Процесори AMD

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вступ

В англійській мові слово процесор (англ. processor) загалом означає функціональний блок пристрою або системи (не обов'язково в електроніці), який виконує певний процес.

Центральний процесор, ЦП (англ. Central processing unit, CPU) -- функціональна частина комп'ютера, що призначена для інтерпретації команд.

Функції: процесор багатоядерний віртуалізація

· обробка даних по заданій програмі шляхом виконання арифметичних і логічних операцій;

· програмне керування роботою пристроїв комп'ютера.

32-бітові та 64-бітові процесори

Розрядність процесора, це скільки тактів він опрацює за один раз. Якщо розмір такту 4 байта, то процесор називають 32х розрядним, якщо 8 байтів то 64х розрядним. 64х розрядний процесор може за одну секунду опрацювати в два рази більше байтів ніж 32х розрядний. Найголовніша їхня різниця яку ще не можна було не помітити, це робота з оперативною пам'ятю (ОЗУ). Процесори в яких 32 біта розрядність, можуть працювати до 4 гігабайт оперативної, а 64 бітні аж до 16 ексабайт (16 000 000 000 гігабайт).

Ядро

В рамках однієї і тієї ж архітектури різні процесори можуть досить сильно відрізнятися один від одного. І відмінності ці утілюються в різноманітних процесорних ядрах, що володіють певним набором суворо обумовлених характеристик. Найчастіше ці відмінності втілюються в різних частотах системної шини (FSB), розмірах кеша другого рівня, підтримці тих або інших нових систем команд або технологічних процесах, за якими виготовляються процесори.

Паралелізм

В інформатиці, Паралелізмом, або багатозадачністю називається властивість систем, коли декілька процесів обчислення відбуваються водночас, і, можливо, взаємодіють один з одним.

Багатоядерні процесори

В 2005 році з'явились перші двоядерні мікропроцесори. Піонером на ринку десктопних CPU, як зазвичай, стала компанія Intel, що першою анонсувала двоядерні процесори Intel Pentium D і Intel Extreme Edition. Втім, AMD з Athlon64 X2 відстала від конкурента буквально на лічені дні. Безперечним досягненням цих двоядерників першого покоління є їхня повна сумісність з існуючими системними платами.

На сьогоднішній день для роботи з двоядерними процесорами більш-менш оптимізовано в основному професійне ПЗ (включаючи роботу з графікою, аудіо- і відеоданими).

Будова

Внутрішні спільно працюючі пристрої:

Моделі процесорів включають такі спільно працюючі пристрої:

· Пристрій управління

· Дешифратор інструкцій

· Арифметико-логічний пристрій

· пристрій генерації адрес.

· Математичний співпроцесор

Пам'ять

· Кеш-пам'ять. Особлива високошвидкісна пам'ять процесора. Кеш використовується як буфер для прискорення обміну даними між процесором і оперативною пам'яттю, а також для збереження копій інструкцій і даних, що недавно використовувалися процесором. Значення з кеш-пам'яті витягаються прямо, без звертання до основної пам'яті.

Кеш першого рівня (L1 cache). Кеш-пам'ять, що знаходиться усередині процесора. Вона швидша за всі інші типи пам'яті, але менша за обсягом.

Кеш другого рівня (L2 cache). Також знаходиться усередині процесора. Інформація, що зберігається в ній, використовується рідше, ніж інформація, що зберігається в кеш-пам'яті першого рівня, проте обсяг пам'яті у ній більший.

Шини

Шина -- це канал пересилання даних, який використовується спільно різними блоками системи

За функціональним призначенням можуть бути виділені шини:

· Шина даних.

· Шина адрес.

· Шина керування.

1. Про компанію AMD

Компанія AMD була заснована в 1969 році і її штаб-квартира знаходиться р Саннівейл (шт. Каліфорнія). AMD розробляє і випускає інноваційні мікропроцесори, пристрої флеш-пам'яті і процесори зі зниженим енергоспоживанням для обчислювальних пристроїв, комунікаційного обладнання та побутової електроніки.

