Центральный Дом Знаний - Athlon

Информационный центр "Центральный Дом Знаний"

Заказать учебную работу! Жми!



ЖМИ: ТУТ ТЫСЯЧИ КУРСОВЫХ РАБОТ ДЛЯ ТЕБЯ

      cendomzn@yandex.ru  

Наш опрос

Я учусь (закончил(-а) в
Всего ответов: 2656

Онлайн всего: 2
Гостей: 2
Пользователей: 0


Форма входа

Логин:
Пароль:

Athlon

AMD Athlon (в русском языке «Атло́н»), торговое название представленного 23 июня 1999 года компанией AMD высокопроизводительного x86-совместимого процессора с микроархитектурой K7.

Новый процессор был призван конкурировать с Pentium III компании Intel, а название Athlon, в переводе с древнегреческого языка означающее «чемпион», «победитель игр», отражало претензию компании AMD на лидерство своего процессора.

Новое ядро K7 имело множество нововведений, что позволило значительно поднять производительность процессора Athlon по сравнению с предыдущими процессорами компании, в результате чего на момент анонса Athlon являлся самым производительным процессором архитектуры x86, превосходя своего основного конкурента — Intel Pentium III. 

AMD продолжает использовать название Athlon и в последующих сериях своих микропроцессоров.

Процессоры AMD Athlon для настольных компьютеров выпускались в двух вариантах корпусов: SECC (все модификации) и FCPGA(Thunderbird).

Процессор Athlon в корпусе SECC представляет собой полностью закрытый картридж, содержащий процессорную плату с установленным на ней ядром процессора (во всех модификациях), а также микросхемами кеш-памяти BSRAM (во всех модификациях, кроме процессоров на ядре Thunderbird). Процессор предназначен для установки в 242-контактный щелевой разъём Slot A.

В процессорах, основанных на ядрах Argon, Pluto и Orion, кеш-память второго уровня работает на частоте от трети до половины частоты ядра, а в процессорах на ядре Thunderbird — на частоте ядра.

На процессорной плате также находится ножевой 40-контактный технологический разъём, закрытый картриджем. Разъём содержит контакты, отвечающие за установку напряжения питания и тактовой частоты. С помощью специального устройства, подключаемого к процессору, возможно изменение этих параметров. 

Картридж состоит из двух частей: металлической теплоотводной пластины, контактирующей с кристаллом процессора и микросхемами кэш-памяти (в случае с процессорами, имеющими внешний кэш), а также пластикового кожуха, закрывающего процессорную плату и защищающего установленные на ней элементы от повреждений. Маркировка находится на верхней грани картриджа.

Процессоры Athlon в корпусе типа FCPGA предназначены для установки в системные платы с 462-контактным гнездовым разъёмомSocket A и представляют собой подложку из керамического материала с установленным на ней открытым кристаллом на лицевой стороне и контактами на обратной (453 контакта). Существовали также процессоры с органической подложкой, выпущенные ограниченной партией. На стороне ядра расположены SMD-элементы, а также контакты, задающие напряжение питания и тактовую частоту (обычно называемые мостиками). Контакты располагаются группами, которые имеют обозначения L1 — L7. Маркировка нанесена на кристалл процессора.

Изначально кристалл не был защищён от сколов, которые могли происходить в результате перекоса радиатора при его неправильной установке неквалифицированными пользователями, однако вскоре появилась защита от перекосов в виде четырёх круглых прокладок, расположенных в углах подложки. Несмотря на наличие прокладок, при неаккуратной установке радиатора неопытными пользователями кристалл всё же мог получать трещины и сколы (процессоры с такими повреждениями обычно назывались «ко́лотыми»). В ряде случаев процессор, получивший существенные повреждения кристалла (сколы до 2—3 мм с угла), продолжал работать без сбоев или с редкими сбоями, в то же время, процессор с незначительными сколами мог полностью выйти из строя. Простейший способ проверки процессора на наличие сколов кристалла заключался в проведении по граням кристалла ногтем. В случае наличия сколов палец явно ощущал шероховатость. При наличии лупы или микроскопа сколы определялись визуально. Однако соблюдение мер предосторожности при сборке или установка опытным сборщиком, вместо самостоятельной установки, исключали механические повреждения процессоров с открытым ядром, таких, как процессоры семейства AMD K7 или Intel Pentium III и Celeron с ядром Coppermine.

