Лекции_Вычислительные машины_new. Лекция История развития вычислительной техники
 Скачать 5.16 Mb.
|
|
Intel 810 – первый чипсет интегральных схем нового поколения. В отличие от бриджевой структуры 440 ВХ и VIA Apollo, которые строятся на двух интегральных схемах North и South, соединенных РСI – шиной, этот набор имеет высокоскоростную универсальную специальную шину, к которой подключаются интегральные схемы базового набора GMCH, ICH и FWH. Чипсеты Intel 810 и 810Е идентичны и работают с процессорами Intel Celeron, Pentium II, Pentium III с частотой синхронизации шины 66/100МГц. Они изготавливаются в виде трех ИС (хабов) GMCH, ICH и FWH. Отличие чипсета Intel 810Е от 810 заключается в том, что он может работать с частотой синхронизации шины 133 МГц, но при этом обмен с ОЗУ происходит на частоте 100 МГц. В наборе микросхем Intel 810E реализован уникальный механизм арбитража с зацеплением, обеспечивающий "гладкую" работу с любой процессорной шиной: 66, 100 и 133 МГц. Набор микросхем Intel 810E, протестированный и оптимизированный для работы с процессорами Celeron и Pentium III, и универсальная системная плата на его базе представляют собой единое решение структуры компьютера. Схема компьютера с Pentium III и чипсетом Intel 810 показана на рис. 8. Ядром набора микросхем 810 является контроллер ОЗУ и AGP – GMCH. Контроллер графической памяти 82810 GMCH (GMCHO без буферного видео ОЗУ 4Мб для дисплея и Ultra DMA 66) использует разработанную Intel графическую технологию динамической видеопамяти D.V.M.T. и программные драйверы. При этом для создания реалистичных двух- и трехмерных эффектов и изображений используется технология Direct AGP (интегрированный AGP). Контроллер AGP и ОЗУ GMCH поддерживает шину 66/100 МГц, осуществляет вывод информации на телеэкран и ЖК – панель с цифровым интерфейсом и порт цифрового видеовыхода. Для повышения качества программного воспроизведения DVD контроллер 82810 использует аппаратную компенсацию перемещений изображения, а базовая операционная система использует программные драйверы и интеллектуальный диспетчер памяти для поддержки ресурсоемких графических приложений порта. Контроллер ввода/вывода 82801 ICH (ICHO до 4 слотов PCI) использует архитектуру ускоренного концентратора АНА, разработанную Intel для прямого обмена графической подсистемы и системной памяти с интегрированными контроллерами AC97 и IDE, сдвоенными портами USB и дополнительными платами на шине PCI. Архитектура ускоренного концентратора увеличивает производительность операций ввода/вывода, что позволяет повысить эффективность параллельной работы приложений мультимедиа со скоростью передачи 266 Мб/с, что в 2 раза производительнее шины PCI. Интегрированный аудиоконтроллер AC97 обеспечивает универсальность и повышает качество воспроизведения звука при работе как программ, воспроизводящих звук, так и программ, реализующих функции модема, за счет использования ресурсов центрального процессора. Он поддерживает звуковые карты с AMR интерфейсом. ICH поддерживает интерфейсы PCI 2.2, IDE и Ultra DMA 33 и 66, а также USB и SMB контроллеры. Шина системного управления позволяет осуществлять дистанционный сетевой мониторинг платформ на базе набора микросхем 810E. Поддерживаемые спецификацией ACPI функции управления позволяют переводить ЭВМ в режим пониженного энергопотребления. ИС FWH-хаб интегрированного программного обеспечения содержит BIOS, генератор случайных чисел RNG и выполняет функции обеспечения безопасности на программном и аппаратном уровне. Микросхема 82802 хранения микропрограмм FWH, имея системную и видео BIOS, уменьшает на системной плате количество микросхем энергонезависимой памяти. Она также содержит высокоэффективный аппаратный генератор случайных чисел RNG. Он позволяет усилить средства Internet стойкой криптографией, цифровыми подписями и безопасными протоколами передачи данных. В 1999 г. тактовая частота процессоров Pentium возросла