7.3.3 Процесори фірми amd

Вхідний контроль:

1. Який з відомих Вам процесорів фірми Intel має найвищу тактову частоту і яка вона є?

2. В яких областях використовують мультиядерні процесори?

Процесор Athlon (К7) фірми AMD є високопродуктивним за рахунок високої тактової частоти (з 1 ГГц), а також особливої суперконвеєрної, суперскалярної архітектури. Процесор має триканальний декодер інструкцій х86, який вибирає їх з пам’яті через кеш, та потужний блок передбачення розгалужень. Інструкції мови Асемблер 86, які можуть мати довжину від 1 до 15 байт, перетворюються в уніфіковані макрооперації. За кожний такт блок керування інструкціями може отримати до трьох інструкцій від декодера. Сам блок є буфер, який перевпорядковує інструкції та розподілює макрооперації по виконавчих пристроях процесора, перейменовує регістри та приймає результати обчислень з виконавчих конвеєрів. Процесор має три незалежних конвеєри цілочислових обчислень, три конвеєри для обчислення адрес операндів та триканальний пристрій для обчислень з плаваючою точкою. У процесорі вперше застосована повністю конвеєризована суперскалярна архітектура зі зміненням порядку виконання інструкцій для обчислень з плаваючою точкою. Процесор виконує усі інструкції традиційного FPU(х87), MMX та 3D Now!. Продуктивність процесора сягає 4 Гфлопс при обчисленнях з одинарною точністю.

Система команд вміщує стандартний набір інструкцій Intel шостого покоління, ММХ і розширену технологію 3D Now!. 12 нових цілочислових SIMD-інструкцій призначені для виконання операцій, пов’язаних з розпізнаванням мови, відеокодуванням, 7 інструкцій пов’язані з прискоренням передавання даних, 5 інструкцій реалізують функції сигнальних процесорів, вони дозволяють підвищувати продуктивність таких додатків, як програмні моделі (ADLS), процесори об’ємного звучання тощо.

Первинний кеш процесора становить 128 кбайт (64 для даних і 64 для команд) і високопродуктивний інтерфейс розрядністю даних 72 біти для вторинного кеш обсягом 8 Мбайт. Процесори Athlon можуть працювати у багатопроцесорних системах.

Для підтримки процесора Athlon фірма AMD випустила чипсет, який складається з двох мікросхем: системного контролера та периферійного контролера. Системний контролер забезпечує зв’язок процесора, динамічної пам’яті, порту AGP та шини персонального комп’ютера РСІ. Чипсет допускає установлення до трьох модулів DIMM SDRAM, з сумарним обсягом 768 Мбайт. Шина РСІ може обслуговувати до 6 контролерів. Системний контролер має буфери, які забезпечують можливість одночасного виконання обміну даними між парами “користувачів” (процесор, пам’ять, порт AGP і шина РСІ). Периферійний контролер має міст шин PCI-ISA, який підключає усі системні пристрої РС-сумісного комп’ютера (контролери переривань, прямого доступу до пам’яті, клавіатури та миші, таймер, інтерфейс флеш-BIOS). Контролер USВ виконує функції центрального концентратора і має 4 порти для підключення зовнішніх пристроїв.

Процесор Athlon-64 та Opteron мають власний контролер пам’яті з окремою шиною, до якої безпосередньо підключаються модулі пам’яті. У Athlon-64 шина даних пам’яті є 64-бітна, а у Opteron – 128-бітна. Завдяки цьому затримка доступу до пам’яті становить 45 нс. Процесори Opteron призначені для серверів (1–8-процесорних систем) та робочих станцій (1–4-процесорних систем) мають три 16-бітних інтерфейси Hyper-Transport з пропускною здатністю 19,2 Гбайт/с. Кожний процесор входить у багатопроцесорну систему і має також доступ до пам’яті інших процесорів.

Якщо надати кожному процесору свій адресний простір, можна реалізувати багатокомп’ютерну систему, в якій за сумісної паралельної роботи вони можуть обмінюватись лише повідомленнями через інтерфейс Hyper-Transport.

Фірма AMD випускає двоядерні процесори Athlon-64х2 для робочих станцій, а також процесори Opteron (64-бітний) і Athlon МР (32-бітний) для мультипроцесорних серверів і робочих станцій.

Для настільних комп’ютерів призначені 64-бітні процесори Athlon 64 FX і Athlon 64, а також 32-бітні Semptron і Athlon XР.

Контрольні питання:

1. Які особливості має архітектура процесорів фірми AMD?

2. Який з відомих Вам процесорів фірми AMD має найвищу продуктивність?

Контрольні питання підвищеної складності:

1. Що таке додатки ММХ?

2. Що таке технологія 3D Now!?

3. Чи підвищує сьогодні якість зображень в ігрових програмах застосування у ПК мультиядерних процесорів?