Однак "технології заради технологій" - це не той шлях, який обрала для себе компанія AMD. Вся історія пройнята прагненням розробляти технологічні нововведення, які дійсно потрібні клієнтам, компанія AMD керується реальними потребами людей, а не бажанням забезпечити власну перевагу. Засновник компанії AMD Джеррі Сандерс завжди говорив, що "на будь-якому етапі розвитку компанії в першу чергу повинні враховуватися інтереси клієнтів". Сьогоднішній керівник компанії Гектор Руїз, продовжуючи слідувати цій традиції, стверджує: "Інновації, орієнтовані на потреби клієнтів, - це незаперечна перевага компанії AMD. У цьому сенс нашої діяльності і в цьому наш шлях до успіху".

Історія компанії AMD визначається також непохитною вірою в цінності чесного змагання. Відсутність вільного і відкритого змагання сповільнює розробку інновацій. Внаслідок чого страждає клієнт, який обмежений у виборі, змушений платити більше і отримувати менше можливостей для зростання. На кожному етапі своєї діяльності компанія AMD сприяла створенню умов для відкритого і чесного змагання для всіх бажаючих, щоб наша галузь розробляла такі технології, які працюють на благо людей.

2. Перші серійні процесори AMD

Нажаль про дебютний процесор AMD не залишилось майже ніякої інформації яка могла б зацікавати. Відомо, що його модель Am2900. Він являє собою сімейство інтегральних схем (ІС), створених в 1975 році. Чіп Am2900 був арифметико-логічний пристрій (АЛП). Він може розраховувати за допомогою 4-х бітів і реалізувати бінарні операції, а також різні операції зсуву бітів.

Серія «АM» включає в себе 15 чіпів, кожен наступний вдосконаліший, починаючи з AM2900 до AM2914. Сімейство чіпів «AM» випуськалось з 1975 до 1979 років. Спадкоємцем серії «АМ» стала серія «AMD 29K».

Між цими серіями, були процесори виготовленні за ліцензією intel.

3. Перший процесор AMD 32 бітності

Першим 32х розрядним процесором компанії AMD став Am29000. Його презентація відбулася 1987 році. Компанія не стала першою у виготовленні процесора, буквально пару днів раніше, компанія intel представила свого AIPX 432, який став першим у світі 32х бітним процесором.

Плюси та мінуси AMD

Переваги процесорів AMD

1.Доступна вартість.

2.Гарне співвідношення вартість / продуктивність.

3.Мультиплатформеність - тобто якщо у Вас зараз комп'ютер зібраний на базі сокета AM2 + і встановлений процесор Phenom X3 8450, то ви можете просто купити процесор з роз'ємом АМ3 наприклад Phenom II X4 955 BE і встановити його в сокет AM2 +. Тим самим підвищивши потужність комп'ютера на 100% з мінімальними витратами. (Різниця в продуктивності між Phenom X3 8450 і Phenom II X4 955 BE - дійсно дорівнює 100-110% в залежності від програми).

4.Багатозадачність - тобто в системах зібраних на базі процесорів АМД, можна одночасно запускати 3-4 потужних додатки упаковка архіву, установка гри, конвертація відео, розпакування архіву іншим архіватором і в той же час слухати музику і поневірятися по просторах інтернету або просто дивитися фільм. Це перевірено на процесорі Athlon II x2 240 і Phenom II X4 955 BE, на система зібраної на базі Core i7-2600K і Core i5-2500K - цього зробити не вийшло максимум установка гри, упаковка архіву, прослуховування музики і серфінг по сторінках інтернету і перегляд фільму.

5.Стабільна роботи системи.

6.Можна чітко виставити напругу на ядро ??процесора, навіть на найдешевшої материнської плати.

7.Хороший розгінний потенціал процесорів FX.

8.Всі процесори AMD можна розігнати на 10-20%.

