Vývoj
Jan Smuda, Petr Zajíc
Procesor ALU (aritmeticko logická jednotka) Registry Řadič Jednotky pro práci s plovoucí čárkou Cache
Vývoj procesorů Predikce skoku Plánování instrukcí Naráží na fyzická omezení
Teplota Více tranzistorů na menší plochu čipu
Proto vícejádrové procesory
Vícejádrový procesor Dvě nebo více nezávislých jader Pro plné využití musí aplikace podporovat multihreading
Single-core vs Hyper-Threading
Dual-Core
Quad-Core
Quad-Core + Hyper-Threading
Výhody Multi-Core Blízkost více jader u sebe – rychlejší cache Vyžadují méně místa Menší spotřeba energie Sdílená L2-Cache a propojení k sběrnici Maximální využití v multimediálních aplikacích
AMD Athlon 64 X2 (Červen 2005) první vícejádrový procesor AMD pro domácí využití dvě jádra v jednom pouzdře 512 nebo 1024 KB L2-Cache / jádro Jeden sdílený dvoukanálový řadič paměti SSE3 instrukce
AMD Opteron (Duben 2003) nativní podpora 32bitových instrukcí x86 (bez ztráty výkonu) společně s nativní podporou 64bitových instrukcí x86-64 možnost adresovat více než 4 GiB RAM květen 2005 vydán první vícejádrový Opteron (dual) září 2007 3. generace - Quad-Core Opteron leden 2009 4. generace – Hexa-Core
AMD Turion méně energeticky náročné (mobilní) procesor Prvky šetřící baterii (PowerNow!) Turion 64 X2 (Květen 2005)
1MB L2-Cache
AMD Turion
Turion 64 X2 Ultra Pouze pro mobilní platformy (notebooky) 65nm 2MB L2-Cache 2.0GHz – 2.4GHz
AMD Turion
Turion II Ultra 2MB L2-Cache 2,4GHz – 2,6GHz
Turion II 1MB L2-Cache 2,2GHz – 2,3GHz jinak stejný jako Turion II Ultra
AMD Phenom Procesory pro stolní počítače, konec roku 2007 2-4 jádra 1,8 – 2,6 GHz 512 KiB L2 Cache 2 MiB L3-Cache x86-64 65nm
AMD Phenom
Phenom X4 4 jádra
Phenom X3 3 jádra
AMD Phenom II Procesory pro stolní počítače, prosinec 2008 2-4 jádra 2,5 – 3,2 GHz 512 KiB L2 Cache 2 – 6 MiB L3-Cache x86-64 45nm
Procesory - IBM
2001 - První vícejádrový procesor – POWER4 Integrace dvou jader na jednom čipu 90nm a spotřeba kolem 115W Superskalární (8 jednotek)
2003 – POWER5 (takty 1,3 – 1,9 GHz) Implementace SMT(Simultaneous Multithreading) a
integrace paměťového řadiče na obvodovou desku. Zpracování dvou fyzických a čtyřech logických vláken
2005 – POWER5+ - Zlepšení energetických požadavků 2006 – POWER6 (65nm) Hlavní změna – in-order namísto out-of-order zpracování
instrukcí ViVa (Virtual Vector Architecture) – procesorové pole
Procesory - IBM
Multi Chip Module obsahující 4x POWER5 a čtyři obvody L3 Cache
Procesory architektury Intel NetBurst
Procerory rodiny Intel Pentium D a Intel Pentium Extreme Edition První dvoujádro firmy Intel pro stolní počítače Uvedeno v roce 2005 Kódové označení “Smithfield“ a “Smithfield XT“ Vyrobeny ze dvou jader Prescot (90nm) Extreme Edition navíc uměla Hyper-threading Nepodporují virtualizaci O 9 měsíců později “Presler“ a “Presler XT“ (2x Cedar Mill – 65nm) Poměrně vysoká spotřeba energie – 130W
Procesory architektury Intel Core Spadají procesory Core, Core 2(Duo, Quad, Extreme) Architektura uvedena v roce 2006 Oproti NetBurstu – novější procesory nedosahují taktů jako staré modely ale jejich výkon je vyšší. Mnohem menší energetické požadavky
Procesory architektury Intel Core
Rodina procesorů Core Duo Kódové označení Yonah Složen za dvou jader a 2M sdílenou L2 cache + sběrnice
kontrolující přístup k Cache a FSB Primární určení do přenosných zařízení Umožňují vypnutí jádra – spotřeba energie (9 – 13W)
Rodina procesorů Core 2 Druhá generace architektury core Dvoujádra (Duo), Čtyřjádra (Quad), High-end modely
(Extreme) Podpora technologií jako: SSE3, Virtualizace (až na vyjímky), Execute Disable Bit SSSE3, Enhanced SpeedStep
Procesory architektury Intel Atom Procesory určené především do netbooků a mobilních zařízení Důraz kladen na minimální spotřebu Superskalární procesor s malým počtem jednotek
Menší vytížení procesoru – menší spotřeba
Podpora Hyper-Threading Zástupce Diamondville (2008)
Dvou jádro vyrobené 45nm Spotřeba pouhých 8W
Procesory architektury Intel Nehalem
Nástupce Core poprvé uveden v roce 2008 45 a 32nm výrobní technologie Škálovatelnost procesroru - zaměření na všechny segmenty trhu QPI (quick path) nahradí FSB – vysokorychlostní komunikace mezi procesory Integrovaný řadič paměti Efektivnější virtualizace Efektivnější řízení spotřeby (Enchanced SpeedStep, CnQ) snižováním taktu a napětí, Clock Gating (vypínání neaktivních oblastí jádra), Power Gating (úplné odpojení neaktivního jádra)
Turbo Mode – taktování zatíženého jádra
Konec Děkujeme za pozornost
