Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Министерство образования и науки Российской Федерации

Нижегородский Государственный Технический университет имени Р.Е. Алексеева

Институт радиоэлектроники и информационных технологий

Кафедра «Вычислительные системы и технологии»

Курсовая работа

по дисциплине:

«Организация ЭВМ»

на тему:

«Процессоры AMD: архитектура и эволюция»

Выполнил:

гр. 17-в-1 Полякова И.В.

Проверил: Зеленский В.П

Нижний Новгород 2019

Содержание

Введение

AMD K5

AMD K6

AMD K6-2

Технология 3DNow!

AMD K6-III

AMD K7

AMD Athlon

AMD AthlonXP

64-битные процессоры

AMD Athlon 64

AMDAthlon 64 X2

AMD K10 (Phenom)

AMD Bulldozer

AMD Ryzen

Линейка лучших процессоров AMD

Заключение

Список литературы

Введение

Компания AMD была основана в 1969 году и ее штаб-квартира находится г. Саннивейл (шт. Калифорния). AMD разрабатывает и выпускает инновационные микропроцессоры, устройства флэш-памяти и процессоры с пониженным энергопотреблением для вычислительных устройств, коммуникационного оборудования и бытовой электроники.

Однако "технологии ради технологий" - это не тот путь, который выбрала для себя компания AMD. Вся история проникнута стремлением разрабатывать технологические новшества, которые действительно нужны клиентам, компания AMD руководствуется реальными потребностями людей, а не желанием обеспечить собственное превосходство. Основатель компании AMD Джерри Сандерс всегда говорил, что "на любом этапе развития компании в первую очередь должны учитываться интересы клиентов". Сегодняшний руководитель компании Гектор Руиз, продолжая следовать этой традиции, утверждает: "Инновации, ориентированные на потребности клиентов, - это неоспоримое преимущество компании AMD. В этом смысл нашей деятельности и в этом наш путь к успеху".

История компании AMD определяется также непоколебимой верой в ценности честного соревнования. Отсутствие свободного и открытого соревнования замедляет разработку инноваций. Вследствие чего страдает клиент, который ограничен в выборе, вынужден платить больше и получать меньше возможностей для роста. На каждом этапе своей деятельности компания AMD способствовала созданию условий для открытого и честного соревнования для всех желающих, чтобы наша отрасль разрабатывала такие технологии, которые работают на благо людей.

компания amd компьютерный процессор athlon

AMD K5

Процессор фирмы AMD Krypton-5 (K5). Эти процессоры построены по архитектуре x86-to-RISC86, принципиально отличной от архитектуры примененной в процессорах Intel Pentium, но они устанавливаются в тот же разъем Socket-7 на материнских платах и полностью совместимы с процессорами Pentium.

Процессор AMD K5 содержит 16 Кб кэш памяти для инструкций и 8 Кб для данных, напряжение питания процессора 3,3 В (STD). Использование другой архитектуры позволило при равных тактовых частотах на процессорах AMD K5 получить большую производительность, чем на процессорах Intel Pentium. Процессоры AMD K5-PR75, AMD K5-PR90 и AMD K5-PR100 работают на тактовых частотах соответствующих их P-рейтингам. В процессоры AMD K5-PR120, PR-133, PR-150 и PR-166 были внесены значительные конструктивные изменения по сравнению с предыдущими моделями и их производительность значительно повысилась. Они работают на частотах 90, 100, 120 и 133 МГц соответственно.

Использование новой архитектуры в процессорах K5 привело к сбоям в работе некоторых программ, написанных некорректно. Чаще всего это проявляется в том, что программа во время работы выдает ошибку Divide overflow (переполнение деления или деление на 0). Происходит это из-за того, что процессоры AMD K5 оказались "слишком умными". Дело в том, что некоторые программы используют "пустой цикл" - небольшой многократно повторяющийся участок программы, на котором ничего не происходит (например, по времени исполнения "пустого цикла", можно определить скорость работы процессора). "Умный" AMD K5 видит, что в этом цикле ничего не происходит и не выполняет его. Это приводит к тому, что программа, замеряющая время работы пустого цикла на процессоре K5, получает время равное нулю, и при попытке деления константы на полученное время возникает ошибка. Таких программ остается все меньше и меньше, и обычно эти ошибки проявляются только при работе под DOS.

Для процессора K5 существует стандартная программа, которая отключает предсказание переходов (снижая производительность процессора, но обеспечивая корректную работу без сбоев) и обеспечивает скорость выполнения циклов на уровне Pentium. Аналогичного результата можно добиться путем отключения кэша, что, правда, еще сильнее снизит производительность, сводя на нет все выгоды покупки более быстрого процессора. Отметим, что в процессор AMD K5 добавлены несколько новых по сравнению с Pentium инструкций. Эти инструкции могут использоваться отладчиками для более эффективной работы.

