Анализ современных наборов микросхем системных плат платформы Intel

Федеральное агентство образования

Московский  государственный  университет приборостроения  и информатики 

Серпуховский  филиал 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по информатике на тему:

“Анализ современных наборов микросхем системных плат платформы Intel.” 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                                              Подготовил: Коноплич Александр

                                                                                                                          Студент 1 курса специальности                     

                                                                                                                          230101 бюджетного отделения. 
 
 

г. Серпухов 2008г. 

   Чипсет и системная шина выпущенным в 1995 году, процессор Intel Pentium Pro стал первым CPU с архитектурой P6. С тех пор прошло уже достаточно много времени, сменилось несколько поколений процессоров.

Расскажем о нововведениях и технологиях в новых процессорах платформы Intel,начиная с 2006 года. Попытаемся подвести некую черту под теоретическими выкладками, после которой, как известно, следуют практические испытания инженерных и розничных образцов процессоров. Прежде всего о последних планах Intel по внедрению процессорных микроархитектур в ближайшие пару лет. Процессоры для настольных ПК нового поколения с рабочим названием Penryn будут построены на базе усовершенствованной микроархитектуры Intel Core. Основным их отличием станет переход на 45-нм техпроцесс и некоторые архитектурные новшества, вследствие чего повысится энергоэффективность, расширится частотный потенциал, увеличится количество выполняемых команд за такт и прочее. После наладки массового производства чипов Penryn, Intel планирует представить процессоры Nehalem с новой одноименной микроархитектурой - на смену Intel Core. Примерно через два-три года после анонса 45-нм процессоров – ориентировочно, ближе к 2009-2010, Intel надеется представить новый, более прецизионный 32-нм техпроцесс. Пока эти планы довольно туманны: даже переход на 45 нм сопровождался большими трудностями и потребовал задействования совершенно новых материалов (high-k диэлектрики и металлические затворы). В рамках 32 нм техпроцесса будут представлены процессоры с рабочим названием Westmere, ранее известные как Nehalem-C, с той же микроархитектурой Nehalem.

Через два года после появления Nehalem на смену придет микроархитектура Gesher. О ней пока очень мало сведений. Известно лишь, что первые процессоры Gesher будут выпускаться по 32-нм техпроцессу. На этом прогнозы относительно развития процессоров заканчиваются.

Судя  по этим планам, Intel придерживается прежней стратегии смены микроархитектур и перехода на новый техпроцесс каждые два года. Удастся ли лидеру процессорной индустрии удерживать такие высокие темпы развития, сказать сложно. В Intel такую стратегию выпуска продукции называет “tick-tock” (“тик-так”). Каждый “тик” отражает новый этап развития полупроводниковых производственных технологий и усовершенствования в области микроархитектуры (например, Penryn). Каждый “так” соответствует созданию новой микроархитектуры (например, Nehalem).

Подробнее о процессорах Penryn.

Процессоры  семейства Penryn хронологически появятся раньше Nehalem, с них и начнём. Сегодня  на разных стадиях разработки находятся  более 15 продуктов семейства Penryn. В  числе первых мы увидим чипы, ориентированные на разные секторы рынка. До недавнего времени было известно о готовящихся к выпуску двухъядерном процессоре для ноутбуков, 2- и 4-х ядерных моделях для настольных ПК, а также 2- и 4-х ядерных процессорах для серверного сегмента. В дни Форума Intel для разработчиков в Пекине стало известно о планах компании по выпуску 45-нм чипов и для устройств класса UMPC (Ultra Mobile PC). Новые процессоры станут серьёзной заявкой и могут пошатнуть позиции таких производителей, как AMD, VIA Technologies и других. 

Усовершенствования, которые принесет переход на новый техпроцесс, интересно рассмотреть с позиций количественного сравнения. Например, четырехъядерные процессоры Penryn будут включать около 820 млн. транзисторов, которые разместятся на двух кристаллах площадью 107 мм2. Для сравнения, современные четырехъядерные процессоры Intel Kentsfield имеют 582 млн. транзисторов, при этом площади кристаллов четырехъядерных процессоров, выпускающихся по 65-нм нормам, составляют 143 мм2. Новшества, которые принесет следующее поколение процессоров, можно рассматривать по отношению к пяти современным технологиям Intel: Wide Dynamic Execution, Advanced Smart Cache, Smart Memory Access, Advanced Digital Media Boost, Intelligent Power Capability.

Механизм Wide Dynamic Execution обеспечивает выполнение большего числа команд за один тактовый цикл, что увеличивает производительность и помогает добиться повышения энергоэффективности. В рамках этой технологии компания Intel представит усовершенствованный более быстрый блок деления, основанный на базе методики radix-16, а также улучшенную технологию виртуализации Enhanced Intel Virtualization Technology. Инновационная архитектура на базе radix-16 позволит существенно уменьшить задержки при выполнении целочисленных операций деления, а также операций деления с плавающей запятой.

