Architektura
Komputerów. W4
Mikroprocesory c.d.
Opracowanie:
dr inż. M. Matusiak
Jaki komputer dla jakiego
segmentu odbiorcy?
–
Komputery SOHO (Small Office & Home), typowi
użytkownicy w małych biurach i domach. Potrzebują:
graficzny system operacyjny np. MS Windows XP,
pakiet biurowy np. Sun OpenOffice, przeglądarka
internetowa np. MS Internet Explorer i klient poczty
elektronicznej np. Opera.
–
Komputery graczy (Computer Players), zwiększone w
stosunku do grupy 1 możliwości graficzne, większe
moce przetwarzania.
–
Komputery stacje graficzne (Graphics Workstation) -
zwiększone w stosunku do grupy 2 możliwości
graficzne, profesjonalne interfejsy (SCSI, RAID),
znacznie większe, niż w grupach 1 i 2 moce
przetwarzania.
–
Komputery serwerowe (Servers) – ze względu na
zróżnicowane wersje występują w bardzo różnych
odmianach mocy przetwarzania.
Jakie dobrać procesory?
Tabela. Komputery PC i stosowane w nich procesory.
Zastosowanie PC
SOHO
Gracze
Graficy
Serwery
Preferowany
typ procesora
Celeron
Duron
Sempron
Athlon XP
Pentium 4
Athlon 64
Pentium 4
Athlon XP
Opteron
Pentium x
Itanium (2)
Opteron
Wieloprocesoro
wość
Nie
Nie
Tak
Nie/Tak
Pojedynczy
komputer
Proc.
1
Proc.
2
Proc.
3
Proc.
4
Procesor
Jądro
1
Jądro
2
Jądro
3
Jądro
4
Komputer
centralny
K.1
K.2
K.3
K.4
K.5
K.6
K.7
K.8
Klaster wielokomputerowy
Wersje przetwarzania równoległego
Procesory i ich gniazda
Typ gniazda
Procesory
Socket 7
Intel Pentium 100-233 MHz, AMD K6, K6-
2 100-550 MHz
Intel Slot 1
Pentium Pro, Pentium II 233-450 MHz, Pentium
III 450-1000 MHz, Celeron 266-600 MHz
AMD Slot A
Athlon 500 i 700 MHz
Intel Socket 370
Pentium III 900-1133 MHz, Celeron 633-1400
MHz, VIA C3 1GHz, VIA Antaur
Intel Socket 423
Pentium 4 / 1300-1800 MHz
Intel Socket 478
Pentium 4 / 2,0-3,6 GHz, Celeron 1,7-2,8 GHz
AMD Socket 462,
Socket A
Athlon/Duron 550 MHz,
Athlon XP/Duron 0,9-3,2 GHz
AMD Socket 754,
939
Athlon 64, Sempron (64/32-bit)
AMD Socket 940
Athlon 64FX, Opteron (64-bit)
Intel Socket 603,
604
Xeon
Intel Socket
LGA775
Pentium 4 i Pentium 4 EE 3,6-? MHz,
Intel Slot M
Itanium (64-bit)
Procesor Intel Celeron 633 MHz
Technologia dwurdzeniowa
AMD Athlon64-x2
Technologia 4-rdzeniowa AMD
Phenom
AMD Turion 64 X2 Mobile
dla komputerów mobilnych
Sposoby radzenia sobie z
nadmiarowym ciepłem procesorów
•Zmniejszanie częstotliwości taktowania z jednoczesną poprawą
architektury procesora,
•Zmniejszanie grubości warstw półprzewodnikowych – obecnie część
technologii jeszcze 0,13 mm, ale wprowadza się 0,09 mm (inaczej 90 nm),
•Poprawa skuteczności odbierania ciepła od procesora:
•Lepiej wypromieniowujące ciepło radiatory, lepsze żebrowanie,
materiał miedziany zamiast aluminiowego z zachowaniem cały czas
optymalnego styku cieplnego procesor-radiator (podstawki ze
specjalnymi zaciskami mocującymi procesor i stałym dociskiem oraz
specjalne pasty termoprzewodzące),
•Skuteczniejsze wentylatory z regulacją obrotów (wolniej się obracają i
mniej hałasują przy słabszym obciążeniu komputera),
•Specjalny przewód wentylacyjny służący do zasysania chłodnego
powietrza spoza obudowy i kierowania go w obszar radiatora procesora
(zwykle wentylator korzysta z ogrzanego już powietrza wewnątrz
obudowy),
•Radiatory z umieszczonymi wewnątrz kanalikami do przepływu cieczy
chłodzącej (zwykle woda) oraz użycie obiegu chłodzenia cieczowego.
•Okresowe zmniejszanie częstotliwości taktowania i napięcia zasilającego
rdzeń procesora.
Przechodzenie na 64 bity
Wprowadzenie przez AMD architektury 64-
bitowej do procesorów przeznaczonych dla PC
wprowadziło potrzebę:
- Stymulowania stworzenia nowego 64-bitowego
systemu operacyjnego (Operating System - OS),
- Możliwości przełączenia w okresie przejściowym
do trybu 32-bitowego.
Nowa klasyfikacja procesorów według
Intela
•Seria 3xx – klasa popularna, procesory
Celeron, np. D 310 – 2,53 GHz, a D 340 –
2,93 GHz
•Seria 5xx – klasa średnia, procesory
Pentium 4, np. 520 – 2,8 GHz, a 560 – 3,6
GHz
•Seria 7xx – klasa wysoka, procesory
Pentium 4 Extreme Edition.
Zadania na przyszłość
1.Jak ograniczyć efekty związane z bardzo
wysokimi częstotliwościami taktowania?
2.Jak poprawić sprawność przetwarzania
wielopotokowego w procesorach?
3.Jak ograniczyć moce cieplne tracone w
elementach oraz jak poprawić ich
chłodzenie?
4.Jak skutecznie dopasowywać poziom
software’u do hardware’u (np. system
operacyjny 64-bitowy do 64-bitowych
procesorów)?