433, 400, 366 и
333 МГц ориентированы на рынок компьютеров начального уровня стоимостью
до 1200 дол. Производительность процессоров Intel Celeron обеспечивает
быструю и эффективную работу популярных современных приложений.
Процессоры Intel Celeron наделены всеми достоинствами микроархитектуры
P6, на основе которой построен процессор Pentium II. Процессоры Intel
Celeron с тактовыми частотами 500, 433, 400, 366 и 333 МГц имеют
встроенную кэш-память 2-го уровня объемом 128 Кб. Ядро процессоров Intel
Celeron с тактовой частотой 300 МГц содержит 7,5 млн. транзисторов, ядро
процессоров с частотами 500, 433, 400, 366 и 333 МГц содержит 19 млн.
транзисторов, поскольку включает встроенную кэш-память 2-го уровня. Все
процессоры Intel Celeron производятся по 0.25-микронной КМОП-технологии.
Все процессоры Intel Celeron выпускаются в пластиковом корпусе с
матрицей штырьковых выводов (P.P.G.A.). Формфактор P.P.G.A. совместим с
370-контактным процессорным гнездом, что открывает производителям
компьютеров новые возможности снижения стоимости систем, и расширяет
спектр возможных конструктивных решений. Кроме того, процессоры Intel
Celeron с тактовыми частотами 433, 400, 366, 333 и 300A поставляются в
корпусе с односторонним расположением контактов типа S.E.P.P.,
обеспечивающим простоту установки и экономичность. Независимо от типа
корпуса, процессоры Intel Celeron обладают высоким качеством,
надежностью и совместимостью. Это мощные процессоры для работы с
популярными современными офисными приложениями и программами доступа к
Internet.
Процессоры семейства Xeon
Для мощных компьютеров предназначено семейство Xeon. Для них ввели новый
слот 2, который (вместе с интерфейсом нового процессора) позволяет
строить как избыточные системы с FRC, так и симметричные 1-, 2-, 4- и
даже 8-процессорные системы. Частота шины – 100 МГц, частота ядра – 400
МГц и выше, вторичный кэш, как и в Pentium Pro, работает на частоте
ядра. Объем вторичного кэша – 512 Кбайт, 1 или 2 Мбайт при кэшировании
до 64 Гбайт (все адресное пространство при 36-битной адресации).
Процессоры Xeon отличаются не только большей мощностью, но и большими
размерами – 15,2 x 12,7 x 1,9 см.
Процессоры Xeon имеют новые средства хранения системной информации.
Постоянная (только для чтения) память процессорной информации PIROM
(Processor Information ROM) хранит такие данные, как электрические
спецификации ядра процессора и кэш-памяти (диапазоны частот и питающих
напряжений), S-спецификацию и серийный 64-битный номер процессора. По
инструкции идентификации CPUID такая информация недоступна.
Энергонезависимая память Scratch EEPROM предназначена для занесения
системной информации поставщиком процессора (или компьютера с этим
процессором) и может быть защищена от последующей записи. Процессор
оборудован термодатчиком (термодиод на кристалле ядра) с программируемым
устройством контроля температуры. Это устройство имеет аналого-цифровой
преобразователь, калибруемый по термодиоду конкретного процессора на
этапе тестирования картриджа. Константа настройки термометра заносится в
PIROM. Устройство термоконтроля программируется – задается частота
преобразований и пороги температуры, по достижении которых
вырабатывается сигнал прерывания. Для взаимодействия с PIROM, Scratch
EEPROM и устройством термоконтроля процессор имеет дополнительную
последовательную шину SMBus (System Management Bus), основанную на
интерфейсе I2C.
Процессор Pentium III
1999 год корпорация Intel представила процессоры Pentium III и Pentium
III Xeon. В процессоре Intel Pentium III, самом современном и
быстродействующем процессоре корпорации Intel для настольных ПК,
воплощены последние технологические достижения, обеспечивающие
беспрецедентную производительность, управляемость и удобство работы с
Internet. Основная инновация для пользователей Internet и информативных
мультимедиа-приложений – это потоковые SIMD-расширения. Входящие в них
70 новых команд значительно расширяют возможности обработки изображений,
3D-графики, звуковых и видеопотоков, а также распознавания речи.
Благодаря мощности, достаточной и для следующего поколения
Internet-приложений, процессор Pentium III – отличный выбор для
пользователей ПК, смотрящих далеко в будущее.
Все процессоры изготавливаются в массовом порядке на основе передовой
0,18-микронной производственной технологии, которая обеспечивает
повышение тактовой частоты, дальнейшее наращивание производительности
благодаря применению ряда важных новшеств, пониженное энергопотребление.