Технология Advanced Smart Cache нацелена на обеспечение более высокой производительности и эффективности кэш-памяти. В процессорах семейства Penryn компания Intel решила увеличить объем кэша. Так, двухъядерные процессоры будут оснащаться кэшем L2 емкостью до 6 Мб, а отдельные четырехъядерные модели обзаведутся 12-Мб кэш-памятью. О частотных характеристиках пока говорится в ключе преодоления планки 3 ГГц.

В рамках технологии Smart Memory Access говорится об увеличении пропускной способности шины. Подтверждается информация об освоении шины FSB 1600 МГц. Сообщается, что шина FSB 1600 МГц появится в некоторых моделях процессоров для серверов и рабочих станций; когда будут выпущены модели с высокоскоростной шиной для настольных ПК, пока не уточняется.

Технология Advanced Digital Media Boost применяется для ускорения обработки видео, изображения и речевых потоков. Для повышения производительности при обработке медиаданных Intel решила добавить к архитектуре ISA набор расширений SSE4 (Streaming SIMD Extensions 4), который станет доступным для большинства массовых секторов рынка ПК с появлением 45-нм процессоров. Этот новый набор команд включает множество инновационных инструкций (их насчитывается около 50), которые условно можно разделить на две группы:

-примитивы векторизации для компиляторов и ускорители мультимедийных приложений;

-ускорители обработки строк и текстовой информации.

   Рассмотрев о последних планах компании Intel по внедрению процессорных микроархитектур, перейдём непосредственно к технологиям “сегодняшнего” дня.

Немногим  более 2-ух лет минуло с момента официального анонса технологии Intel vPro, призванной облегчить работу бизнес-пользователей ПК. С апреля 2006 года бизнес-платформа vPro для настольных ПК обзавелась рядом модификаций, позволяющих в некоторой степени говорить не просто о развитии технологии, но также о её новых поколениях; более того, за это время появился аналог vPro для мобильных ПК, Intel Centrino Pro.

Прежде  всего стоит очертить круг вопросов и проблем, вызвавших необходимость  появления технологий Intel vPro и Centrino Pro. Среди них прежде всего называют недостаточную безопасность ПК на аппаратном уровне, в некоторых случаях ведущую  к мгновенному распространению вирусов в глобальном масштабе. Ещё одна важная проблема повышение производительности и надежности современных ПК, возможность независимой устойчивой работы системы с разными приложениями.

Немаловажный  вопрос для любой бизнес-структуры  – эффективность работы IT-сотрудников, которым по долгу службы приходится проводить обновления, диагностику, ремонт, техобслуживание всех систем предприятия. Порой на это уходит уйма времени и всегда – множество денег на малоэффективный ручной труд, при этом работникам предприятия приходится дожидаться своей очереди и затем бездействовать в ожидании решения проблем, плюс, по-прежнему оставляет нерешёнными вопросы безопасности, в том числе, защиту важной информации в случае потери или замены компьютера.

Вот немного статистики по этому наболевшему вопросу: в прошлом году независимая исследовательская компания Coleman Parkes провела по заказу Intel опрос IT-руководителей ряда европейских стран, включая СНГ. Примерно 66% директоров в числе критически важных проблем компаний назвали управление IT-инфраструктурой и повышение информационной безопасности; 50% - консолидацию IT-активов; 47% - интеграцию нескольких IT-систем в единое корпоративное решение. Каждый второй IT-директор отметил нехватку IT-инструментария для целенаправленного и системного подхода к решению возникающих проблем, 43% руководителей IT-служб пожаловались на отсутствие возможности дистанционного обновления систем, а 40% - на трудности с управлением корпоративной сетью и обеспечением ее надежной бесперебойной работы в условиях отсутствия дополнительного финансирования. В качестве технологий, которые директора хотели бы видеть в своем арсенале, были указаны VoIP (34%), а также инструменты для совместной работы (30%), удаленного управления IT-инфраструктурой (26%) и виртуализации (10%).

Данные исследовательской  компании Garther и вовсе ошеломляют: в среднем, IT-специалисты предприятий  затрачивают порядка 91% своего рабочего времени на поддержание систем компании в рабочем порядке и только 9% времени уходит у них на усовершенствование систем и придание им новых качеств! Как видите, перечисленные выше вопросы не выдуманы, необходимость реализации комплексной платформы для бизнеса возникла давно. В конце концов, ручной труд давным-давно вытеснен из большинства сфер деятельности человека, давно пора покончить с ним и в IT-отрасли – там, где это возможно. Настольные ПК с поддержкой технологии Intel vPro, а также мобильные ПК на базе технологии Intel Centrino Pro призваны снять выше перечисленные проблемы предприятий, попутно решив множество других важнейших IT-проблем компаний в области обеспечения управляемости и безопасности.