с 400 до 600 МГц, а быстродействие компьютеров возросло незначительно. Узким местом в обеспечении производительности ЭВМ по-прежнему оставалась скорость работы ОЗУ и пропускная способность системной шины. Для поддержки Pentium IIIВ с внешней частотой 133 МГц и использования самой быстрой памяти RDRAM Intel с ноября 1999 г. выпускает чипсет Intel 820 по хабовой архитектуре на трех ИС MCH (Intel 82820), ICH (Intel 82801АА) и FWH (Intel 82802), выполняющих те же функции, что ИС чипсета Intel 810. Для подключения SDRAM к чипсету в дополнении к базовому набору используется четвертая ИС транслятор 82805АА. Чипсет Intel 820 использован в системной плате Intel CC820, оснащенной памятью RDRAM, гнездом Slot1 и AGP портом 4х. Она не предусматривает подключения МП Celeron и SDRAM менее 64 Мб. Использование в ЭВМ с Pentium III самой быстрой памяти RDRAM с чипсетом Intel 820 и частоты системной шины FSB 133 МГц, как показали испытания [22], дают повышение производительности даже по сравнению с i 440 BX и SDRAM, но не очень существенно. Чипсет i820 содержит: 1.Контроллер-концентратор памяти 82820 (MCH), который отвечает за функционирование интерфейсов центрального процессора, памяти DRAM и шины AGP. Контроллер MCH (82820) поддерживает работу одного процессора или двух процессоров (82820DP) и системной памяти объемом до 1Гб. 2.Контроллер-концентратор I/O 82801 (ICH), построенный на основе архитектуры ускоренного обмена AHA, предусматривающей прямое подключение графической подсистемы и системной памяти к встроенному контроллеру AC’97, контроллеру ATA66, двум портам USB и дополнительным картам PCI.  Рис. 8. Структура компьютера с Pentium III 3.Концентратор встроенного кода 82802 (FWH) содержит системную BIOS и BIOS графического контроллера, а также генератор случайных чисел RNG. Улучшенная хаб-архитектура AHA Intel обеспечивает полосу пропускания 266 Мб/с – в два раза выше, чем шина PCI. Это дает возможность увеличить поток информации от контроллера ввода/вывода к контролеру памяти. Чипсет i820 использует высокопроизводительную технологию системной памяти RDRAM. Два слота RIMM поддерживают до 512 Мб системной памяти. RDRAM обеспечивает пропускную способность системной памяти, оптимизирующую производительность процессора Pentium III и высокопроизводительного графического контроллера AGP. Протокол RDRAM поддерживает стандарты PC600, PC700 и PC800 RDRAM, что теоретически соответствует полосе пропускания 1.6 Гб/с для PC800 – в два раза больше, чем пиковая пропускная способность системы с 100МГц памятью SDRAM. Порт AGP обеспечивает скорость обмена данными с графическим контроллером свыше 1 Гб/с – в 2 раза производительнее, чем предыдущие платформы AGP. Однако более эффективным и дешевым способом обеспечения производительности для Pentium III явилось использование виртуальных каналов обмена с ОЗУ VC SDRAM и частоты системной шины FSB 133 МГц и чипсета VIA Apollo Pro 133. Чипсет VIA Apollo Pro 133 имеет «бриджевую» архитектуру, обрабатывает информацию на частотах 66/100/133 МГц и включает 2 ИС VT 82C693A и VT 82C686A. Изготовлен для МП Pentium Pro/II/III с частотой FSB шины 66/100/133 МГц (Celeron 66/100 МГц), с ОЗУ до 8 банков и до 1 Гб, VCM или PC 133 SDRAM, 2 порта USB и 5 PCI-устройств. Чипсет i830 предназначен для мобильных компьютеров (ноутбуков) с процессором Mobile Pentium III (500 МГц, L2-256 Кб, 28 млн транзисторов, 0,18 мкм) или Mobile Pentium III Processor-М (изготовлен в 2001 г., 1200 МГц, L2-512 Кб, 44 млн транзисторов, 0,13 мкм) с низким энергопотреблением со скоростью передачи данных между микросхемами 266 Мб/с. Он поддерживает 1 Гб ОЗУ РС 133 SDRAM и системную шину 133 МГц. Имеет 3 порта вывода цифрового видеосигнала, 6 портов USB. Чипсет i840 разработан специально для производительных многопроцессорных систем, в который входят 3 основных компонента: - контроллер-концентратор памяти 82840 (MCH), который поддерживает графическую шину AGP 2х/4х со скоростью обмена данными до 1 Гб/с, два канала памяти RDRAM или SDRAM, работающие в связке, обеспечивают скорость обмена до 3.2 Гб/с; - контроллер-концентратор I/O 82801 (ICH) построен на основе улучшенной хаб-архитектуры AHA, предусматривающей прямое подключение к MCH. ICH поддерживает 32-разрядную шину PCI, контроллеры IDE и 2 порта USB; - концентратор встроенного кода 82802 (FWH) содержит системную и графическую BIOS, а также генератор случайных чисел RNG. RNG обеспечивает приложения действительно случайными числами, позволяющими усилить надежность шифрования, цифровых подписей и протоколов защиты данных. К основным СБИС чипсета могут быть подключены: - 64-разрядный контроллер-концентратор PCI 82806 (PCI, P64H) – поддерживает 64-разрядную шину PCI с частотой 33 или 66 МГц. P64H подсоединяется непосредственно к MCH в соответствии с улучшенной хаб-архитектурой Intel и обеспечивает выделенный высокоскоростной канал I/O. - концентраторы-повторители памяти RDRAM 82803 (MRH-R) и SDRAM 82804 (MRH-S). MRH-R преобразует каждый канал памяти в два, эффективно увеличивая максимальный объем поддерживаемой памяти до 8 Гб. Уникальная кэш-память с предварительной выборкой, встроенная в чипсет i840, оптимизирует потоки данных и позволяет элементам системы работать в максимальной степени параллельно. Чипсеты системных плат с процессорами Р7 или К7 Увеличение функций и улучшение технологии изготовления СБИС способствует интеграции устройств компьютера в набор 2-4 микросхем с числом выводов несколько сотен. Чипсет для системных плат компьютеров, построенных на базе процессора Intel Pentium 4, AMD Athlon и их модификаций, включает 3 основных СБИС: контроллер памяти/шины (северный мост MCH), контроллер ввода/вывода (южный мост ICH2), ППЗУ для хранения программ BIOS и генератора случайных чисел. Характеристики чипсетов i845, i850, i860, AMD 760 представлены в табл. 2. Хаб-архитектура AHA корпорации Intel, использованная вначале для построения чипсетов серии 800 и более усовершенствованная в чипсетах i850, i845, i860, обеспечивает вдвое большую пропускную способность шины ввода/вывода, чем «бриджевая» технология северного и южного мостов (northbridge/southbridge). Первоначально единственным чипсетом, поддерживающим работу процессоров Pentium 4, был Intel 850, построенный на базе чипсета i840, поддерживающий 2 канала Direct RDRAM. Недостатком его являлась поддержка только высокопроизводительной дорогой RDRAM-памяти, что лишало Pentium 4 спроса. В связи с этим компания Intel, неудовлетворенная объемами продаж Pentium 4, начала разработку нового чипсета i845, который поддерживает оба типа памяти – SDRAM и DDR SDRAM. Первое поколение системных плат с i845 работает только с модулями SDRAM, а следующие модели плат – с разъемами под память DDR SDRAM. Чипсет Intel 845 был разработан для конфигурации ЭВМ с процессором Intel Pentium 4 с поддержкой большого объема памяти типа SDRAM . Возможности этого набора микросхем позволяют оптимизировать производительность всей системы и предоставляют надежную платформу для процессора Intel Pentium 4 со следующей конфигурацией: - 400МГц процессорная системная шина; - контроллер-концентратор памяти 82845 MCH: поддержка спецификации PC133 памяти типа SDRAM и 1.5-вольтовой шины AGP 4х; - контроллер-концентратор ввода/вывода ICH2: поддержка протокола ATA/100, 4 портов USB, спецификации AC97, шины CNR и контроллера LAN;
Для компьютеров с процессором Pentium 4 с ОЗУ RDRAM Intel изготавливает набор микросхем i850. В чипсет входят 2 основных СБИС: - контроллер-концентратор памяти 82850 (MCH) имеет сдвоенные каналы для памяти RDRAM и 400МГц для обмена по системной шине и поддерживает графические системы с помощью технологии AGP 4х. Учитывая высокую потребляемую мощность и большое тепловыделение, северный мост упакован в совершенно новый 35 на 31 мм 615-контактный OLGA корпус, предназначенный для непосредственного контакта кристалла с охлаждающим радиатором, имеющим достаточно большие размеры; - усовершенствованный контроллер-концентратор ввода/вывода 82801BA (ICH2) обеспечивает удвоение пропускной способности устройств ввода/вывода по сравнению с традиционной архитектурой мостов и имеет выделенные каналы передачи данных, позволяющие полностью оптимизировать использование дополнительной полосы пропускания. Контроллер-концентратор ICH2 устанавливает прямой канал связи с графической системой и памятью, позволяя ускорить доступ к внешним устройствам, и обеспечивает функции и полосу пропускания, необходимые для высокопроизводительных ПК. Кроме того, чипсет обладает следующими дополнительными возможностями: 1. 400 МГц системная шина обеспечивает высокоскоростной обмен данными между процессором Pentium 4 и другими компонентами системы. Интерфейс AGP 4х дает возможность графическим контроллерам осуществлять доступ к основной памяти со скоростью более 1 Гб/с. 2. Сдвоенные каналы памяти RDRAM, работающие шагами с блокировкой (lock step), обеспечивают процессору скорость обмена с памятью 3,2 Гб/с. 3. Наличие сдвоенных портов USB позволяют вдвое увеличить полосу пропускания для использования периферийных устройств, доводя ее до 24 Мб/с. 4. Контроллер AC97 включает 6 звуковых каналов. 5. Два контроллера Ultra ATA/100. 6. Интерфейс подключения к локальной сети (LCI). Для процессора Athlon компания AMD выпустила чипсет AMD-760, который имеет следующую архитектуру: - системный контроллер (северный мост) AMD-761 в корпусе PBGA с 569 выводами; - контроллер периферийных шин (южный мост) AMD-766 в корпусе PBGA с 272 выводами; - двойная процессорная шина FSB 200/266 МГц EV-6 DDR; - поддержка до 4 Гб оперативной памяти PC1600 и PC2100 DDR SDRAM, порта AGP 4х (включая режимы 1х и 2х) и шины PCI 2.2; - 7 PCI слотов 33 МГц 32/64-бит или 2 PCI слота 66 МГц 32/64-бит; - 2 канала EIDE, ATA 33/66/100; - 4 порта USB и поддержка управления питанием и режимом ACPI. Чипсет использует классическую архитектуру с северным и южным мостом. Северный мост AMD-761 состоит из контроллера системной шины процессора Athlon, контроллера памяти, контроллера AGP и PCI. Он поддерживает до 2 Гб как PC1600, так и PC2100 DDR SDRAM, и до 4 Гб при применении модулей памяти Registered DDR. Так как для обычной PC1600 и PC2100 DDR-памяти северный мост поддерживает только 2 слота, а Registered DDR память можно устанавливать в 4 слота, что при максимально емких модулях и дает 2 и 4 Гб. Чипсет, наряду со 200МГц FSB, поддерживает и 266МГц системную шину, к которой подключаются процессоры с частотой 1 ГГц и выше. Связь между северным и южным мостом осуществляется по шине PCI с максимальной пропускной способностью 133Мб/с. PCI способна обеспечить без задержек в передаче данных южный мост AMD-766 и даже выдержать нагрузку более функционального VIA 686B – последнего южного моста от VIA, взаимодействующего с северными посредством PCI шины. Южный мост 686B поддерживает ATA-100, но не располагает шестиканальным AC'97 звуком и выходом на слот ACR. В чипсете i860 реализована новая модульная концепция семейства чипсетов i800. Как и в остальные наборы этой серии, в чипсет i860 входят 2 основных компонента: - контроллер-концентратор памяти 82860 (MCH) имеет высокопроизводительные сдвоенные каналы для памяти RDRAM, работающие в связке, обеспечивающие скорость обмена памяти с процессором до 3,2 Гб/с и 400МГц системную шину, а также обеспечивает многочисленные возможности подключения внешних устройств, включая подключение через 2 высокоскоростные 64-разрядные PCI-шины, работающие на частоте 66МГц. Кроме того, он обеспечивает поддержку графических систем с помощью технологии AGP 4x; - усовершенствованный контроллер-концентратор ввода/вывода 82801BA (ICH2) обеспечивает удвоение пропускной способности устройств ввода/вывода по сравнению с традиционной архитектурой мостов и имеет выделенные каналы передачи данных, позволяющие