На выставке Comdex Fall, проходившей осенью 1997 года в Лас-Вегасе (США), компанией AMD было объявлено о разработке принципиально нового процессора под кодовым названием K7, который должен прийти на смену процессорам серии K6. В октябре 1998 года были выпущены первые инженерные образцы нового процессора.

Первые процессоры Athlon (ядро Argon) предназначались для настольных компьютеров и производились по 250-нм КМОП-технологии. На смену ядру Argon пришло 180-нм ядро Pluto. Модель, работавшая на частоте 1 ГГц, получила наименование Orion.

Следующим ядром, использованным в процессорах семейства Athlon, стало 180-нм ядро Thunderbird, получившее интегрированный кеш второго уровня. Дальнейшим развитием семейства десктопных процессоров Athlon стали процессоры Athlon XP, вышедшие в октябре 2001 года.

Процессоры Athlon на ядре Argon:

Тактовая частота, МГц

500

550

600

650

700

Частота FSB, МГц

200

Анонсирован

23 июня 1999

9 августа 1999

4 октября 1999

Цена, долл. 

324

479

699

849

849

Процессоры Athlon на ядрах Pluto и Orion

Тактовая частота, МГц

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

Частота FSB, МГц

200

Анонсирован

29 ноября 1999

6 января 2000

11 февраля 2000

6 марта 2000

Цена, долл. 

799

849

899

999

1299

Процессоры Athlon на ядре Thunderbird:

Тактовая частота, МГц

750

800

850

900

950

1000

1100

1200

1000

1133

1200

1333

1300

1400

1400

Частота FSB, МГц

200

266

200

266

Анонсирован

5 июня 2000

28 августа 2000

17 октября 2000

30 октября 2000

22 марта 2001

6 июня 2001

Цена, долл.

853

612

350

318

253

 Argon (Model 1)

Первое ядро, использованное в процессорах Athlon, имеет принципиально новую архитектуру по сравнению с предыдущими процессорами компании AMD.

Ключевыми особенностями процессоров архитектуры К7 являются:

  • Новый блок целочисленных вычислений (ALU), содержащий три конвейера глубиной 10 стадий. Это позволяет процессору выполнять до трёх инструкций за такт.

  • Новый блок вещественночисленных вычислений (FPU), содержащий три конвейера глубиной 15 стадий. В предыдущих процессорах компании AMD блок FPU не был конвейерным и не мог начать выполнять новую команду, пока не закончится выполнение предыдущей, что приводило к сильному падению производительности.

  • Системная шина EV6, лицензированная у компании DEC, обеспечивающая передачу данных по обоим фронтам тактового сигнала. Это позволило при физической частоте 100 МГц получить эффективную частоту 200 МГц, что соответствует пропускной способности 1,6 Гб/с. Кроме того, шина EV6 использует протокол точка-точка, что позволяет организовать более эффективную многопроцессорную систему.

  • Кеш-память первого уровня объёмом 128 Кбайт (64 Кбайт кеш инструкций и 64 Кбайт кеш данных).

  • Расширенный набор инструкций Extended 3DNow!.

Кеш второго уровня объёмом 512 Кбайт работает на половине частоты ядра и выполнен в виде двух микросхем BSRAM (обычно использовались микросхемы производства Toshiba илиNEC), расположенных по обе стороны кристалла процессора.

Для упрощения производства системных плат щелевой разъём Slot A был сделан механически совместимым с популярным разъёмом процессоров Intel — Slot 1, что позволяло производителям использовать один и тот же разъём на системных платах для процессоров Pentium III и Athlon. Электрически разъёмы Slot A и Slot 1 несовместимы. Различна также нумерация выводов разъёма.

Процессоры Athlon на ядре Argon содержали 22 млн транзисторов и выпускались по 250-нм технологии, площадь кристалла составляла 184 мм². Напряжение питания — 1,6 В, максимальное тепловыделение — 50 Вт (на частоте 700 МГц).

 Pluto и Orion (Model 2)

Ядро Pluto, также известное как K75, представляет собой ядро Argon (K7), выполненное по 180-нм технологии. Переход на новую технологию позволил поднять тактовую частоту процессоров Athlon до 1 ГГц. Ядро процессора Athlon, работающего на частоте 1 ГГц, получило собственное наименование — Orion.