Недоліки процесорів AMD

1.Процесори AMD все «час живуть в агресивному середовищі» адже програмна оболонка великої кількості додатків, програм та ігор пишеться під Інтел.

2.Енергоспоживання більше ніж у процесорів INTEL.

3.Процесорам серії FX і Phenom II X4-X6 - необхідно докуповувати хороший процесорний кулер, тому що штатний зі своїми функціями справляється погано.

4.Робота з оперативною пам'яттю поставлена трохи гірше ніж у Інтелу.

5.Кеш пам'ять 2-го і 3-го рівня працює на більш низькій частоті ніж у процесорів Інтел.

4. Розгон процесора

Розгін процесора (англ. overclocking) -- примусова робота процесора на нестандартних режимах (в першу чергу, на підвищеній частоті). Такий розгін має дві сторони. По-перше, коли користувач бажає отримати максимальну віддачу від комп'ютера при мінімальному вкладенні в нього коштів. Переважно такий розгін відноситься до категорії легких, коли за мету ставиться стабільність роботи комп'ютера протягом довгого часу, а не досягнення екстремальних робочих частот CPU. Крім того, такий розгін найчастіше супроводжується комплексною оптимізацією системи (виставлянням нижчих таймінгів пам'яті в BIOS, тонкою настройкою ОСтощо), завдяки якій отримують деколи більшу надбавку швидкодії, ніж від власне розгону процесора. Але головна причина такої високої популярності розгону в масах, все-таки, криється в іншому -- в звичайному людському азарті, в бажанні, вичавивши з комп'ютера все можливе і навіть трохи більше, перевершити всіх і вся і, тим самим, самостверджуватися (нехай навіть тільки у власних очах).

5. Особливості

Крім перевірених технологій, вперше представлених в квітні 2003 р в процесорах AMD Opteron першого покоління, процесори AMD Opteron ™ другого покоління пропонують нові важливі можливості, включаючи перехід на чотирьохядерних архітектуру, технологію віртуалізації AMD Virtualization ™ (AMD-V ™) і підтримку пам'яті DDR2 з низьким споживанням енергії.

Технологія AMD64

Дозволяє виконувати з максимальною продуктивністю існуючий масив 32-розрядних додатків і операційних систем, забезпечуючи при цьому можливість поступового переходу на 64-розрядні обчислення.

Підтримує 64-розрядні обчислення, зберігаючи сумісність з великим масивом програмного забезпечення для платформи x86.

Дозволяє використовувати одну і ту ж архітектуру для 32- і 64-розрядних середовищ.

Архітектура Direct Connect

Революційна архітектура AMD Direct Connect допомагає усувати «вузькі місця», властиві архитектурам з традиційною системною шиною.

Архітектура Direct Connect забезпечує пряме з'єднання контролера пам'яті, підсистеми вводу / виводу та інших пристроїв з центральним процесором, підтримуючи обмін інформацією на його тактовій частоті.

Технологія HyperTransport ™, надає масштабований по пропускній здатності комунікаційний канал між процесорами, підсистемами вводу / виводу і іншими пристроями. Процесори AMD Opteron підтримують до трьох узгоджених каналів HyperTransport, що забезпечують пікову пропускну кожного процесора до 24,0 Гбайт / с.

Інтегрований контролер пам'яті - це розміщений на процесорному кристалі контролер пам'яті DDR2 DRAM, що забезпечує обмін даними з пам'яттю зі швидкістю до 10,7 ГБ / с на кожен процесор (при використанні пам'яті DDR2-667).

Можливість переходу на чотириядерні процесори

Процесори AMD Opteron ™ з підтримкою пам'яті DDR2 забезпечують безперешкодну міграцію на чотирьохядерних архітектуру (після випуску відповідних процесорів в 2007 р) зі збереженням колишніх температурних характеристик, що гарантує захист попередніх інвестицій.

Забезпечує значне підвищення продуктивності без зміни платформи і при збереженні колишньої ефективності енергоспоживання.

Технологія віртуалізації AMD Virtualization ™ (AMD-V ™)

Поєднання апаратної технології віртуалізації AMD Virtualization ™ і архітектури Direct Connect пропонує збалансований підхід для підвищення ефективності віртуалізації, що дозволяє реалізувати більшу кількість віртуальних машин на одному сервері.

Технологія AMD-V ™ скорочує непродуктивні обчислювальні витрати, вибірково перехоплюючи інструкції, призначені для гостьових середовищ.

Архітектура Direct Connect допомагає гостьовим середах функціонувати майже на такий же швидкості, яку вони мали б в реальній системі.

Інтегрований контролер пам'яті з підтримкою віртуалізації забезпечує ефективну ізоляцію оперативної пам'яті віртуальних машин.

Покращена продуктивність на ват споживаної енергії

Енергоекономічних пам'ять DDR2 використовує на 30% менше енергії, ніж пам'ять DDR1, і на 58% менше енергії, ніж пам'ять FBDIMM.

Технологія AMD PowerNow! ™ з оптимізованим управлінням енергоспоживанням (OPM) забезпечує продуктивність "на вимогу" і зводить до мінімуму споживання енергії.

Послідовний план випуску процесорів зі стандартним енергоспоживанням, що включає моделі зі зниженим енергоспоживанням.

В DDR2-платформи можуть бути встановлені чотириядерні процесори AMD Opteron ™ (після їх випуску в 2007 р) без підвищення існуючого теплового режиму, що забезпечить значне збільшення продуктивності на ват споживаної енергії.

6. Відмінні риси архітектури 32-розрядних мікропроцесорів

1. Всі 32-розрядні процесори можуть працювати в двох режимах: реальному і захищеному.

2. в архітектурі застосовано RISC-ядро, що дозволяє найбільш часто зустрічаються інструкції виконувати за 1 такт;

3. наявність вбудованого арифметичного співпроцесора;

4. наявність внутрішньої кеш-пам'яті і передбачені всі необхідні засоби для побудови пам'яті з дворівневим кешуванням;

5. збільшена чергу команд до 16 байт;

6. корінь виконання операцій як в целочисленном АЛУ, так і в блоці арифметичного співпроцесора;

7. використовується множення тактової частоти системної плати (зі збільшеною частотою працюють тільки внутрішні схеми мікропроцесора, все зовнішні по відношенню до мікропроцесора схеми, в тому числі розташовані і на системній платі, працюють зі звичайною частотою).

· Концепція RISC-мікропроцесора зводиться до наступних положень:

Ш Виконання всіх (або, принаймні, 75% команд) за один цикл;

Ш Стандартна довжина всіх команд;

Ш Мале число команд;

Ш Мала кількість форматів команд;

Ш Мале число способів адресації (переважно реєстрова і безпосередня);

Ш Всі команди, за винятком «Читання» і «Записи», використовують внутріпроцессорние міжрегістрових пересилання;

Ш Відносно великий процесорний файл РОН.

· До складу структурної схеми мікропроцесора входять:

Ш целочисленное пристрій,

Ш пристрій з плаваючою точкою,

Ш пристрій управління,

Ш диспетчер пам'яті,

Ш пристрій команд,

Ш кеш-пам'ять,

Ш шинний пристрій.

8. До складу цілочисельного пристрою входять АЛУ, 32-розрядні РОН і багаторозрядних сдвігатель, використовуваний при арифметичних і циклічних зрушеннях, операціях множення і ділення. Команди додавання, віднімання, зсуву і логічні операції виконуються за один такт. Вміст РОН використовується пристроєм сегментації для формування адрес.

9. Пристрій з плаваючою точкою за структурою і програмному забезпеченню відповідає математичному сопроцессору.

10. Диспетчер пам'яті складається з пристрою сегментації і сторінкової перетворення і забезпечує двоступенева формування фізичної адреси осередку пам'яті спочатку в межах сегмента, а потім в межах сторінки. Диспетчер підтримує реальний і захищений режими роботи мікропроцесора.

