Лекции по дисциплинам

Процессор Pentium 4

процессор Pentium 4

Оставив старую 0,18 мкм алюминиевую технологию, увеличили частоту. Как? Увеличив длину конвейера. Конвейерная обработка данных в процессорах применяется достаточно давно. Суть ее в следующем: каждая сложная команда разбивается на количество элементарных операций числом соответствующих длине конвейера, и каждая такая операция выполняется в отдельном блоке конвейера, последовательно освобождая блоки уже выполнившие свою часть операции для следующей команды. Таким образом, команда выполняется за то же время, что и без конвейера, но поток команд будет выполняться гораздо быстрей, со скоростью самой медленной операции конвейера, так как все блоки конвейера работают, не ожидая окончания выполнения предыдущей команды. Для того, чтобы увеличить тактовую частоту процессора, достаточно разбить команды на большее количество операций, тогда каждый блок конвейера получается проще, содержит меньшее количество элементов, имеет меньшие задержки и, в конечном счете, работает на большей частоте.

Казалось бы, чего проще – увеличивай конвейер и повышай частоту. Все это было бы справедливо, если бы программы представляли собой непрерывный список инструкций. Но программы имеют еще и ветвления, которые задаются командами переходов. Такие команды заставляют сбрасывать весь конвейер, и для выполнения следующей команды приходится ждать нового заполнения конвейера. Все это значительно тормозит работу процессора. Как с этим борются?

Применяют технологии предсказания переходов. Эти технологии во многом разнятся у разных фирм, но в общем случае представляют собой либо статистические методы на основе предыстории либо методы упреждающего просмотра. Современные технологии позволяют предсказывать переходы с точностью 90 –97 %. У Intel Pentium 4 из-за большого конвейера предсказание переходов особенно важно. Утверждается, что точность предсказания доведена до 99%. Pentium 4 разрабатывался как принципиально новый процессор для РС. Компьютеры на базе Pentium 4 актуальны до сих пор и могут быть описаны в курсовых работах по информатике

Pentium 4, использующий Socket423, – маркетинговый процессор, выпущенный для поддержания престижа фирмы Intel в части высоких мегагерц.

Из основных нововведений можно назвать следующие:

Pentium 4