Эта технология позволяет обрабатывать структуры, размеры которых не
достигают и одной пятисотой толщины человеческого волоса. Выпущенные
сегодня процессоры Pentium III для настольных и мобильных ПК, а также
процессоры Pentium III Xeon для серверов и рабочих станций
характеризуются рядом принципиальных новых технологических особенностей,
таких, как кэш-память 2-го уровня типа Advanced Transfer Cache и
усовершенствованная системная буферизация. Применение технологии
Advanced Transfer Cache позволило удвоить полосу пропускания между ядром
процессора и встроенной, полноскоростной кэш-памятью 2-го уровня
емкостью 256 Кбайт. В свою очередь, усовершенствованная технология
системной буферизации обеспечивает ускоренное прохождение данных от
системной шины к процессору благодаря большему числу «буферов».
В новом 0,18-микронном производственном процессе применяются
шестислойные алюминиевые межсоединения с низкоемкостными изоляторами из
легированного фтором диоксида кремния (SiOF), что позволяет снизить
потребляемое напряжение до 1,1-1,65 вольта (среди процессоров,
представленных сегодня, самый энергоэкономный потребляет 1,35 вольта).
Процессоры Pentium III выпускаются в виде картриджа с односторонним
расположением контактов (Single Edge Contact Cartridge 2, S.E.C.C.2),
обеспечивающего удобство установки, защиту процессора и совместимость с
будущими высокопроизводительными системами. Совместимость с
распространенной сейчас AGP-платформой 440BX позволяет устанавливать
новый процессор в существующие системы и ускоряет вывод на рынок новых
компьютеров.
Процессоры с архитектурой IA-64
После появления в 1995 году первого 32-разрядного многозадачного
процессора 80386, архитектура IA-64 является наиболее значительным
достижением в области процессорных технологий. Архитектура IA-64 впервые
будет реализована в процессоре Itanium, производство которого начнется в
середине 2000 года. Этот процессор преодолеет ограничения существующих
архитектур и обеспечит запас производительности для будущего развития.
Серверы и рабочие станции на базе процессора Itanium будут отличаться
беспрецедентным уровнем производительности, масштабируемости и
готовности, благодаря комплексу новых функциональных возможностей,
получивших название EPIC (Explicitly Parallel Instruction Computing).
Архитектура IA-64, лежащая в основе процессора Itanium, представляет
собой уникальную комбинацию новаторских технологий, таких как явный
параллелизм, предсказание ветвлений, спекулятивное исполнение и многое
другое. Эффективная масштабируемость архитектуры IA-64 отвечает
требованиям серверных систем и рабочих станций высокого класса. Ключевым
требованием при разработке IA-64 была совместимость с набором команд
архитектуры IA-32, обеспечивающая взаимодействие с существующим
программным обеспечением. В результате была создана архитектура с
уникальной внутренней масштабируемостью, обеспечивающая беспрецедентный
уровень производительности и полную совместимость с существующим ПО для
процессоров IA-32.
Будущие процессоры на базе архитектуры IA-64 позволят расширить область
применения архитектуры Intel в серверах и рабочих станциях, обеспечив
производительность и функциональные возможности, достаточные для самых
ресурсоемких приложений. Процессор Itanium не только реализует новые
возможности 64-разрядной архитектуры, но и обладает аппаратной
совместимостью с набором команд IA-32. К концу 2001 года, семейство
процессоров архитектуры IA-64 пополнится процессором McKinley, а в 2002
году к ним добавятся процессоры Madison и Deerfield. Поскольку
сохранение обратной совместимости является важным фактором защиты
капиталовложений, все процессоры архитектуры IA-64 на аппаратном уровне
обеспечивают поддержку набора команд IA-32.
Заключение.
Успехи, достигнутые за время существования микропроцессора, четверть
века назад невозможно было и вообразить. Если так будет продолжаться и
впредь, то, вполне возможно, к 2011 г. микропроцессоры Intel будут
работать на тактовой частоте 10 гигагерц (ГГц). При этом число
транзисторов на каждом таком процессоре достигнет 1 миллиарда, а
вычислительная мощность – 100 миллиардов операций в секунду (BIPS).
Трудно себе даже представить, насколько возросшая мощь процессоров
расширит сферу их применения, причем не только в бизнесе и в области
коммуникаций. Как дома, так и на рабочих местах возникнет новая
информационная среда, откроются невиданные ранее возможности.
Средства аудио, видео и конференц-связи будут интегрированы в World Wide
Web и создадут климат еще более тесного сотрудничества и общения в
рабочей обстановке в мировом масштабе. Возможности распознавания речи и
почерка, локального управления сложными прикладными программами на базе
Интернет, разработки трехмерной анимации в режиме реального времени
станут доступны ПК. Люди смогут просматривать и печатать дома семейные
фотографии, сделанные цифровыми камерами, с помощью интуитивной
программы обработки фотоснимков устраняя эффект “красных глаз”, делая
фон более светлым, встраивая карточки в семейные цифровые фотоальбомы и
в персональные Web-страницы.
