Аппаратные средства персональных компьютеров

Katmai – наименование ядра (сентябрь 1999 г.) процессоров Pentium III, пришедшего на смену Deschutes. Добавлен  блок SSE (Streaming SIMD Extensions), расширен набор  команд MMX, усовершенствован механизм  потокового доступа к памяти. Техпроцесс – 0,25 мкм, тактовая частота – 450-600 МГц, кэш-память L2, размещенная на процессорной плате, – 512 Кбайт. Разъем – Slot 1. Частота шины – 100 МГц, но в связи с задержкой Coppermine были выпущены модели 533 и 600 МГц, рассчитанные на частоту шины процессора 133 МГц.

Celeron – семейство процессоров,  ориентированных на массовый  рынок недорогих компьютеров.  В это семейство входят модели, созданные на основе архитектур Covington, Mendocino, Dixon, Coppermine и более новых.  Впервые появились в апреле 1998 года. Выпускались вначале для  Slot 1, в дальнейшем – для Socket 370, 423 и 478.

Covington – первые варианты  процессоров (апрель 1998 г.) линейки  Celeron. Построены на ядре Deschutes. Технология – 0,25 мкм. Тактовая частота – 266-300 МГц, частота шины – 66 МГц, кэш L1 – 32 Кбайта. Для уменьшения себестоимости процессоры выпускались без кэш-памяти второго уровня и защитного картриджа. Питание ядра – 2,0 В. Интерфейс – облегченный Slot 1, конструктив – SEPP (Single Edge Pin Package). Процессоры характеризовались сравнительно низкой производительностью, но, благодаря отсутствию кэш-памяти L2, отличались высокой устойчивостью работы в режимах разгона.

Mendocino – наименование  ядра (август 1998 г.) процессоров линейки  Celeron. Имеет кэш-память L2 объемом  128 Кбайт, интегрированную в кристалл  процессора и работающую на  частоте ядра, благодаря чему  обеспечивается высокая производительность. Тактовая частота – 300-533 МГц,  частота шины – 66 МГц. Учитывая, что на рынке уже существовал  процессор с частотой 300 МГц, первая  модель процессора, созданная на  основе ядра Mendocino и имевшая ту  же частоту, получила наименование Celeron 300A. Технология – 0,25 мкм. Питание  ядра – 2.0 В. Первоначальный  форм-фактор Slot 1 (300-433 МГц) постепенно  был вытеснен Socket 370 (300-533 МГц).

Dixon – наименование ядра, а также кодовое имя процессоров,  ориентированных на применение  в портативных компьютерах. Технология  – 0,25 мкм, в дальнейшем –  0,18 мкм. Объем кэш-памяти первого  уровня – 32 Кбайта. Как и в  Mendocino, кэш-память L2 расположена на  чипе, однако ее объем увеличен  до 256 Кбайт. Тактовая частота  – 300-500 МГц, частота шины –  66 МГц. Официальная классификация  – мобильные процессоры Pentium II.

Coppermine – наименование  ядра процессоров Pentium III и Celeron. Технология – 0,18 мкм. Характеризуется  наличием интегрированных на  чипах процессоров 256 Кбайт кэш-памяти L2 для Pentium III и 128 Кбайт – для  Celeron. Частота – от 533 МГц и выше. Наряду с FSB100 МГц версиями Pentium III выпущены и варианты FSB133 МГц.  Последние процессоры, рассчитанные  на Slot 1, постепенно были вытеснены  изделиями в конструктиве FC-PGA 370, рассчитанными на разъем Socket 370. Частота  шины для процессоров Celeron –  66 МГц, а начиная с модели Celeron 800 – 100 МГц. Напряжение питания  ядра – от 1,5 В до 1,7 В.

Coppermine T – наименование  ядра процессоров Pentium III и Celeron. Является переходной ступенью  от ядра архитектуры Coppermine к  ядру архитектуры Tualatin. Создан  по технологии 0,18 мкм. Ориентирован на работу с чипсетами, поддерживающими процессоры с ядром Tualatin.

Tualatin-256K – кодовое наименование  ядра и процессоров Socket 370 Pentium III, сделанных по 0,13 мкм техпроцессу.  Это последние Pentium III. Отличаются от Coppermine более совершенными архитектурой и технологией производства. Характеризуются пониженным напряжением питания и меньшим энергопотреблением. Рабочая частота моделей для Desktop с FSB 100 МГц – 1,0, 1,1 ГГц, а с FSB 133 МГц – 1,13 ГГц и выше.

Tualatin-512K – кодовое наименование  ядра и процессоров. Содержит  ядро Tualatin, но имеет 512 Кбайт кэш-памяти L2. Процессоры предназначены исключительно  для мобильных устройств, соответствующие  версии для Desktop не запланированы,  чтобы не конкурировать с Pentium 4. В архитектуре процессоров,  созданных на основе ядра Tualatin-512K, осуществлена поддержка технологий  энергосбережения. Стандартное напряжение  ядра – 1,4 В и ниже.

Tualatin-512K DP – кодовое наименование  ядра и процессоров для серверов  и рабочих станций.

Pentium III-M – мобильные процессоры  нового поколения, изготовленные  с использованием 0,13-микронного  технологического процесса. Имеют  новые средства управления энергопотреблением SpeedStep, Deeper Sleep и т.п. Стандартное  напряжение ядра – 1,4 В и ниже.

Pentium III-S – процессоры  с ядром Tualatin, технология –  0,13 мкм, кэш L2 – 512 Кбайт, рабочие  частоты – с 1,13 ГГц. Предназначены для двухпроцессорных конфигураций.

Timna – кодовое наименование  процессоров, созданных на основе  ядра Coppermine с кэш-памятью L2 128 Кбайт,  интегрированными на чипе графическим  ядром и контроллером оперативной  памяти. Ориентированы на сверхдешевые PC и телеприставки. Выпуск отменен  фирмой Intel вследствие бесперспективности  изделия.

Banias – кодовое наименование  процессоров, архитектура которых  сходна с Timna. В чип интегрированы вычислительное ядро процессора, графическое ядро, а также северный мост чипсета. В отличие от Timna поддержка RDRAM не предусматривается. Кроме версии со стандартным питанием выпущены варианты Low Voltage и Ultra Low Voltage. В основу ядра нового процессора Banias положена модифицированная архитектура Pentium III, но без гиперконвейерной организации, присущей процессорам Pentium 4.

Xeon – официальное наименование  линейки процессоров, ориентированных  на использование в составе  мощных серверов и рабочих  станций.

Первые варианты были построены  на ядре Deschutes. Являются заменой процессоров Pentium Pro. Технология – 0,25 мкм. Процессорный разъем Slot 2. Процессоры этого типа способны работать в мультипроцессорных конфигурациях. Кэш-память L2 имеет объем 512, 1024, 2048 Кбайт, что во многом определяет высокую  стоимость и тепловыделение.

В процессе совершенствования  технологии осуществлен выпуск разных моделей процессоров Intel Pentium III Xeon на основе ядра Coppermine с постепенным  переходом на архитектуру Tualatin.

Первые модели на архитектуре Tualatin: Intel Pentium III Xeon DP (DP – double processor) –  напряжение на ядре 1,10-1,15 В, техпроцесс 0,13 мкм, 512 Кбайт L2, 133 МГц FSB, чипсеты ServerWorks HE-SL и ServerWorks LE-3; Intel Pentium III Xeon MP (MP – multiprocessor) – 1 Мбайт L3 на кристалле для 8-процессорных систем и 512 Кбайт L3 на кристалле для 4-процессорных систем, 1,60 ГГц и выше.

Серверные варианты процессоров, построенных на основе архитектуры Pentium 4 с ядром Foster, получили наименование Intel Xeon. Первые представители этих процессоров  имели рабочие частоты 1,7 ГГц и  были рассчитаны на использование разъема Socket 603. Первоначально предназначены для рабочих станций высшего и среднего класса с поддержкой двухпроцессорных конфигураций. Поддержку работы Intel Xeon осуществляет чипсет i860, цена которого значительно выше цены i850, используемого совместно с процессорами Pentium 4.

Tanner – кодовое наименование Pentium III Xeon. Предназначен, в первую очередь, для High-End серверов. Тактовая частота от 500 МГц, частота системной шины 100 МГц, CSRAM-кэш второго уровня объемом 512, 1024 и 2048 Кбайт работает на частоте процессора. Поддерживается MMX и SSE, кэш-память L1 – 32 Кбайта.

Cascades – кодовое наименование Pentium III Xeon, созданного на базе  технологического процесса 0,18 мкм.  Является серверным вариантом  Coppermine. На чипе содержится кэш  L2 256 Кбайт, тактовая частота от 600 МГц, частота шины процессора  – 133 МГц. Первые варианты работают  только в двухпроцессорных конфигурациях  и только на частоте системной  шины 133 МГц. В конце 2000 года  объем кэш-памяти L2 на чипе был  увеличен до 2 Мбайт. Финальная  тактовая частота – 900 МГц для  полноценной версии, 1 ГГц – для  версии с 256 Кбайт L2. Форм-фактор  – Slot 2.

Pentium 4 – следующие после  Coppermine принципиально новые IA-32 процессоры Intel для обычных PC. Вместо традиционных GTL+ и AGTL+ используется новая системная шина Quad Pumped 100 МГц, обеспечивающая передачу данных с частотой более 400 МГц и передачу адресов с частотой более 200 МГц. Кэш-память L1 – 8 Кбайт, L2 – 256 Кбайт. В архитектуру введен ряд усовершенствований, направленных на увеличение тактовой частоты и производительности. Введен новый набор инструкций SSE2. Первые модели на основе ядра Willamette с тактовой частотой 1,4-1,5 ГГц выпущены 20 октября 2000 года. Разъем – Socket 423. Последняя модель рассчитана на частоту 2 ГГц, после чего ядро Willamette сменяет Northwood.

Willamette – наименование  первого ядра процессоров Pentium 4, созданных по технологии 0,18 мкм.

Northwood – наименование  ядра процессоров Pentium 4, созданных  по технологии 0,13 мкм; Socket 423 и 478. С внедрением этого ядра происходит  окончательный переход на новый  форм-фактор Socket 478. Объем кэш-памяти L2 увеличен до 512 Кбайт. Исходная  тактовая частота – 2ГГц (маркировался  как 2A ГГц, чтобы различался  от 2 ГГц Willamate), позднее анонса  появилась и младшая версия  с частотой 1.6 ГГц. В мае 2002 года Northwood стал поддерживать 533 МГц системную  шину (133 МГц QPB), позднее - FSB=667 и  800 MHz (166 и 200 MHz QPB)

Prescott — наследник ядра Northwood, будет изготавливаться по 90 нм технологии, частота FSB=667 и  800 MHz (166 и 200 MHz QPB), поддержка Hyper-Threading, Socket 478.

Tejas — наследник ядра Prescott, возможно, будет переведен на 65 нм  техпроцесс. Анонс ожидается в  первой половине 2004 года.

Nehalem — принципиально  новое ядро, в отличие от чипа Prescott — улучшенной версии Pentium 4, и последующего за ним чипа Tejas. Nahalem будет производится во второй половине 2004 года по 90 нм техпроцессу, а позднее, в конце 2005 — будет переход на 65 нм техпроцесс. Пока что никаких конкретных подробностей об архитектуре ядра Nehalem нет, однако, есть соображения, что чип будет не только поддерживать технологию параллельной обработки данных Hyper-Threading, но также, возможно, будет способен обрабатывать большее число потоков данных. Предположительно, будет поддерживаться новая технология LaGrande (призванная обеспечить повышенную безопасность при перечдаче данных с использованием стойкой аппаратной криптографии).

Сколько транзисторов будет  входить в состав процессора Nehalem? Вопрос в настоящее время открыт. Хотя, если следовать закону Мура, Nehalem, выполненный с соблюдением норм 90 нм техпроцесса, будет содержать от 150 млн. до 200 млн. транзисторов. Тактовые частоты к тому времени вполне могут вырасти до 7 — 8 ГГц.

Foster – кодовое наименование  ядра и процессоров Pentium 4 в  серверном варианте, построенных  по идеологии и архитектуре  Willamette. Тактовая частота – 100 МГц  при передаче данных с частотой 400 МГц. Как и в случае с  Cascades, объем кэша L2 остался тем  же, что у Willamette. Основные отличия  Foster от обычных Pentium 4 на ядре Willamette заключаются в поддержке двухпроцессорных  конфигураций и использовании  разъема Socket 603. Тактовая частота  первых процессоров Xeon на ядре Foster начинается от 1,7 ГГц. Основу  систем составят чипсеты i860 и  GC-HE от ServerWorks. Планируется перевод  архитектуры на технологию 0,13 мкм.  Тогда же будет выпущена и  новая версия Foster, содержащая дополнительный  кэш третьего уровня.

Prestonia – кодовое наименование  ядра и процессоров Pentium 4 в  серверном варианте, созданных по  технологии 0,13 мкм. Продолжение линейки  Xeon. Микроархитектура NetBurst. Разработка  ведется на основе ядра Foster, которое  и будет заменено этим новым  ядром в будущих процессорах  Xeon. Основу систем составит специальный чипсет Plumas. Частота первых моделей процессора – 2,20 ГГц.

Gallatin – кодовое наименование  ядра и процессоров, 0,13 мкм –  развитие ядра Foster.

Merced – кодовое наименование  ядра и первого процессора  архитектуры IA-64, аппаратно совместим  с архитектурой IA-32. Включает трехуровневую  кэш-память объемом 2-4 Мбайт. Производительность  примерно в три раза выше, чем  у Tanner. Технология изготовления  – 0,18 мкм, частота ядра –  667 МГц и выше, частота шины  – 266 МГц. Превосходит Pentium Pro по  операциям FPU в 20 раз. Физический  интерфейс – Slot M. Поддерживает MMX и SSE. Официальное наименование  – Itanium.

Itanium – торговая марка,  под которой анонсирован 64-разрядный  процессор, ранее известный под  кодовым наименованием Merced.

McKinley – кодовое наименование  ядра и моделей второго поколения  процессоров архитектуры IA-64. Тактовая  частота ядра процессоров начинается  с 1 ГГц. Предполагается, что производительность, по сравнению с Merced, возрастет  вдвое, а пропускная способность  шины данных, имеющей результирующую  частоту 400 МГц, – втрое. McKinley будет  иметь увеличенные по сравнению  с Merced объем кэша второго уровня  и скорость работы. Потребляемая  мощность составит 150 Вт. Физический  интерфейс – Slot M. Возможно, будет  введена поддержка SSE2.

Itanium 2 – торговая марка,  под которой анонсирован 64-разрядный  процессор, ранее известный под  кодовым наименованием McKinley. Itanium 2 работают на частоте 1 ГГц,  обладают 3 Мб кэша L3.

Madison – преемник McKinley. Планируется  к выходу в середине 2003 г. Построен  по медной, 0,13 мкм технологии. Тактовые  частоты первых процессоров Madison и Deerfield на момент начала поставок  составят как минимум, 1,5 ГГц, при  этом, как известно, оба чипа будут обладать 6 Мб кэша L3 и будут изготавливаться с нормами 0,13 мкм техпроцесса - впервые для чипов класса Itanium.

Deerfield – кодовое наименование  ядра и процессоров. Производиться  будут по медной, 0,13 или 0,1 мкм  технологии фирмы Motorola с использованием  изоляции с низким числом k и  SOI (HiP7). Ядро является преемником Foster. Процессоры рассчитаны на Slot M и позиционируются как недорогие  процессоры архитектуры IA-64 для  рабочих станций и серверов  среднего уровня. Возможно, процессоры, созданные на основе ядра Deerfield, станут high-end процессорами пользовательского  рынка. Тактовые частоты первых  процессоров Madison и Deerfield на момент  начала поставок составят как  минимум, 1,5 ГГц, при этом, как известно, оба чипа будут обладать 6 Мб кэша L3 и будут изготавливаться с нормами 0,13 мкм техпроцесса - впервые для чипов класса Itanium.

«enhanced Madison» — по последним  данным, теперь в роадмэпе появились  две новинки — так называемый «enhanced Madison» и двухядерный чип Montecito (ранее упоминалось лишь название процессора). Под чипом «enhanced Madison», или Madison 9M, который готовится к  выпуску в 2004 году, специалисты компании подразумевают новую версию процессора с расширенным до 9 Мб размером кэша L3.

Montecito — двухядерный чип  на базе архитектуры IA-64. Об  архитектуре процессора Montecito, который  увидит свет в 2005 году, пока  что толком ничего неизвестно, разве что только тот факт, что он станет первым из  семейства Itanium, производимым с  соблюдением норм 90 нм техпроцесса.  Представители Intel также подчеркнули,  что все новые процессоры, которые  появятся после Itanium 2, будут иметь  ту же базовую корпусную разводку PAC611 и поддерживать те же протоколы  шин, что гарантирует преемственность  новых поколений серверных систем, как минимум, на два ближайших  года.