полностью оптимизировать использование дополнительной полосы пропускания. Контроллер-концентратор ICH2 устанавливает прямой канал связи с графической системой и памятью, позволяя ускорить доступ к внешним устройствам, и обеспечивает функции и полосу пропускания, необходимые для высокопроизводительных рабочих станций. Контроллер-концентратор ICH2 поддерживает 32-разрядный контроллер PCI, интерфейс Ultra ATA/100, интегрированный контроллер локальной сети и 2 сдвоенных контроллера USB, обеспечивающих высокую скорость передачи данных по четырем портам. Кроме того, чипсет поддерживает контроллер AC'97. Кроме основных компонентов чипсет имеет интегрированный в MCH порт AGP, который обеспечивает скорость обмена данными с графическим контроллером до 1 Гб/с. Данный чипсет поддерживает до двух процессоров Pentium 4 с частотой обмена 400 МГц. Кэш-память с предварительной выборкой, встроенная в набор микросхем i860, оптимизирует потоки данных и позволяет элементам системы работать в максимальной степени параллельно. Лекция 10. Организация компьютера с процессором Pentium 4 и Athlon Компьютер с процессором Pentium 4, характеристика и структура которого рассмотрена в гл.II п.7, появился вначале для решения задач потоковой обработки данных с набором ИС i850 и ОЗУ RDRAM. Так как Intel проектировала процессор Pentium 4 для работы с потоками данных, то основной задачей чипсета i850 является обеспечение высоких пропускных способностей шины памяти и системной шины, соединяющей процессор с северным мостом чипсета. Учитывая то, что пропускная способность PC800 RDRAM составляет 1,6 Гб/с, использование двух каналов Rambus и чипсета i850 обеспечивает пропускную способность МП с ОЗУ близкую к 3,2 Гб. Увеличение размера пакета обмена данными между процессором и набором микросхем, как показано в табл. 3, обеспечивает более высокую производительность по сравнению с прежними системами. Новая шина, называемая Quad-Pumped Bus, способна передавать четыре 64-разрядных блока данных за такт и 2 адреса за такт. Для обеспечения непрерывной обработки адресов в чипсете i850 применена очередь с сохранением последовательности, поддерживающая обработку до 8 независимых конвейеризованных адресных запросов. Тем самым шины AGP 4x и хаб – интерфейс с южным мостом обеспечивают двукратное увеличение пропускной способности по сравнению с обычной PCI шиной, применяющейся в чипсетах других производителей. Таблица 3
Организация компьютера с процессором Pentium 4 и с чипсетом i850 показана на рис. 9. В качестве южного моста ICH2 в схеме используется микросхема 82801BA, а в качестве северного моста – MCH Intel 82850 с поддержкой двух каналов Rambus, каждый из которых может функционировать с парой идентичных модулей RIMM. Главный недостаток памяти RDRAM – это более высокая цена. Модули Direct Rambus дороже аналогичных по объему модулей PC133 SDRAM. Однако двухканальная RDRAM в системах с Pentium 4 удовлетворяет требованию необходимой пропускной способности и эффективна в задачах потоковой обработки данных. В случае же решения задач, требующих непоследовательного доступа к данным, латентность RDRAM оказывается слишком высокой, и тогда оправдано применение не только DDR SDRAM, но и даже обычной SDRAM памяти. Организация компьютера с чипсетами i845, i860 и Pentium 4 имеет аналогичную структуру и близкие технические характеристики, которые приведены в табл. 4. Таблица 4
 Рис. 9. Организация компьютера на чипсете i850 Таблица 3 отражает особенности разработки системных плат на основе чипсетов AMD760, ALI MAGIC 1, i845, i850, i860. Представленные в таблице платы поддерживают процессоры AMD Athlon/Duron, Pentium 4. Большинство плат в зависимости от типа ОЗУ имеют или DIMM-разъемы для памяти типа SDRAM, или RIMM слоты для памяти фирмы Rambus. Все платы поддерживают режим Ultra DMA/100. Многие платы имеют дополнительные функции, например: пробуждение от таймера, аппаратный контроль, датчик вскрытия корпуса и т.п. Ввиду дороговизны самого чипсета i850 и достаточно сложного производства плат под Socket 423 платы под Pentium 4 выпускаются ограниченным числом производителей. Спецификации плат AOpen AX4T, ASUS P4Т, Intel D850 MD, Gigabyte GA-8TX,MSI MS-6339 и др. включает: чипсет i850, 4 слота RIMM, 5 слотов PCI, форм-фактор ATX2.03. Большинство плат оборудованы слотом AGP Pro, позволяющим использовать профессиональные графические карты с повышенным энергопотреблением. Рассмотрим подробнее системную плату Super P4DCE с чипсетом Intel 860, имеющую следующие технические характеристики: 1.Назначение – настольные системы класса High-end и интернет – приложения. 2.Поддержка двух 603-штырьковых процессоров Intel Pentium 4 Xeon 1.5-2.0 + ГГц. 3.Частота обмена по шине FSB 400 МГц. 4.Двухканальная память RDRAM 600/800 МГц до 2 Гб. 5.Два 64-разрядных 66 МГц слота PCI. 6.Четыре 32-разрядных 33 МГц слота PCI. 7.Один слот AGP Pro 4x, 1.5 В. 8.Управление питанием ACPI/APM. 9.Расширенный ATX (12 x 13") корпус Super Micro SC760P4. 10.Двухканальные EIDE-порты с поддержкой Ultra DMA со скоростью передачи данных до 100 Мб/с, с поддержкой режимов UDMA, Mode 5, PIO Mode 4 и ATAPI. Слоты VRM (регулятор напряжения). 11.Аудио AC97'. 12.Сетевой контроллер LAN Intel 82559. 13.Четыре порта USB. 14.Два последовательных порта стандарта 16550 UART. 15.Один параллельный порт ECP/EPP. 16.Один флоппи-порт для дисковода, один инфракрасный порт. 17.Режим удаленной настройки и управления ПК по сети Wake-on-LAN. 18.Диапазон напряжения на ядре процессора 1,1-1,85 В. 19.Управление электропитанием ACPI/APM и DMI. 20.Пробуждение RTC (Real-Time Clock). Аппаратная антивирусная защита BIOS 4 Мб Flash ROM. Для изготовления компьютера с чипсетами i845, i850, i860 и процессором Pentium 4 необходимо системные платы размешать в корпусе, совместимом со спецификацией ATX 2.03, по двум причинам. Во-первых, ввиду того, что радиаторы для Pentium 4 имеют большие размеры, масса которых может достигать 450 г, требуется специальный механизм, крепящий радиатор при помощи четырех болтов непосредственно к корпусу. Вторым требованием спецификации ATX 2.03 является наличие у блока питания дополнительного четырехжильного кабеля питания, подключаемого к системной плате, с напряжениями 12 и 5 В. Дополнительное питание необходимо для процессора Pentium 4, имеющего повышенное энергопотребление. В отличие от других чипсетов [22], используемых для разработки компьютеров с процессорами AMD Athlon или Duron, чипсеты Ali MAGiС 1, AMD-760 [6] поддерживают только DDR память. В чипсете AMD-760 северный мост AMD-761 лишен недостатков своего предшественника – северного моста AMD-751. В нем контроллер системной шины обрел поддержку частоты 266 МГц, а контроллер памяти работает с DDR-памятью на частотах 200 (PC1600) или 266 МГц (PC2100), и, наконец, последнее отличие от чипсета AMD-750 – поддержка AGP 4x. Единственный недостаток чипсета AMD-760 – отсутствие высокоскоростной шины передачи данных между мостами. Хотя PCI шина с пропускной способностью в 133 Мб/с способна обеспечить южный мост AMD-766 данными без задержек и даже справится с нагрузкой более функционального VIA 686, но южные мосты нового семейства от VIA, широко используемые для построения ЭВМ с МП AMD, с шиной V-Link VIA с поддержкой шестиканального звука AC'97 и нового слота ACR требуют вдвое большей пропускной способности – 266 Мб/с. Организация компьютера на чипсете AMD-760 и процессором Athlon или Duron показана на рис. 10. Она внешне имеет много общего с организацией компьютера на чипсете i850 с процессором Pentium 4, однако не совместима электрически и логически.  