Уже сегодня Intel прилагает усилия к тому, чтобы все эти технологии
стали реальностью. С этой целью корпорация разрабатывает новую
продукцию, развивает сотрудничество, вступает в партнерские отношения,
внимательно прислушивается к пожеланиям потребителей. Но неустанная
работа над тем, чтобы приблизить будущее, не означает забвения прошлого.
Как и прежде, корпорация придерживается своей традиционной политики
обеспечения совместимости, с тем чтобы существующее программное
обеспечение, разработанное для ПК на базе архитектуры Intel, продолжало
безупречно работать.
Литература.
Сайт Корпорации Intel ( HYPERLINK http://www.intel.ru www.intel.ru )
Сайт Журнала «Компьютерра» ( HYPERLINK http://www.computerra.ru
www.computerra.ru )
Сайт Издательства «Открытые Системы» ( HYPERLINK http://www.osp.ru
www.osp.ru )
Сайт iXBT Hardware ( HYPERLINK http://www.ixbt.ru www.ixbt.ru )
Задание
1. Даны два целых числа: положительное A10 и отрицательное B10.
Преобразовать числа в прямой, обратный, дополнительный, модифицированный
обратный и дополнительный двоичные коды.
A10 = 10 B10 = -90
код A B
двоичный + 1010 – 1011010
прямой 0: 1010 1: 1011010
обратный 0: 1010 1: 0100101
дополнительный 0: 1010 1: 0100110
модифицированный обратный 00: 1010 11: 0100101
модифицированный дополнительный 00: 1010 11: 0100110
2. Даны два целых числа A10 и B10. Преобразовать числа в двоичный код и
произвести их сложение, вычитание, умножение и деление после чего
преобразовать результаты в десятичную форму.
A10 = 10 B10 = -90
+ Сложение:
A + B = [A2]ОК + [B2]ОК
0: 0001010
+ 1: 0100101
1: 0101111 [C2]ОК = 1: 0101111
[C2]П = 1: 1010000
C10 = -80
– Вычитание:
A – B = A + (-B) = [A2]ОК + [-B2]ОК
0: 0001010
+ 0: 1011010
0: 1100100 C2 = + 1100100
C10 = 100
* Умножение:
A * B = [A2]П * [B2]П
0: 1010
* 1: 1011010
0000
1010
0000
1010
1010
0000
1010 _
1: 1110000100 C2 = – 1110000100
C10 = -900
/ Деление:
A / B = [A2]П / [B2]П
0: 10100000 | 1: 1011010 _
1011010 | 1: 0,000111…
10001100
1011010
1100100
1011010
1010
…
C2 = – 0,000111000111000111000111000111000111
C10 = -0,11111111103
3. Даны два вещественных числа C10 и D10. Преобразовать числа в двоичный
код и произвести их сложение, вычитание, умножение и деление после чего
преобразовать результат в десятичную форму.
C10 = 21,1 D10 = 1,73
C2 = 10111,0001100110 D2 = 1,1011101011
нормализованные:
C2 = (101; 0,101110001100110) D2 = (1; 0,11011101011)
сравнение порядков:
р1 = 0: 101 р2 = 0: 1 (р = 0: 100
выравнивание порядков:
C2 = (101; 0,101110001100110) D2 = (101; 0,000011011101011)
+ Сложение:
C + D = [C2]ОК + [D2]ОК
0: 101110001100110
+ 0: 000011011101011
0: 110001101010001 E2 = 0: 101; 0: 110001101010001
E2 = + 11000,1101010001
E10 = 24,8291015625
+ Вычитание:
C – D = C + (-D)= [C2]ДК + [-D2]ДК
0: 101110001100110
+ 1: 111100100010101
0: 101010101111011 E2 = 0: 101; 0: 101010101111011
E2 = + 10101,0101111011
E10 = 21,3701171875
* Умножение:
C * D = [C2]П + [D2]П
0: 101110001100110
* 0: 11011101011
101110001100110
101110001100110
000000000000000
101110001100110
000000000000000
101110001100110
101110001100110
101110001100110
000000000000000
101110001100110
101110001100110 _
10011111110011010110100010
E2 = 0: 110; 0: 10011111110011010110100010
E2 = + 100111,11110011010110100010
E10 = 39,95059394834
/ Деление:
C / D = [C2]П / [D2]П
0: 101110001100110 | 0: 11011101011 _
11011101011 | 0: 1101,010110110011011
100101000011
11011101011
100101100010
11011101011
100111011100
11011101011
101111000100
11011101011
100110110010
11011101011
101100011100
11011101011
100001100010
11011101011
101110111000
11011101011
100110011010
11011101011
101010111100
11011101011
11110100010
11011101011
10110111
…
E2 = 0: 100; 0: 1101010110110011011
E2 = + 1101,010110110011011
E10 = 13,356292724609375
PAGE
– PAGE 21 –
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