11. Шинний пристрій підтримує обмін мікропроцесора з пам'яттю, контролерами введення-виведення і іншими активними зовнішніми пристроями.

· Схеми управління мають два типи висновків:

Ш сигнали управління циклами магістралі,

Ш сигнали управління станом мікропроцесора і взаємодією мікропроцесора з іншими активними пристроями магістралі.

12. Мікропроцесор має внутрішню кеш-пам'ять, єдину для команд і даних. Кеш-пам'ять є швидкодіючу пам'ять обмеженого обсягу, в якій зберігаються копії останніх лічених команд і операндів. Коли мікропроцесор звертається за командою або даними, то спочатку проводиться пошук необхідної інформації в кеш-пам'яті. При відсутності необхідної інформації в кеш-пам'яті проводиться звернення до оперативної пам'яті і одночасний запис у кеш-пам'ять. При записи відповідність вмісту оперативної і кеш-пам'яті досягається за допомогою механізмів наскрізний записи. При наскрізний записи здійснюється одночасна зміна вмісту як кеш-пам'яті, так і оперативної пам'яті.

13. Пристрій команд містить блок передвибірки для створення черги команд, готових до виконання, і дешифратор команд. Блок передвибірки дозволяє з випередженням отримати команди з пам'яті перед їх фактичним виконанням. Дешифратор команд отримує команди від блоку передвибірки і перетворює їх в керуючі сигнали. У дешифраторі одночасно обробляються коди операцій, байти адресації і зміщення. Вихідні сигнали дешифратора визначають апаратні мікрокоманди для пристрою сегментації, целочисленного пристрої та пристрої з плаваючою точкою.

14. Блок мікропрограмного управління формує керуючі прошивки.

Висновок

Під час написання реферату було проаналізовано та дослідженно роботу компанії по виготовленню мікропроцесорів “AMD”, а також особливості та різницю між 32х, 64х бітними процесорами.

З реферату можна винести що стабільнішою є 32х бітна система, але 64х бітна дає прирост в обробці тактів процесора майже в 2 рази, (з 4 байт для 32х бітної, до 8 байт для 64х бітної).

В вступі були розглянуті загальні питання про процесор, його характеристики.

Дослідженні плюси та мінуси процесорів AMD по особистому опиту використання.

Отже, загальний висновок такий:

· Процесори компанії AMD є для мультемедійних та домашніх потреб.

· Найголовніша їхня користь, в тому що з ними можна зібрати достойний, дешевий (бюджетний) комп'ютер.

· При правильному догляді за станом комп'ютера (очищення системного блоку від пилі, оновлення термопасти), процесор AMD буде вірним багато років.

· Найголовнішим мінусом, на мою думку є велика тепловіддача, і при не правильному охолодженні та розгоні, можна спалити процесор.

Але компанія не зупиняється і продовжує розвиватися з кожним днем, в кожного трапляються невдачі і AMD не виключення. Я б не побоявся і назвав компанію молодою, тому що intel любить стабільність він йде своїм шляхом з самого початку без різких взлетів і т.д, а AMD це динамічна компанія, сьогодні вона випуськає один процесор, який є аналоговим конкурентом intel та займає 10% ринка, а через пів-року презентує процесор і буквально за пару неділь починає вже володіти 30% ринку.

За не офіційними слухами intel заснував AMD для конкуренції, бо йому потрібний був конкурент щоб здобути патент в одній з фірм, для розміщення своїх мікропроцесорів.

AMD завжди була та буде другою компанією по виготовленні мікропроцесорів, але все може змінити нова лінійка процесорів “AMD ZEN” , яка по словам головного директора AMD, буде на «три голови вище» за intel corre i7, але ж поки AMD випустить в продаж першу партію intel анонсує щось нове і ця гонка лідерства не закінчиться. Адже саме конкуренція створює мотивацію компаніям.

Размещено на Allbest.ru