Рис. 10. Организация компьютера на чипсете AMD-760 Следующим шагом развития ЭВМ следует ожидать широкое применение архитектуры 64-разрядных вычислений с использованием процессоров нового поколения. Компьютеры с процессорами IА-64 и их развитие В настоящий момент такие производители ПК, как Compaq, Dell, HP и IBM, поставляют машины на базе процессора Itanium, которые функционируют под управлением 64-разрядных операционных систем, находящихся на разных этапах разработки. Так, фирма HP предлагает потребителям свой оснащенный процессором Itanium сервер HP 9000 с готовыми версиями ОС Red Hat Linux и HP-UX Unix – собственной разработки, а также с первой 64-разрядной серверной версией ОС Windows Advanced Server Limited Edition корпорации Microsoft. С модели Dell PowerEdge 7150 компания Dell начала выпуск одного из первых серверов на базе процессора Itanium 733 или 800 МГц. Itanium поддерживают большинство ОС фирмы Microsoft: Windows Advanced Server Limited Edilion, Windows Net и версия Windows XP 64-Bit Edition для рабочих станции. ЭВМ Dell 7150, сконфигурированная для работы в операционной системе Red Hat Linux, предназначена для трех основных категорий пользователей: администраторов огромных баз данных, инженеров, выполняющих научно-технические расчеты, и разработчиков ПО и софта для 64-разрядных платформ. Модель 7150 выпускается в различной конфигурации: процессор Itanium 733 или 800 МГц; 2- или 4 Мб кэш третьего уровня; и до четырех 18 или 36 Гб дисков с контроллером Ultra3/QC SCSI с возможностью «горячей» замены. Две системные платы с четырьмя процессорами и 64 разъемами для модулей DIMM обеспечивают возможность расширения до 64 Гб памяти. Десять слотов PCI, восемь из которых 64-разрядные, рассчитанные на тактовую частоту 66 МГц и предусматривающие «горячую» замену, работают с тактовой частотой 33 МГц. Стандартно устанавливаемая PCI-плата содержит 2 последовательных и 1 параллельный порты, порт PS/2 для подключения клавиатуры, порт мыши, а также 2 порта USB. Выбор накопителей на сменных носителях ограничен 24-скоростным накопителем CD-ROM и LS120 Super Disk. Дальнейшее развитие компьютеров IА-64 ожидается с появлением процессоров McKinley фирмы Intel и Clawhammer, Sledgehammer фирмы AMD. McKinley будет иметь гораздо более высокое быстродействие по сравнению с Itanium на операциях с целыми числами и будет изготовляться по 0.13-мкм технологии. Ожидается, что первые модификации McKinley будут иметь тактовые частоты от 1 до 1,4 ГГц. В нем Intel усовершенствует архитектуру Itanium, внеся принципиальные изменения в конструкцию генератора тактовой частоты, иерархию кэшей, функциональные блоки и в ступени конвейеров. Модернизация системной шины приведет к увеличению пропускной способности при передаче кэшируемых графических данных. Разработки AMD МП Clawhammer и Sledgehammer основываются на расширении набора команд х86 до 64 разрядов. Оба процессора будут изготовляться по 0,13-мкм технологии с тактовой частотой 2,5 – 3 ГГц. Процессор Clawhammer предназначен для одно- и двухпроцессорных конфигураций. Sledgehammer сможет выполнять многопроцессорную обработку с числом МП от 4 до 8. В обеих моделях будет реализована разработанная AMD технология х86-64 – расширение традиционного набора команд х86, призванное обеспечить выполнение 64-разрядных вычислений. Однако в них нет большого числа регистров, характерного для Itanium, что затруднит компилирование и планирование. По технологии 0,13 мкм фирмой Intel планируется выпустить 2 последующих микропроцессора с архитектурой IA-64: Madison и Deerfield. Последний будет на 30-40 % дешевле, а его производительность будет хотя и меньше чем у Madison, но выше, чем у Itanium. Затем планируется переход к технологии 0,1 мкм. Появление МП с возможным использованием многопоточной архитектуры следует ожидать не раньше 2004 г. Возможно ли появление достойной альтернативы IA-64? В качестве альтернативы IBM предложила МП Power4, а фирма Sun – МП UltraSPARC. Не исключено, что могут появиться определенные шансы на союз отечественных разработчиков микропроцессора Elbrus E2K, сходного с IA-64 архитектурой, с теми или иными западными фирмами. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||