Кэш память второго уровня по-прежнему работала на неполной частоте ядра, однако, в связи с ростом частоты ядра и невозможностью работы микросхем BSRAM на частотах выше 350 МГц, были введены новые делители частоты кэш-памяти — 2/5 и 1/3. Таким образом, для различных моделей частота работы микросхем кэш-памяти составляла: для моделей до 700 МГц — 1/2 частоты ядра (275—350 МГц), для моделей от 900 МГц — 1/3 частоты ядра (300—333 МГц), для остальных — 2/5 частоты ядра (300—340 МГц).

По причине того, что частота работы кэша второго уровня в процессорах Athlon на ядре K75 максимальна у модели 700 МГц, дальнейшее увеличение тактовой частоты ядра не приводило к соответствующему росту производительности из-за меньшей частоты работы кэша.

Ядро K75, как и ядро Argon, содержит 22 млн транзисторов, однако, за счёт перехода с 250-нм на 180-нм технологию, площадь ядра сократилась до 102 мм². Напряжение питания — от 1,6 до 1,8 В, максимальное тепловыделение — 65 Вт (на частоте 1000 МГц).

 Thunderbird (Model 4)

Ядро Thunderbird представляет собой ядро K75 с интегрированным кэшем второго уровня объёмом 256 Кбайт, работающим на частоте ядра. В отличие от предшествующих процессоров, имеющих кэш-память с инклюзивной архитектурой, кэш-память процессоров на ядре Thunderbird имеет эксклюзивную архитектуру. При такой организации кэш-памяти данные, находящиеся в кэш-памяти первого уровня, не дублируются в кэш-памяти второго уровня. Это позволило получить в процессорах на ядре Thunderbird кэш с эффективным объёмом 384 Кбайт (128 Кбайт кэша первого уровня и 256 Кбайт кэша второго уровня).

Недостатками процессоров Athlon являются относительно высокая латентность кэш-памяти, а также не изменившаяся при интеграции кэш-памяти второго уровня ширина её шины, по-прежнему составлявшая 64 бит (в то время как процессор Pentium III с интегрированным кэшем имеет 256-битную шину).

Интеграция кэш-памяти второго уровня в ядро процессора, наряду с повышением производительности, позволила в дальнейшем отказаться от использования процессорной платы и картриджа. Процессоры Athlon на ядре Thunderbird выпускались в двух вариантах корпусов:

  • SECC (модели 650—1000 МГц с частотой системной шины 200 МГц).

  • FCPGA (все модели).

Первоначально процессоры на ядре Thunderbird имели частоту системной шины 200 МГц. В поздних моделях частота системной шины повышена до 266 МГц.

Процессоры на ядре Thunderbird содержали 37 млн транзисторов и выпускались по 180-нм технологии, площадь кристалла составляла 120 мм². Напряжение питания — от 1,7 до 1,75 В, максимальное тепловыделение — 72 Вт (на частоте 1400 МГц).

Тепловыделение процессоров Athlon превышало тепловыделение конкурирующих процессоров Pentium III, однако эти процессоры не имели встроенных средств измерения температуры ядра. Измерение осуществлялось с помощью термодатчика, расположенного под процессором («подсокетный датчик»), и отличалось низкой точностью. Зачастую датчик не контактировал с корпусом процессора, а измерял температуру воздуха возле процессора. Тем не менее эффективность термозащиты в процессорах Athlon была достаточной для защиты процессора в обычных условиях эксплуатации, защищая от таких ситуаций, как остановка кулера. В то же время установка процессора требовала некоторой квалификации: при неправильной установке кулера были возможны механические и тепловые повреждения (например, в том случае, если перекос радиатора не привёл к выходу процессора из строя вследствие скола, отсутствие контакта между кристаллом процессора и радиатором приведёт к тепловым повреждениям процессора). Распространённое среди неопытных пользователей мнение о ненадёжности процессоров Athlon было связано со случаями неправильной установки процессора, с агрессивными акциями (так, например, в известном видеоролике Томаса Пабста была представлена малореальная ситуация полного отказа системы охлаждения), а также недостатком доступных в продаже эффективных и удобных в установке кулеров в первое время после выхода процессоров Athlon на ядре Thunderbird. С появлением эффективных кулеров проблема охлаждения процессоров Athlon перестала существовать.