Среди возможностей, предоставляемых ПК с  поддержкой Intel vPro, с ходу можно назвать  инвентаризацию всех ПК предприятия, даже выключенных, неработоспособных, с "убитой" операционной системой. При этом данные о софте содержат .dat- информацию о версиях файлов, а данные о "железе" - настройки и название изготовителя BIOS, модели платы, информация о гарантии винчестеров, модулей памяти, карты расширения и пр. Вместе с тем это позволяет провести диагностику и выяснить, каким системам необходимо обновление, ремонт, повышение уровня безопасности или другое обслуживание. Самое, пожалуй, главное в этих нововведениях – возможность дистанционной диагностики и устранения проблем, вне зависимости от того, включен ли ПК и загружена ли операционная система. Только представьте, как снизится количество визитов специалистов на рабочие места пользователей и повышается их отдача. Реализация средств обеспечения безопасности на аппаратном уровне позволяет защищать системы с помощью эшелонированной трехуровневой обороны путём фильтрации внешнего и внутреннего сетевых трафиков на уровне оборудования, виртуализации, постоянной проверки на наличие вредоносных программ и многого другого. Аппаратная база ПК на базе технологии Intel vPro включает современные процессоры с архитектурой Intel Core, поддержку технологий оптимизации управления Intel Active Management Technology (iAMT) второго поколения, виртуализации Intel Virtualization Technology (iVT). Весь этот комплекс с рядом других компонентов оптимизировано по энергопотреблению, готово к работе с Windows Vista и обладает значительной производительностью при снижении эксплуатационных расходов. Все эти возможности также доступны в новой, анонсированной Intel технологии Intel Centrino Pro для ноутбуков. Весь комплекс задач IT-подразделений компаний теперь решаем как для настольных, так и для мобильных ПК. По сути, технология Centrino Pro объединяет в себе функциональные возможности vPro вместе с возможностями мобильных ПК Intel Centrino. Так, наряду с возможностями vPro по управлению подключенными к сети ноутбуками и настольными ПК независимо от включения питания и исправности системы, менеджеры смогут управлять ноутбуками Centrino Pro и защищать их через беспроводные сети стандарта Wi-Fi с помощью специального ПО. Технология Centrino Pro будет реализована в рамках новой мобильной платформы Intel нового поколения с рабочим названием Santa Rosa, куда входят двухъядерные процессоры Intel Core 2 Duo, чипсеты Q35 с поддержкой технологий виртуализации Intel AMT, Intel Trusted Execution Technology (LaGrande), спецификаций DMWG 1.0 и WS-Man; беспроводные адаптеры Intel Next-Gen Wireless-N с поддержкой 802.11n; улучшенная графика с поддержкой интерфейса Aero операционной системы Windows Vista и дополнительный модуль Intel Turbo Memory для увеличения скорости запуска часто используемых приложений и операционной систем.

На перспективу Intel планирует добавить в последующие версии Centrino Pro поддержку магистрального стандарта беспроводной связи WiMAX.

Процессоры  семейства Conroe.

Цены  падают, а объёмы продаж только увеличиваются. Не надо в очередной раз доказывать, что новое поколение процессоров Intel оживило рынок и послужило причиной зависти у AMD, которая до сих пор не выпустила достойного конкурента, и вынуждена всё больше снижать цену на свои процессоры. При этом они уже и так заметно упали в цене, сохраняя за AMD всё ещё не малую долю рынка. Посмотрим, как изменится ситуация с появлением обновленной линейки процессоров с индексом Е6x20. Радует, что компания Intel в относительно спокойное время на рынке процессоров, балует нас новинками и заботится о снижении стоимости продуктов. Новые процессоры Intel Core 2 Duo с индексом Е6320 и Е6420 призваны заменить на рынке модели Е6300 и Е6400, являясь их логическим продолжением и стремлением компании предоставить конечному пользователю самый лучший и передовой продукт. Кардинальных нововведений они не привнесли, отличаясь от старших аналогов только удвоенным кэшем второго уровня, объём которого увеличился до четырёх мегабайт. Процессоры Core 2 Duo Е6320 и Е6420 получили приятный бонус в виде увеличенного объёма кэш памяти, при этом имея цену от 165-190 у.е., что ставит под сомнение целесообразность покупки моделей Е6300 и Е6400. Возникает вопрос, сможет ли модель 6320 оправдать разницу в цене перед более бюджетной, но имеющей большую тактовую частоту моделью Core 2 Duo Е4400. овые процессоры Intel с индексом Е6320 и Е6420 имеют маркировку SLA4U и SLA4T, соответственно. На брюшке процессора изменений не произошло - количество и расположение транзисторов не отличаются от других моделей Core 2 Duo серии E6ххх. Итак, ядро Conroe, ревизия B2, частота шины 1066 МГц - эти характеристики унаследованы от предыдущих моделей Е6х00. Рабочая тактовая частота осталась прежней – 1,86 и 2,13 ГГц, соответственно. 

Единственное  отличие от предшественника – удвоенный кэш второго уровня. Таким образом, обновленные процессоры среднего ценового диапазона вплотную приблизились к старшим моделям, отличаясь от них только тактовой частотой. Линейка процессоров Intel Core 2 Duo теперь выглядит следующим образом: