Студентам > Дипломные работы > Аппаратные средства ПК
Аппаратные средства ПКСтраница: 4/8
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.
AMD
K5 –
первые процессоры AMD, анонсированные в качестве конкурента Pentium. Разъем –
Socket 7. Подобно Cyrix 6x86, использовали PR-рейтинг с показателями от 75 до
166 МГц. При этом используемая частота системной шины составляла от 50 до 66
МГц. Кэш-память L1 – 24 Кбайт (16 Кбайт для инструкций и 8 Кбайт для данных).
Кэш-память L2 расположена на материнской плате и работает на частоте
процессорной шины. К5 степпинг 0 имел кодовое имя "SSA5", а у
степпингов 1, 3, 5 было кодовое имя "5k86". Стоит отметить, что до
5k86 существовал процессор AMD 5x86-P75, где P75 это рейтинг, а реальная частота
была его была 133 МГц (33 x 4), процессор была рассчитан под Socket 5.
K6 –
процессоры, анонсированные в качестве конкурента Pentium II. Первые модели
производились по технологии 0,35 мкм, в дальнейшем – 0,25 мкм (кодовое имя
"Little Foot"). Процессоры работали на частоте от 166 до 233 МГц.
Были созданы на базе дизайна процессора 686 от приобретенной AMD компании
NexGen. По сравнению со своими предшественниками получили модуль MMX,
увеличился объем кэша L1 – до 64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных).
K6-2 –
следующее поколение K6 с кодовым именем "Chomper". Процессор вышел в
мае 1998 года, основным усовершенствованием является поддержка дополнительного
набора инструкций 3DNow! и частоты системной шины 100 МГц. Кэш-память L1 – 64
Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш L2 находится на материнской
плате и может иметь объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая на частоте шины
процессора. Первые модели имели частоту ядра 266 МГц.
K6-2+
– одни из последних Socket 7 процессоров AMD. И первые Socket 7 процессоры, сделанные
с использованием 0,18 мкм техпроцесса.
K6-III (Sharptooth) – первые процессоры от AMD, имеющие кэш-память L2,
объединенную с ядром. Последние процессоры, сделанные под платформу Socket 7.
Фактически, представляют собой просто K6-2 с 256 Кбайт кэш-памятью L2 на чипе,
работающей на той же частоте, что и ядро процессора. Кэш-память L1 имеет объем
64 Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш-память L3 находится на
материнской плате и может иметь объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая на частоте
шины процессора. Первые модели, выпущенные в феврале 1999 года, были рассчитаны
на 400 и 450 МГц.
Argon
– кодовое название использованного в K7 ядра.
K7 –
первые процессоры, архитектура и интерфейс которых отличаются от Intel. Объем
кэш-памяти L1 – 128 Кбайт (по 64 Кбайт для инструкций и данных). Кэш-память L2
– 512 Кбайт, работающая на 1/2, 2/5 или 1/3 частоты процессора. Процессорная
шина – Alpha EV-6. Тактовая частота шины – 100 МГц с передачей данных при 200
МГц. Поддерживаемые наборы инструкций – MMX и расширенный по сравнению с K6-III
набор 3DNow!. Форм-фактор – Slot A. Получил наименование Athlon. Были выпущены
модели 500-1000 МГц. Ядро K75 – алюминиевые соединения, K76 – медные.
Magnolia
– кодовое название 1 ГГц Athlon с ядром K76 до его выхода.
Thunderbird – наименование ядра процессоров Athlon, выпущенных по технологии 0,18
мкм с использованием технологии медных соединений. На чипе интегрированы 256
Кбайт полноскоростного exclusive кэша L2. В качестве переходного варианта
некоторое время выпускался в форм-факторе Slot A. Однако основным форм-фактором
является Socket A. Модель с частотой 1,33 ГГц демонстрирует большую
производительность на офисных задачах, чем процессор Intel Pentium 4 с частотой
1,7 ГГц. Технологический потенциал ядра Thunderbird предоставляет возможность
выпуска изделий с частотой до 2 ГГц.
Athlon
– наименование процессоров, созданных на основе архитектур K7, К75, К76,
Thunderbird в вариантах Slot A и Socket A (Socket 462). Высокопроизводительные
процессоры, ориентированные на сектор компьютеров High-End.
Athlon XP – наименование процессоров, созданных на основе ядра Palomino, Socket A
(Socket 462).
Duron
– наименование линейки процессоров, ориентированных на сектор компьютеров
Low-End. Являются конкурентами процессоров Celeron, однако обладают меньшей
ценой и большей производительностью при равных рабочих частотах. Построены на
варианте ядра Thunderbird с урезанной до 64 Кбайт кэш-памятью L2. Выпускаются
только в форм-факторе Socket A.
Spitfire
– кодовое наименование ядра и процессоров Duron.
Mustang
– серверный вариант Athlon. Кэш-память L2 – 1-2 Мбайт, интегрированная в чип
процессора. Процессор рассчитан на использование шины 266 МГц и памяти DDR
SDRAM. Выпуск отменен.
Corvette
– кодовое наименование мобильного варианта ядра Mustang. Переименован в
Palomino.
Palomino
– кодовое наименование ядра процессоров Athlon, пришедшего на смену архитектуре
Thunderbird. Незначительные архитектурные изменения с целью улучшения
скоростного потенциала процессора. Например, в составе ядра используются
улучшенный блок предсказания ветвлений и аппаратная предварительная выборка из
памяти. Процессоры на новом ядре не будут поддерживать SSE2. Информация о том,
что конвейер в ядре Palomino будет содержать большее число ступеней, не
подтверждается. Palomino будет быстрее, чем Thunderbird, работающий на той же
частоте; используя этот факт AMD ввела новый рейтинг на основе разработанной
технологии QuantiSpeed, по которому, например 1,733 МГц процессор Athlon XP
получил рейтинг 2100+. Palomino работает на материнских платах, поддерживающих
шину EV6 с частотой 266 МГц и выше. В производстве процессоров использована
технология медных соединений. Младшие модели рассчитаны на тактовую частоту
ядра 1,533 ГГц и выше.
Morgan
– кодовое наименование ядра процессоров Duron. Отличается от Palomino не только
объемом L2, но и тем, что будет производиться по технологии с использованием
алюминиевых соединений.
Thoroughbred – улучшенная версия Palomino, созданная по технологии 0,13 мкм.
Тактовая частота – более 2 ГГц.
Appaloosa – улучшенная версия Morgan, созданная по технологии 0,13 мкм.
Barton
– версия Thoroughbred, улучшенная использованием технологии SOI (SOI –
silicon-on-insulator – "кремний-на-изоляторе"). Использование этой
технологии позволяет увеличить тактовые частоты приблизительно на 20% и
уменьшить при этом энергопотребление.
Hammer
– семейство 64-разрядных процессоров. В него входят ClawHammer и SledgeHammer.
Семейство 64-разрядных процессоров Hammer базируется на архитектуре K7, в
которую добавлены 64-разрядные регистры и дополнительные инструкции для работы
с этими регистрами, а также новые серверные инструкции. Использование
технологии SOI. Поддержка SSE2.
ClawHammer – первый 64-разрядный процессор AMD. В отличие от Itanium, этот
процессор ориентирован главным образом на 32-разрядные инструкции. Одновременно
с его выходом ожидается появление новой шины HyperTransport (Lightning Data
Transport – LDT), используемой для связи с процессорами и устройствами
ввода/вывода. LDT должна стать не заменой, а дополнением к системной шине EV6
или EV7. Обеспечена поддержка до двух процессоров. Предполагаемая скорость – 2
ГГц и выше. Технология производства – 0,13 мкм, SOI.
SledgeHammer – серверный вариант ClawHammer. Обеспечена поддержка до восьми
процессоров. Технология производства – 0,13 мкм, SOI.
Cyrix
6x86 –
наименование процессоров Cyrix. Для оценки производительности относительно
процессора Pentium использовался P-Rating, показывающий частоту, на которой
пришлось бы работать процессору Pentium для достижения такой же
производительности. P-Rating 6x86 составлял от 120 до 200 МГц. Кэш первого
уровня – 16 Кбайт. Частота шины процессора – от 50 до 75 МГц. Разъем –
Socket
5 и Socket 7.
M1 –
то же, что и 6x86.
MediaGX
– ответвление в семействе процессоров Cyrix. Первый процессор, сделанный по
идеологии PC-on-a-chip. К ядру 5х86 были добавлены контроллеры памяти и PCI, в
чип интегрирован видеоускоритель с кадровым буфером в основной памяти PC. В
последних моделях используется ядро 6x86. В чипе-компаньоне реализован мост
PCI-ISA и интегрирован звук. PR-рейтинг от 180 до 233 МГц, кэш-память L1 – 16
Кбайт. Производился по техпроцессу 0,5 мкм.
6x86MX
– переработанный с целью достижения большей производительности вариант 6x86.
Кэш-память L1 – до 64 Кбайт. В состав архитектуры ядра был добавлен блок MMX.
Появилась поддержка раздельного питания. Частота шины процессора – от 60 до 75
МГц. PR-рейтинг – от 166 до 266 МГц. Процессоры 6х86MX делала и компания IBM.
Их изделия 6х86MX имели рейтинг от 166 до 333 и были рассчитаны на частоту шину
66, 75, 83 МГц. Позднее, по маркетинговым соображениям, Cyrix переименовал свои
процессоры в MII, а IBM до конца сотрудничества продавала их под маркой 6x86MX.
MII –
последний процессор Cyrix, начал производиться в марте 1998 года. Кэш-память L1
– 64 Кбайт (единый), L2, как обычно для Socket 7, находится на материнской
плате и имеет объем от 512 Кбайт до 2 Мбайт, работая на частоте системной шины.
Поддерживаемые наборы инструкций – MMX. Использует PR-рейтинг. При производстве
применялся техпроцесс 0,25 мкм.
Cayenne
– кодовое наименование ядра, используемого в Gobi и MediaPC.
Gobi (MII+) – процессор, рассчитанный на платформу Socket 370. Поддерживаемые
наборы инструкций – MMX, 3D Now!. Значительно переработан блок операций с
числами с плавающей запятой. Кэш-память L1 – 64 Кбайт, кэш-память L2 – 256
Кбайт на чипе, работающие на полной частоте ядра процессора.
Rise
mP6 –
первые процессоры компании Rise. Предназначены для ноутбуков, использующих
Socket 7. Отличаются очень малым тепловыделением. Кэш-память L1 – 16 Кбайт (по
8 Кбайт для данных и инструкций), L2 – от 512 Кбайт до 2 Мбайт, расположена на
материнской плате, работает на частоте шины процессора. Поддерживается
дополнительный набор инструкций MMX. При оценке производительности своих
процессоров Rise, как и Cyrix, использует PR-рейтинг, составляющий от 166 до
366 МГц.
mP6 II
– процессоры, отличающиеся от своих предшественников mP6 тем, что в чип
интегрирована кэш-память L2 объемом 256 Кбайт. Была обещана поддержка SSE,
производительность от PR-200 и выше. Однако в августе 1999 было объявлено об
отмене планов по выходу процессора из-за значительного удорожания после
добавления L2 в чип.
Tiger
– mP6 II для платформы Socket 370. Кэш-память L1 – 16 Кбайт, L2 – 256 Кбайт,
работающая на тактовой частоте ядра процессора. Выпуск отменен.
Centaur
Winchip С6 – процессоры, ориентированные на дешевые ПК. По производительности
уступают своим конкурентам. Шина – 60, 66, 75 МГц, платформа – Socket 7.
Технология – 0,35 мкм. Процессоры поддерживают набор инструкций MMX. Вышел в
октябре 1997 г., работал на частотах от 180 до 240 МГц.
Winchip-2 – процессоры, производимые по техпроцессу 0,25 мкм. Кэш-память L1 – 64
Кбайт (по 32 Кбайт для инструкций и данных), кэш-память L2 – 512-2048 Кбайт
находится на материнской плате. Процессорами поддерживаются наборы инструкций
MMX и 3DNow!. Платформа – Socket 7. От Winchip С6 отличаются значительно
ускорившейся работой с числами с плавающей запятой. Появилась поддержка частоты
системной шины 100 МГц. Первый процессор появился в ноябре 1998 года, частоты
от 200 до 300 МГц.
Winchip-2A – процессоры Winchip-2 с исправленной ошибкой в реализации 3DNow!.
Winchip-3 – процессоры с кэш-памятью L1 объемом 64 Кбайт (по 32 Кбайт для
инструкций и данных) и кэш-памятью L2 объемом 128 Кбайт на чипе, работающей на
частоте ядра процессора. Кэш-память L3 – 512-2048 Кбайт, расположена на
материнской плате. Планировались к выходу в первой половине 1999 г. с частотой
300 МГц и выше. В связи с покупкой Centaur фирмой VIA выход процессоров был
отменен.
Winchip-4 – процессоры, выпуск которых планировался в конце 1999 г. Частоты –
400-500 МГц, а при переходе на 0,18 мкм техпроцесс – 500-700 МГц.
VIA
Samuel
– кодовое наименование процессоров и ядра. Основой послужило ядро Winchip-4,
доставшееся VIA в наследство от Centaur. Работают на частотах 500-700 МГц.
Производятся National Semiconductors и TSMC с использованием 0,18 мкм
техпроцесса. Процессоры используют набор SIMD 3D Now!. Форм-фактор –
Socket-370. Кэш-память L1 – 128 Кбайт. Получили наименование Cyrix III.
Тактовая частота ядра – 500-667 МГц.
C5A –
то же, что и Samuel.
Samuel 2
– кодовое наименование процессоров и ядра, разработанных группой Centaur.
Кэш-память L2 объемом 64 Кбайт. Тактовая частота ядра – 667-800+ МГц. Частота
шины процессора 100/133 МГц, форм-фактор – Socket 370.
C5B –
то же, что и Samuel 2.
Matthew
– кодовое наименование интегрированных процессоров. Имеют в своем составе ядро
Samuel2 с интегрированным видео и компонентами North Bridge.
Ezra –
кодовое наименование процессоров и ядра. Совместная разработка групп Cyrix и
Centaur. Первое действительно новое ядро VIA. Процессоры с поддержкой SSE.
Кэш-память L1 – 128 Кбайт, кэш-память L2 – 64 Кбайта. Технология – 0,15 мкм c
переходом на 0,13 мкм. Тактовая частота ядра – 750 МГц с последующим ростом
выше 1 ГГц. TSMC подтвердила информацию о том, что она изготовила процессор
Ezra с частотой 1 ГГц.
C5C –
то же, что и Ezra.
Ezra-T
– кодовое наименование процессоров и ядра. Совместимость по уровню сигналов с
Tualatin, что позволяет их использовать в материнских платах с чипсетами,
созданными под Tualatin. Технологический процесс 0,13 мкм, алюминиевые
соединения. Кэш память L1 – 128 Кбайт, L2 – 64 Кбайт. Имеют меньшее, по
сравнению с Ezra, энергопотребление. Поддержка MMX, 3D Now!. Тактовая частота
ядра – от 800 МГц (6х133 МГц).
Nehemiah
– кодовое наименование процессоров и ядра. Рассчитаны на работу при частотах
1,2+ ГГц. Кэш-память L1 – 128 Кбайт, кэш-память L2 – 256 Кбайт. Будут
поддерживать инструкции Streaming SIMD Extensions (SSE) и 3DNow!. Конвейер в 17
стадий, напряжение питания ядра 1,2 В, техпроцесс 0,13 мкм с использованием
медных соединений, площадь кристалла – 72 кв. мм.
C5X –
то же, что и Nehemiah.
Esther
– кодовое наименование процессоров и ядра. Кэш-память L1 – 128 Кбайт, L2 – 256
Кбайт. Конвейер 17 ступеней. Тактовая частота ядра 2 ГГц.
C5Y –
то же, что и Esther.
SiS
550 –
базовая модель процессоров серии 550. Основой послужило ядро mP6 от Rise с
интегрированным видео и компонентами чипсета.
551 –
модель процессора, созданная на основе SiS 550, с поддержкой флеш-карт и
шифрования.
552 –
модель процессора, созданная на основе SiS 551, с поддержкой аудио- и
видеозахвата.
Transmeta
Crusoe
– линейка процессоров, ориентированных на мобильные системы. Состоит из моделей
TM3200 (L2=0), TM5400 (L2=256 Кбайт), TM5500 (L2=256 Кбайт), TM5600 (L2=512
Кбайт), TM5800 (L2=512 Кбайт), имеющих в своем составе интегрированные
компоненты North Bridge. Характеризуются низким энергопотреблением.
Astro
– кодовое имя высокопроизводительных процессоров со сверхнизким уровнем
энергопотребления. Рабочая частота достигнет 1,4 ГГц при 0,5 Вт. В основе
256-разрядная архитектура.
Compaq
Alpha EV68 – кодовое имя высокопроизводительных процессоров с архитектурой,
отличной от традиционной х86. Техпроцесс 0,18 мкм. Базируется на ядре Alpha
EV6. Более 15 млн. транзисторов. Модель 1 ГГц объявлена в 2001 г.
Alpha EV7 – кодовое имя высокопроизводительных процессоров. Техпроцесс 0,18 мкм с
использованием медных соединений. Базируется на ядре Alpha EV6. Более 100 млн.
транзисторов, напряжение питания ядра 1,5 В, мощность тепловыделения 100 Вт,
частота 1,2-1,3 ГГц, до 1,75 Мбайт L2, корпус с 1439 контактами. Возможно
использование интегрированного контроллера памяти. Выпуск моделей запланирован
на 2002 г. В связи с покупкой фирмой Intel в 2001 г. подразделений, патентов и
технологий, связанных с процессорами Alpha EVxx, процессоры Alpha EV7 или Alpha
EV8, возможно, будут последними разработками этого направления.
Alpha EV8 – кодовое имя высокопроизводительных процессоров с архитектурой,
отличной от традиционной х86. Техпроцесс 0,13 мкм с использованием SOI. Более
250 млн. транзисторов, суперскалярное ядро (до 8 инструкций за 1 такт),
мощность тепловыделения – 150 Вт, частота от 1,4 ГГц, кэш L2 будет составлять
ориентировочно 2 Мбайт, корпус с 1800 контактами. Выпуск моделей запланирован
на 2004 г. Возможно, последняя разработка этого направления.
Alpha EV9 – кодовое имя высокопроизводительных процессоров с архитектурой,
отличной от традиционной х86. Техпроцесс 0,10 мкм, 500 млн. транзисторов,
частота 2-3 ГГц. Выпуск моделей был запланирован на 2006 г.
Alpha EV10 – кодовое имя высокопроизводительных процессоров с архитектурой,
отличной от традиционной х86. Техпроцесс 0,07 мкм, 1,5 млрд транзисторов,
частота 3-4 ГГц. Выпуск моделей был запланирован на 2008 г.
Оперативная память
Основная часть этого материала
посвящена Dynamic RAM (DRAM), применяемой на сегодняшний день в подавляющей
части систем. По сравнению с SRAM (Static RAM), применяемой в кеше второго
уровня, это - более дешевое решение, однако DRAM работает несколько медленнее
из-за необходимости периодического обновления содержимого памяти во избежание
потери информации. В настоящее время существуют следующие разновидности DRAM:
Fast Page Mode (FPM) и Extended Data Out (EDO), отличающиеся способом доступа к
данным и взаимодействием с центральным процессором. Более продвинутыми и
технологичными являются Burst EDO (BEDO), Synchronous DRAM (SDRAM), Video RAM
(VRAM), Window RAM (WRAM), Synchronous Graphics RAM (SGRAM) и RAMBUS RAM,
SDRAM и DDR SDRAM.
В этот список не попали Static RAM
(SRAM) и Read Only Memory (ROM). SRAM не нуждается в периодическом обновлении
содержимого и применяется в кеше. ROM используется в основном для хранения
BIOS, где информация должна сохраняться и при выключенном питании, что и позволяет
этот тип памяти. ROM включает в себя также PROM, EPROM, EEPROM и FLASH ROM.
Память типа EEPROM и FLASH ROM используется в системах BIOS и может быть
обновлена при помощи утилит, поставляемых производителем.
Чипы памяти – упаковка и особенности работы
Модули памяти DRAM выпускаются в виде:
DIP (dual in-line package), SOJ (small outline J-lead) и TSOP (thin, small outline
package). DIP - это
микросхема с двумя рядами выводов по обе стороны чипа и впаиваемая этими
контактами в небольшие отверстия в печатной плате. Изначально, модули DIP
устанавливались непосредственно в материнскую плату. Однако, в настоящее время,
они используются в первую очередь в кеше второго уровня в устаревших
материнских платах и вставляются в панельки, припаянные к материнской плате.
SOJ - это «тот же DIP, вид сбоку», потому что их выводы просто загнуты на
концах, как буква «J». Чипы типа TSOP отличаются небольшой толщиной и имеющие
контакты, выведенные во все стороны. SOJ и TSOP разработаны для установки на
печатных платах. Однако некоторые производители видеокарт монтируют контактные
площадки для установки модулей типа SOJ на свои изделия.
Производители наносят на каждую
микросхему маркировку, включающую название производителя, конфигурацию чипа,
скорость доступа и дату производства. Эта маркировка наносится не на
поверхность, а внедрена в пластмассовый корпус чипа. Единственный способ
удалить эту маркировку - спилить ее шкуркой или напильником. Далее на чип
наносится защитное покрытие, предающее ему презентабельный вид. Кроме того,
некоторые производители наносят на верхнюю часть микросхемы небольшую рельефную
точку для обозначения первого вывода чипа и для идентификации перемаркировок,
выполненных кустарно.
Выпускаются чипы различной емкости
(измеряемой в Мегабитах - 1Мегабайт=8*1Мегабит), например 1 Мегабит (в этом
контексте обозначение Mb - это именно Мегабит), 4Mb, 16Mb, 64Mb, 128Mb, 256Mb, 512Mb
и недавно появившиеся 1024Mb. Каждый чип содержит ячейки, в которых может
храниться от 1 до 16 бит данных. Например, 16Mb-чип может быть сконфигурирован
как 4Mbx4, 2Mbx8 или 1Mbx16, но в любом случае его общая емкость 16Mb. Таким
образом, первое число маркировки у некоторых производителей указывает на общее
количество ячеек в чипе, а второе - на число бит в ячейке. Число бит на ячейку
также влияет на то, сколько бит передается одновременно при обращении к ней.
Ячейки в чипе расположены подобно
двумерному массиву, доступ к ним осуществляется указанием номеров колонки и
ряда. Каждая колонка содержит дополнительные схемы для усиления сигнала, выбора
и перезарядки. Во время операции чтения, каждый выбранный бит посылается на
соответствующий усилитель, после чего он попадает в линию ввода/вывода. Во
время операции записи все происходит с точностью до наоборот.
Так как ячейки DRAM быстро теряют
данные, хранимые в них, они должны регулярно обновляться. Это называется
refresh, а число рядов, обновляемых за один цикл - refresh rate (частота
регенерации). Чаще всего используются refresh rates равные 2K и 4K. Чипы, имеющие
частоту регенерации 2К, могут обновлять большее количество ячеек за один раз,
чем 4К и завершать процесс регенерации быстрее. Поэтому чипы с частотой
регенерации 2К потребляют меньшую мощность. При выполнении операции чтения,
регенерация выполняется автоматически, полученные на усилителе сигнала данные
тут же записываются обратно. Этот алгоритм позволяет уменьшить число требуемых
регенераций и увеличить быстродействие.
Несколько управляющих линий
используется для указания, когда осуществляется доступ к ряду и колонке, к
какому адресу осуществляется доступ и когда данные должны быть посланы или
получены. Эти линии называются RAS и CAS (Row Address Select - указатель адреса
ряда и Column Address Select - указатель адреса колонки), адресный буфер и
DOUT/DIN (Data Out и Data In). Линии RAS и CAS указывают, когда осуществляется
доступ к ряду или колонке. Адресный буфер содержит адрес необходимого
ряда/колонки, к которым осуществляется доступ и линии DOUT/DIN указывают
направление передачи данных.
Скорость работы чипа асинхронной
памяти измеряется в наносекундах (ns). Эта скорость указывает, насколько быстро
данные становятся доступными с момента получения сигнала от RAS. Сейчас
основные скорости микросхем, присутствующих на рынке - 70, 60, 50 и 45ns.
Синхронная память (SDRAM) использует внешнюю частоту материнской платы для
циклов ожидания, и поэтому ее скорость измеряется в MHz, а не в наносекундах.
SDRAM (Synchronous DRAM) - наиболее
перспективный из представленных на рынке типов памяти. Все операции в SDRAM
синхронизированы с внешней частотой системы. Это позволяет отказаться от
необходимости использования аналоговых сигналов RAS и CAS, требуемых для
асинхронной DRAM, что увеличивает производительность. SDRAM позволяет
использование частоты шины до 133MHz и выше. Это очень важно для общей
производительности системы, так как частота шины ввода/вывода - узкое место для
большинства компьютеров, ограничивающее функции современных систем.
Печатные платы для модулей памяти
Современные печатные платы состоят
из нескольких слоев. Сигналы, питание и масса разведены по разным слоям для
защиты и разделения. Стандартные печатные платы имеют четыре слоя, однако
отдельные производители плат памяти (например, NEC, Samsung, Century, Unigen и
Micron) используют шестислойные печатные платы. Пока идут споры, действительно
ли это лучше, теория говорит, что два дополнительных слоя улучшает разделение
линий данных, уменьшает возможность возникновения шумов и перетекания сигнала
между линиями.
Следует обратить внимание на
разводку и материал из которого изготовлена печатная плата. Например, обычная
четырехслойная плата сделана с двумя сигнальными слоями с внешних сторон,
питанием и массой - внутри. Это обеспечивает легкий доступ к сигнальным линиям,
например, при ремонте. К сожалению, такая архитектура плохо защищена от шумов,
возникающих снаружи и внутри. Лучшая конфигурация - расположение сигнальных
слоев между слоями массы и питания, что позволяет защититься от внешних шумов и
предотвратить внутренние шумы от смежных модулей.
Модули памяти
Многие думают, что модули памяти,
которые они приобретают, произведены такими производителями полупроводников как
Texas Instruments, Micron, NEC, Samsung, Toshiba, Motorola и т.д., чья
маркировка стоит на чипах. Иногда это так, но существует множество
производителей модулей памяти, которые сами чипов не производят. Вместо этого
они приобретают компоненты для производства модулей памяти либо у
производителей, либо у посредников. Случается, такие сборщики приклеивают
наклейки на готовые модули для своей идентификации. Хотя нередко можно
встретить модули вообще без опознавательных знаков, они сделаны третьими
производителями.
Крупные производители модулей
памяти имеют контракты с производителями чипов для получения высококачественных
микросхем класса А. Обычно имя производителя микросхемы остается, однако
некоторые производители модулей памяти имеют специальные договоренности, по
которым производители микросхем наносят их маркировку вместо своей. Это - фабричная
перемаркировка, никак не сказывающаяся на качестве чипа.
Модули памяти могут быть выполнены в
виде SIPP (Single In-line Pin Package),
SIMM (Single In-line Memory Module),
DIMM (Dual In-line Memory Module) или
SO DIMM (Small Outline DIMM). Наиболее употребительны сегодня модули DIMM. SO
DIMM чаще используется в ноутбуках. Выводы (контакты) модулей памяти могут быть
позолочены или с оловянным покрытием в зависимости от материала, из которого
выполнен слот для памяти. Для лучшей совместимости следует стремиться
использовать модули памяти и слоты с покрытием из одинакового материала.
Модули DIMM подразделяются по
напряжению питания и алгоритму работы. Стандартными для PC является
небуферизированные модули с напряжением питания 3.3 вольта и менее, поэтому
другие на рынке практически отсутствуют.
Число чипов на модуле определяется
как размером микросхем памяти, так и емкостью всего модуля. Например, требуется
32Mb для модуля емкостью 4 Мегабайта (8 бит - байт, поэтому число мегабит
необходимо разделить на 8). Таким образом, 256-мегабайтный модуль может
содержать либо восемь 256Mb чипов, либо четыре 512Mb. В связи с тем, что
появляются новые чипы большей емкости, становятся доступными и модули памяти
большей емкости, которые позволяют увеличивать общий объем оперативной памяти
системы.
Установка большого количества чипов
на один модуль может привести к его перегреву и выходу из строя всего модуля.
DIMM - это не более, чем
форм-фактор, и сам по себе вопрос, лучше они или хуже, чем SIMM, некорректен.
Единственное заведомое достоинство 168-пинового модуля DIMM - это то, что в
пентиумную плату их можно устанавливать по одному, в то время как модули SIMM
ставятся парами. Очевидно, что это достоинство крайне несущественно. Однако
для, скажем, EDO DIMM оно фактически единственное. Другое дело, что все
практически все производимые в настоящее время модули DIMM оснащены памятью
типа SDRAM.
Скорость памяти
SDRAM
Synchronous (синхронная) DRAM
синхронизирована с системным таймером, управляющим центральным процессором.
Часы, управляющие микропроцессором, также управляют работой SDRAM, уменьшая
временные задержки в процессе циклов ожидания и ускоряя поиск данных. Эта
синхронизация позволяет также контроллеру памяти точно знать время готовности
данных. Таким образом, скорость доступа увеличивается благодаря тому, что
данные доступны во время каждого такта таймера, в то время как у EDO RAM данные
бывают доступны один раз за два такта, а у FPM - один раз за три такта. Технология
SDRAM позволяет использовать множественные банки памяти, функционирующие
одновременно, дополнительно к адресации целыми блоками. Но время SDRAM уже
ушло.
RDRAM
RDRAM - многофункциональный протокол обмена данными
между микросхемами, позволяющий передачу данных по упрощенной шине, работающей
на высокой частоте. RDRAM представляет собой интегрированную на системном
уровне технологию. Ключевыми элементами RDRAM являются:
· модули DRAM,
базирующиеся на Rambus;
· ячейки Rambus ASIC (RACs);
· схема
соединения чипов, называемая Rambus Channel.
RamBus, впервые использованный в графических рабочих
станциях в 1995 году, уже практически вытеснен DDR вследствие высокой себестоимости.
DDR SDRAM
Synchronous DRAM II, или DDR
(Double Data Rate - удвоенная скорость передачи данных) - следующее поколение
существующей SDRAM. Уже давно, еще со времен 486 процессоров, отставание
скорости системной шины PC от скорости убыстряющихся CPU все более
увеличивалось. Именно тогда Intel впервые отказался от частоты процессоров,
синхронной с частотой системной шины, и применил технологию умножения частоты
FSB. Этот факт отразился даже в названии - 486DX2. Хотя частота системной шины
осталась той же, несмотря на название, производительность процессора выросла
почти вдвое.
В дальнейшем разброд в тактовой
частоте различных системных компонентов только увеличивался: в то время, как
частота системной шины выросла сначала до 66 МГц, а затем и до 100, шина PCI
осталась все на тех же давних 33 МГц, для AGP стандартной является 66 МГц и
т.д. Шина памяти же до самого последнего времени оставалась синхронной с
системной шиной (название обязывает - Synchronous DRAM, SDRAM). - Так появились
спецификации PC66, затем PC100, потом, с несколько большими организационными
усилиями, PC133 SDRAM.
Однако за то время, за которое
частота шины памяти увеличилась на треть и, соответственно, на столько же
возросла ее пропускная способность (с 800 Мбайт/с до 1,064 Мбайт/с), частота
процессоров увеличилась в два с половиной раза - с 400 МГц до 1 ГГц.
Наблюдается некоторый дисбаланс, не так ли? Пропускная способность PC133 SDRAM
составляет лишь 1,064 Мбайт/с, тогда как сегодняшним PC требуется по крайней
мере: 1 Гбайт/с для процессора с частотой системной шины 133 МГц, столько же -
для графической шины AGP 4X, 132 Мбайт/с для 33 МГц шины PCI. То есть, около
2.1 Гбайт/с - как и говорилось только что, дисбаланс более чем в два раза.
Однако дальнейшее увеличение
частоты SDRAM при современном техническом уровне оснащения ее производителей
невозможно: уже 166 МГц SDRAM получается слишком дорогой, особенно с учетом
сегодняшних объемов оперативной памяти в PC. В то же время отказываться от
синхронизации шины памяти с системной шиной по ряду причин не хотелось бы.
Технологии, пытающиеся залатать
SDRAM путем добавления кэша SRAM, вроде ESDRAM, или же путем оптимизации ее
работы, вроде VCM SDRAM, не помогли. На выручку пришла популярная в последнее
время в компонентах PC технология передачи данных одновременно по двум фронтам сигнала,
когда за один такт передаются сразу два пакета данных. В случае с используемой
сегодня 64-бит шиной - это два 8-байтных пакета, 16 байт за такт. Или, в случае
с той же 133 МГц шиной, уже не 1,064, а 2,128 Мбайт/с. Те самые 2.1 Гбайт/с,
что и требуются для сегодняшних PC.
Причем по цене, мало отличающейся
от обычной 133 МГц памяти: технология та же (включая методику упаковки чипов -
TSOP, не microBGA, как у RDRAM), оборудование - то же, энергопотребление,
практически не отличающееся от SDRAM, площадь чипа отличается лишь на несколько
процентов. Именно это сочетание доступности с требующейся на сегодняшний день
производительностью и заинтересовало в первую очередь прагматичную индустрию
DRAM - точно так же в свое время они выбирали PC66, PC100, PC133…
Однако первыми чипы DDR
использовали отнюдь не производители модулей памяти. Производителям видеокарт
проще - на карте они в праве применять что угодно, лишь бы на выходе был
стандартный сигнал. Да и ширина шины памяти все же всегда была узким местом скорее
для графических чипов, чем для центральных процессоров. Так что, производители
видеокарт гораздо раньше воспользовались появившейся в графических чипах
поддержкой DDR SDRAM/SGRAM.- Уже через несколько месяцев после выхода первого
такого чипа, GeForce 256, появились карты с DDR SDRAM и SGRAM чипами на борту.
А вот с модулями памяти DIMM DDR
SDRAM положение несколько иное: их востребовать было некому - весь вопрос встал
за чипсетами, обладающими поддержкой этого типа памяти и, соответственно, за
материнскими платами на базе этих чипсетов. Первый пользовательский чипсет,
обладающий поддержкой этого типа памяти, ожидался от VIA сначала осенью 99 г.,
затем зимой 2000, весной… И только в конце 2002 года «положила на лопатки» свою
предшественницу SDRAM.
К сожалению, ничто на свете не
дается даром и увеличение пропускной способности памяти вдвое сопровождалось
изменением форм-фактора модулей. При сохранении тех же размеров модуля число
контактов увеличилось со 168 до 184.
Стандарт модулей DIMM DDR SDRAM
предполагает использование до 200 МГц и выше чипов, с результирующей частотой
более 400 МГц и пропускной способностью более 3.2 Гбайт/с. С того момента,
когда DDR SDRAM исчерпает свои возможности, в 2004 г. должен стартовать DDR-II.
Скорость DDR-II чипов, как предполагается,
начнется с 200 МГц, но за счет того, что будет передаваться 4 пакета данных за
такт, их пропускная способность должна составить 6.4 Гбайт/с.
Модули на этих чипах, как и модули
на чипах DDR, также будут иметь свой собственный форм-фактор (230 контактов), и
требовать новых чипсетов.
Видеоподсистема
Устройство, которое называется
видеоадаптером, есть в каждом компьютере. В виде устройства, интегрированного в
системную плату, либо в качестве самостоятельного компонента. Главная функция,
выполняемая видеокартой, - преобразование полученной от центрального процессора
информации и команд в формат, который воспринимается электроникой монитора, для
создания изображения на экране. Монитор обычно является неотъемлемой частью любой
системы, с помощью которого пользователь получает визуальную информацию.
Таким образом, связку видеоадаптера
и монитора можно назвать видеоподсистемой компьютера.
То, как эти компоненты справляются
со своей работой, и в каком виде пользователь получает видеоинформацию, включая
графику, текст, живое видео, влияет на производительность как самого
пользователя и его здоровье, так и на производительность всего компьютера в
целом.
Видеокарты
Прежде чем стать изображением на
мониторе, двоичные цифровые данные обрабатываются центральным процессором,
затем через шину данных направляются в видеоадаптер, где они обрабатываются и
преобразуются в аналоговые данные и уже после этого направляются в монитор и
формируют изображение. Сначала данные в цифровом виде из шины попадают в
видеопроцессор, где они начинают обрабатываться. После этого обработанные
цифровые данные направляются в видеопамять, где создается образ изображения,
которое должно быть выведено на дисплее.
Затем, все еще в цифровом формате, данные, образующие образ, передаются в
RAMDAC, где они конвертируются в аналоговый вид, после чего передаются в
монитор, на котором выводится требуемое изображение.
Самым распространенным на
сегодняшний день методом оптимизации работы видеоадаптеров является применение
повышенной тактовой частоты, на которой работает графический процессор,
видеопамять и RAMDAC, что позволяет увеличить скорость обмена информацией между
компонентами платы.
Несколько лет назад графические
процессоры работали с тактовой частотой, значения которой не превышали скорости
работы шины системной памяти на материнской плате. Теперь ситуация изменилась:
например, видеопроцессоры и видеопамять (DDR II) работают на тактовой частоте до 1GHz, а RAMDAC – до 600МГц.
The Accelerated Graphics Port (AGP)
AGP - Ускоренный Графический Порт. Шина персонального компьютера
претерпела множество изменений в связи с повышаемыми к ней требованиями. AGP -
это расширение шины PCI, чье назначение - обработка больших массивов данных 3D
графики. Intel разрабатывала AGP для решения двух проблем перед внедрением 3D
графики на PCI. Во-первых, 3D графике требуется как можно больше памяти
информации текстурных карт (texture maps) и z-буфера (z-buffer). Чем больше
текстурных карт доступно для 3D приложений, тем лучше выглядит конечный
результат. При нормальных обстоятельствах z-буфер, который содержит информацию,
относящуюся к представлению глубины изображения, использует ту же память, что и
текстуры. Этот конфликт предоставляет разработчикам 3D множество вариантов для
выбора оптимального решения, которое они привязывают к большой значимости
памяти для текстур и z-буфера, и результаты напрямую влияют на качество
выводимого изображения.
Разработчики PC имели ранее
возможность использовать системную память для хранения информации о текстурах и
z-буфера, но ограничением в этом подходе была передача такой информации через
шину PCI. Производительность графической подсистемы и системной памяти
ограничиваются физическими характеристиками шины PCI. Кроме того, ширина полосы
пропускания PCI, или ее емкость, не достаточна для обработки графики в режиме
реального времени. Чтобы решить эти проблемы, Intel разработала AGP.
Если определить кратко, что такое
AGP, то это - прямое соединение между графической подсистемой и системной
памятью. Это решение позволяет обеспечить значительно лучшие показатели
передачи данных, чем при передаче через шину PCI, и явно разрабатывалось, чтобы
удовлетворить требованиям вывода 3D графики в режиме реального времени. AGP
позволит более эффективно использовать память страничного буфера (frame
buffer), тем самым увеличивая производительность 2D графики также, как
увеличивая скорость прохождения потока данных 3D графики через систему.
Определением AGP, как вида прямого
соединения между графической подсистемой и системной памятью, является
соединение point-to-point (точка-точка). В действительности, AGP соединяет
графическую подсистему с блоком управления системной памятью, разделяя этот
доступ к памяти с центральным процессором компьютера (CPU).
Через AGP можно подключить только
один тип устройств - это графическая плата. Графические системы, встроенные в
материнскую плату и использующие AGP, не могут быть улучшены.
Производительность текстурных карт
Определение Intel, подтверждающее,
что после реализации AGP становится стандартом, следует из того, что без такого
решения достижение оптимальной производительности 3D графики в PC будет очень
трудным. 3D графика в режиме реального времени требует прохождения очень
большого потока данных графическую подсистему. Без AGP для решения этой
проблемы требуется применение нестандартных устройств памяти, которые являются
дорогостоящими. При применении AGP текстурная информация и данные z-буфера
могут хранится в системной памяти. При более эффективном использовании
системной памяти графические платы на базе AGP не требуют собственной памяти
для хранения текстур и могут предлагаться уже по значительно более низким
ценам.
Теоретически PCI могла бы выполнять
те же функции, что и AGP, но производительность была бы недостаточной для
большинства приложений. Intel разрабатывала AGP для функционирования на частоте
133 MHz и для управления памятью по совершенно другому принципу, чем это
осуществляет PCI. В случае с PCI, любая информация, находящаяся в системной
памяти, не является физически непрерывной. Это означает, что существует
задержка при исполнении, пока информация считывается по своему физическому
адресу в системной памяти и передается по нужному пути в графическую подсистему.
В случае с AGP Intel создала механизм, в результате действия которого,
физический адрес, по которому информация хранится в системной памяти,
совершенно не важен для графической подсистемы. Это - ключевое решение, когда
приложение использует системную память, чтобы получать и хранить необходимую
информацию. В системе на основе AGP не имеет значения, как и где хранятся
данные о текстурах, графическая подсистема имеет полный и беспроблемный доступ
к требуемой информации.
Индустрия компьютерной графики как
сообщество разработчиков аппаратных и программных средств поддержала и приняла
спецификацию AGP. В отличие от PCI, где существует много соперничающих между
собой различных устройств для управления шиной, в случае с AGP единственным
устройством является графическая подсистема. Дизайн шины AGP призван преодолеть
ограничения шины PCI при передаче данных в системной памяти. AGP позволяет
улучшить физическую скорость передачи данных, работая на тактовой частоте до
133MHz, по сравнению с 33 MHz тактовой частоты шины PCI, и, кроме того, AGP
обеспечивает согласованное управление памятью, которое допускает разбросанность
данных в системной памяти и их быстрое считывание случайным образом. AGP
позволяет увеличить не только производительность 3D графики в режиме реального
времени за счет ускорения вывода текстур, но и уменьшает общую стоимость
создающихся высокопроизводительных графических подсистем, за счет использования
существующих архитектур системной памяти.
Что такое DirectX?
DirectX представляет собой набор из нескольких API
(application programming interface - интерфейс программирования приложений),
позволяющих разработчикам игр и других интерактивных приложений получать доступ
к специфическим функциям аппаратного обеспечения без необходимости написания
аппаратнозависимого программного кода. Последняя версия DirectX имеет
порядковый номер 9.0 и включает в себя следующие API:
· DirectDraw - обеспечивает доступ к аппаратным
средствам, отвечающим за изображение. Предлагается возможность работать с
двумерной графикой и напрямую управлять видеопамятью, оверлеями и сменой
видеостраниц.
· DirectSound - как видно из названия, этот
компонент обеспечивает аппаратнонезависимый интерфейс воспроизведения звука.
DirectSound позволяет приложениям полностью использовать возможности аппаратных
компонентов, обеспечивающих работу со звуком, например, микширование без
временных задержек.
· DirectInput - Обеспечивает
аппаратнонезависимый ввод данных в систему в режиме реального времени. События,
обрабатываемые DirectInput, формируются клавиатурой, мышкой и джойстиком.
· DirectPlay - представляет собой независимый
протокол для осуществления связи между компьютерами. Может применяться для
многопользовательских игр, связь в которых осуществляется через Интернет,
локальную сеть или прямое последовательное соединение с помощью кабеля.
Интерфейс, именуемый DirectPlay Lobby, позволяет создавать онлайновые места
встреч в интернете, попадая в которые множество людей могут объединяться и
совместно участвовать в играх.
· Direct3D - это подсистема создания
трехмерных графических изображений. Состоит из API низкого уровня, который
обеспечивает несколько базовых возможностей создания изображения, и API
высокого уровня, который осуществляет комплекс операций, образующих
изображение.
DirectX широко используется в современном поколении
компьютерных игр. Каждая игрушка, имеющая логотип "for Windows", прежде, чем
запуститься на Вашем компьютере, требует наличия установленного в системе
DirectX. Вот почему DirectX это не просто "нечто для программистов",
это принципиально необходимое нечто для игроков. DirectX используется для
обработки событий, которые должны совершаться в каждой игре, таких, как вывод
изображения на экран или считывание входных данных с клавиатуры, мыши или
джойстика. С появлением все большего и большего числа игр, использующих
DirectX, пользователи замечают некоторые отличия, например:
· Улучшенные
многопользовательские игры
Причина, почему хороших многопользовательских игр не так много, в том, что они очень
сложны в создании. DirectPlay делает создание таких игр менее болезненной
проблемой и упрощает их установку. Вот почему мы вправе ожидать увеличения
количества новых классных многопользовательских игр.
· Завораживающие
3D-игры
Вы знаете, почему трехмерные игры идут на Вашем компьютере так медленно?
Причина в том, что изображение 3D-объектов на плоском экране требует огромного
количества математических вычислений. Если эти вычисления осуществляются
центральным процессором системы, то такие процессы обсчитываются слишком
медленно, так как процессор выполняет еще и другие системные операции. Одним из
решением этой проблемы является возложение задач по обработке трехмерных
процессов на специальные 3D-видеоакселераторы.
· Упрощенная
установка программ
Игры, соответствующие спецификации DirectX, полностью используют возможности,
предоставляемые интерфейсом Windows, и их установка также проста, как
инсталляция Вашего любимого текстового процессора.
· Изображение
в играх стало гораздо лучше
Большинство игр, написанных для DOS, используют низкое разрешение изображения,
обычно 320x240. Это объясняется тем, что такое разрешение максимально для
стандартных VGA-видеокарт, поддерживающих отображение только 256 цветов. Для
того, чтобы использовать более высокое, а следовательно, более качественное
разрешение, такое, как 640x480, или 800x600, или даже 1600х1200, разработчикам
необходимо писать игры, работающие с видеокартами стандарта Super VGA, а это
означает увеличение объема работ.
DirectX
поддерживает VGA и SVGA видеорежимы при 64К цветов (Hi-color) без
дополнительных затрат ресурсов. С каждым днем производительность видеоадаптеров
возрастает, следовательно, DirectX игры будут выглядеть все более реалистично и
привлекательно.
Мониторы
Понятно, что критериев, определяющих правильный выбор
монитора, очень много. Более того, для разных целей выбираются разные
мониторы. Стоимость мониторов может очень существенно отличаться, их
возможности и технические параметры тоже различны.
ЭЛТ
Сегодня самый распространенный
тип мониторов - это CRT (Cathode Ray Tube)-мониторы. Как видно из названия, в
основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка, но это дословный
перевод, технически правильно говорить "электронно-лучевая трубка"
(ЭЛТ). Используемая в этом типе мониторов технология была создана много лет
назад и первоначально создавалась в качестве специального инструментария для
измерения переменного тока, проще говоря, для осциллографа. Развитие этой
технологии, применительно к созданию мониторов, за последние годы привело к
производству все больших по размеру экранов с высоким качеством и при низкой
стоимости. Сегодня найти в магазине 14" монитор очень сложно, а ведь
года три-четыре назад это был стандарт. Сегодня стандартными являются
15" мониторы, и наблюдается явная тенденция в сторону 17" экранов.
Скоро 17" мониторы станут стандартным устройством, особенно в свете
существенного снижения цен на них, а на горизонте уже 19" мониторы и
более.
CRT- или ЭЛТ-монитор имеет
стеклянную трубку, внутри которой вакуум, т.е. весь воздух удален. С
фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором
(Luminofor). В качестве люминофоров для цветных ЭЛТ используются довольно
сложные составы на основе редкоземельных металлов - иттрия, эрбия и т.п.
Люминофор - это вещество, которое испускает свет при бомбардировке его
заряженными частицами. Заметим, что иногда люминофор называют фосфором, но
это не верно, т.к. люминофор, используемый в покрытии CRT, ничего не имеет общего
с фосфором. Более того, фосфор "светится" в результате
взаимодействия с кислородом воздуха при окислении до P2O5
и мало по времени (кстати, белый фосфор - сильный яд). Для создания
изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, которая испускает
поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю
поверхность стеклянного экрана мон
|
Главная
Документация
Файлы
Информация