Ядро Thunderbird легло в основу процессоров для недорогих компьютеров — AMD Duron. От процессоров Athlon они отличались уменьшенным объёмом кэш-памяти второго уровня. Дальнейшим развитием ядра Thunderbird стало ядро Palomino, использовавшееся в процессорах Athlon XP.

Athlon являлся флагманским процессором компании AMD для настольных компьютеров с момента выхода в июне 1999 года и до появления на рынке процессора Athlon XP в октябре 2001 года. Параллельно с Athlon существовали следующие x86-процессоры:

  • Intel Pentium III (Katmai). Конкурировал с процессорами Athlon на ядрах Argon, Pluto и Orion. Во многих задачах уступал процессору Athlon, в некоторых — опережал за счёт наличия поддержки расширений SSE.

  • Intel Pentium III (Coppermine). Конкурировал с процессорами Athlon на ядрах Pluto, Orion и Thunderbird. В некоторых задачах уступал процессорам Athlon за счёт архитектурных преимуществ процессоров семейства К7, в некоторых — опережал их за счёт наличия поддержки расширений SSE и за счёт быстрой 256-битной шины кэш-памяти (против 64-битной у Athlon)

  • Intel Pentium 4. Серьёзно уступал всем конкурентам на равных частотах, однако за счёт архитектуры NetBurst имел значительно более высокий частотный потенциал, что позволяло их опережать в оптимизированных под эту архитектуру приложениях. При некотором преимуществе в тактовой частоте процессоры Pentium 4, выпущенные одновременно с процессорами Athlon, на большинстве приложений уступали конкуренту, но в некоторых задачах были быстрее за счёт поддержки расширений SSE и SSE2.

  • Intel Celeron (Coppermine-128). Предназначался для рынка недорогих настольных компьютеров. Уступал как процессорам Athlon, так и конкуренту — AMD Duron — в основном за счёт использования медленной системной шины (66 / 100 МГц против 200 / 266 МГц у AMD Athlon и Duron). Уменьшенный до 128 Кбайт кэш второго уровня также не позволял процессорам Celeron приблизиться к конкурентам.

  • AMD Duron. Предназначался для рынка недорогих настольных компьютеров. Уступал процессорам Athlon за счёт меньшего объёма кэша второго уровня, а впоследствии и за счёт менее быстрой системной шины, чем у процессоров Athlon.

  • VIA C3. Предназначался для компьютеров с низким энергопотреблением, имел крайне низкую производительность и уступал всем конкурирующим процессорам.

  • Transmeta Crusoe. Предназначался для использования в портативных компьютерах. Имел очень низкое энергопотребление, по производительности отставал от равночастотного Athlon.

К концу 1999 года тактовые частоты процессоров, выпускаемых компаниями Intel и AMD вплотную приблизились к отметке 1 ГГц. С точки зрения рекламных возможностей, первенство в покорении этой частоты означало серьёзное превосходство над конкурентом, поэтому Intel и AMD прикладывали значительные усилия для преодоления гигагерцового рубежа.

Процессоры Intel Pentium III на тот момент выпускались по 180-нм технологии и имели интегрированный кэш второго уровня, работающий на частоте ядра. На частотах, близких к 1 ГГц, интегрированный кэш работал нестабильно.

Процессоры AMD Athlon также выпускались по 180-нм технологии, но имели внешний кэш, работающий на частоте в 2—3 раза меньшей, чем частота ядра. На частотах, близких к 1 ГГц, кэш работал на трети частоты ядра, что позволяло наращивать тактовую частоту процессоров.

Это предопределило исход противостояния: 6 марта 2000 года компанией AMD был представлен процессор Athlon, работающий на тактовой частоте 1 ГГц. Кэш-память второго уровня в этом процессоре работала на частоте 333 МГц. Поставки Athlon 1 ГГц производителям готовых систем (Compaq и Gateway) начались сразу же после анонса, а в широкую продажу эти процессоры поступили менее чем через месяц после презентации. Через два дня, 8 марта 2000 года, компанией Intel был анонсирован процессор Pentium III 1 ГГц, который появился в широкой продаже со значительной задержкой.

продолжение

Loading

Календарь

«  Сентябрь 2019  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30

Архив записей

Друзья сайта

  • Заказать курсовую работу!
  • Выполнение любых чертежей
  • Новый фриланс 24