Процессоры AMD отличаются более высокой производительностью при выполнении целочисленных операций (к ним относятся большинство бизнес-приложений и игр) и более низкой скоростью работы математического сопроцессора (используемого AUTOCAD, многими научными программами и, как это не печально, популярной игрой Quake). AMD всегда славилась своей жесткой ценовой политикой - цены на процессоры у этой фирмы гораздо ниже чем у Intel, что зачастую определяет выбор покупателя в сторону AMD. Процессоры AMD K5 являются недорогим решением, если вам нужен Pentium совместимый компьютер. Но обратной стороной медали является то, что может понадобиться дополнительное время на наладку системы и исправление программ с ошибками.

AMD K6

Процессор, построенный по x86-to-RISC86 технологии, может выполнять до 6 инструкций RISC86 одновременно. Он устанавливается в разъем Socket 7 и может быть использован в платах, предназначенных для процессоров Pentium. В отличие от своих собратьев - процессоров Pentium MMX и Cyrix 6x86MX, он программно совместим с процессором Pentium Pro и работает с MMX инструкциями, что делает его сравнимым с процессором Pentium II фирмы Intel. Процессоры K6 содержат 32 Кб кэш памяти для инструкций и 32 Кб для данных, а также таблицу истории переходов на 8192 записи для предсказания переходов.

Для процессоров AMD K6 PR2-166 и AMD K6 PR2-200 требуется двойное питание 2,9/3,3 В, для AMD K6 PR2-233 необходимо напряжение 3,2/3,3 В.

Процессоры AMD K6 за счет невысокой цены и возможностям аналогичным процессору Pentium II могут стать серьезными конкурентами процессорам Pentium MMX и Pentium II фирмы Intel. Эти процессоры хорошо использовать при апгрейде (обновлении) компьютеров на базе Pentium совместимых процессоров, так как при этом не требуется замена материнской платы. В отличие от Pentium Pro, AMD K6 одинаково хорошо работает с 16 битными и с 32 битными задачами, поэтому его одинаково хорошо использовать для серьезных научных задач, для бизнес-приложений, для просмотра Video и для игр под Windows и под DOS.

AMD K6-2

Этот процессор является логическим продолжением линейки K6 и отличается от предшественника только добавленным в ядро нового модуля, обрабатывающего "3D-инструкции" и носящего название 3DNow!. По сути - это еще один сопроцессор по типу MMX, но умеющий выполнять 21 новую инструкцию. Эти новые инструкции призваны, прежде всего, ускорить обработку данных, связанных с трехмерной графикой. Поэтому в набор инструкций 3DNow! включены команды, работающие с вещественночисленными аргументами одинарной точности. Именно поэтому, технология ММХ не пошла в жизнь - ММХ работает с целыми числами, а при расчете трехмерных сцен оперировать приходится с вещественными. Как и ММХ, 3DNow! использует те же регистры, что и сопроцессор, это связано с тем, что операционные системы должны сохранять и сбрасывать все регистры процессора при переключении задач.

Теоретически, 3DNow! должен заменить сопроцессор при расчетах трехмерной геометрии и существенно ускорить выполнение этих вычислений. Модуль 3DNow! может выполнять до четырех SIMD (Single Instruction Multiple Data) инструкций (из своего 21-командного набора) параллельно, что при грамотном использовании может дать небывалый прирост производительности. Но, на практике обстановка сложилась намного хуже, чтобы от 3DNow! был хоть какой-то эффект, необходимо, чтобы приложение использовало те самые 21 инструкцию. Причем не как-нибудь, а с учетом конвейерной структуры этого модуля процессора.

Технология 3DNow!

Технология 3DNow!, предложенная AMD в своем новом процессоре K6-2 (кодовое имя было K6 3D), представляет собой развитие применяемой повсеместно технологии MMX. MMX - это дополнительные 57 инструкций процессора и 8 дополнительных регистров, которые призваны увеличить производительность мультимедийных приложений. Если программа использует эти возможности, то это вносит немалый вклад в скорость ее выполнения. MMX была введена в процессорах фирмы Intel, но к настоящему моменту все x86-процессоры, включая AMD, IDT и Cyrix, поддерживают ее. Однако, несмотря на повсеместную поддержку, MMX используется недостаточным числом приложений, поэтому преимущества от наличия поддержки MMX пока невелики.

После внедрения MMX, инициатива по внедрению новых инструкций неожиданно перешла к AMD. Правда, в ответ на этот шаг, Intel анонсировал набор команд MMX2, который появился в процессоре Katmai. Дополнительная система команд от AMD, названная 3DNow! (кодовое имя было AMD-3D Technology), представляет собой набор инструкций для ускорения операций трехмерной графики.

Этот набор включает, в частности, быстрое деление вещественных чисел, выполняемое за 3 такта процессора, и вычисление обратной величины к квадратному корню, выполняемое также за 3 такта. По мнению AMD, использование в 3D-играх технологии 3DNow! позволит 300-мегагерцовому K6-2 догнать по производительности Pentium II 400 МГц.

AMD K6-III

Вслед за выходом очередного процессора от Intel, Pentium III, появилась новинка и от AMD - процессор K6-III. Этот процессор должен был позволить AMD подняться из ниши дешевых систем и начать конкуренцию с Intel на рынке более дорогих машин.

Технические данные процессора AMD K6-III:

· Чип, производимый по технологии 0.25 мкм;

· Ядро CXT, представляющее собой обычное ядро K6-2 с возможностью пакетной записи;

· Работает в Socket-7-системных платах, но требует обновления BIOS;

· Кэш первого уровня - 64 Кбайта, по 32 Кбайта на код и данные;

· Имеет встроенный кэш второго уровня объемом 256 Кбайт;

· Кэш материнской платы работает как кэш третьего уровня;

· Напряжение питания 2.3-2.5В (есть разные партии);

· Набор из 21 SIMD-команды 3DNow! Имеется 2 конвейера, оперирующие с двумя парами вещественных чисел одинарной точности;

· Частоты - 350, 400, 450 и 475 МГц. Системная шина 100 МГц (для модели 475 МГц - 95 МГц). Возможна работа и на 66МГц системной шине;

· 3DNow! поддерживается в DirectX 6.0 и выше.

Как видно из спецификации, AMD K6-III - это AMD K6-2 плюс 256 Кбайт кэша второго уровня, интегрированного в ядро и работающего на его частоте. От AMD K6-III ожидается немалый прирост в быстродействии, тем более, что шина памяти - главное узкое место в системе, хоть она и работает на частоте 100 МГц. К тому же L2 кэш e К6-III имеет размер в два раза больший, чем у Celeron и в два раза более быстрый (хотя и вдвое меньший), чем у Pentium II. Не следует к тому же забывать и про кэш, установленный на материнской плате - он становится кэшем третьего уровня и добавляет еще несколько процентов производительности.

Что касается 3DNow!, то тут по сравнению K6-2 все осталось совсем без изменений. Однако, надо констатировать, что приложений использующих эту технологию на рынке не много, а поддержка 3DNow! в драйверах видеокарт и DirectX не дает практически ничего. Также как и в случае с SSE, для получения значимого прироста в быстродействии, необходимо использование SIMD-инструкций при расчете геометрии 3D-сцены, так как функции, оптимизированные в DirectX работают недостаточно быстро и не используются разработчиками.

AMD K7

К7 - первый из семейства микропроцессоров х86 7-го поколения, в котором присутствуют конструктивные решения, до сих пор не применявшиеся в процессорах архитектуры х86 и сулящие выигрыш в быстродействии даже при одинаковых тактовых частотах. Наиболее впечатляющим из них является, конечно, 200-мегагерцовая системная шина, однако есть и другие, менее заметные на первый взгляд новшества, ставящие К7 выше процессоров 6-го поколения.

Новая архитектура узла вычислений с плавающей точкой (fpu). К7 содержит 3 узла вычислений с плавающей точкой (fpu), любой из которых способен принимать на вход инструкции каждый такт работы процессора. При этом один узел предназначен исключительно для выполнения команды FSTORE! Назначение этого узла - обеспечивать обмен между регистрами и памятью в то время, как процессор выполняет другие инструкции. Такой подход, хотя и не повышает пиковую производительность, позволяет достичь более высокой средней производительности, что во многих случаях важнее. Остальные два fpu состоят из блока сложения (adder) и блока умножения (multiplier). Оба блока используют конвейеры (fully pipelined). Архитектура каждого fpu такова, что он может принимать на вход каждый такт одну инструкцию сложения и одну умножения, что дает пиковую производительность 1000MFLOPS при 500МГц. Ближайшим аналогом с точки зрения архитектуры является Pentium II, у которого также присутствуют adder и multiplier. Однако существуют два основных отличия. Во-первых, у PII только adder является полностью конвейеризованным (fully pipelined), multiplier же может принимать инструкцию на вход только каждый второй такт. Во-вторых, каждый узел fpu PII может принимать только одну инструкцию за такт, таким образом, пиковая производительность составляет 500MFLOPS при 500МГц. Вышесказанное ни в коем случае не является нападками на достойную архитектуру семейства Р6, которое до сих пор остается единственным семейством процессоров с конвейерным fpu. Rise mP6, возможно, будет иметь архитектуру fpu, похожую на ту, что используется в К7 (как во всем, что связано с компанией Rise, здесь полно тумана, но компания уверенно заявляет, что fpu их процессора способен выполнять 2 инструкции х87 за такт), однако максимальная тактовая частота в 200МГц не позволяет этому процессору претендовать на место не только в "высшем обществе", но даже и в "среднем классе", поэтому сравнивать mP6 с К7 некорректно.

Огромный кэш L1. В К7 кэш L1 увеличился еще в 2 раза - до 128К. Это еще не гарантирует эффективного роста производительности процессора с увеличением тактовой частоты, но, по крайней мере, устраняет опасность простоя, из-за обмена с памятью.

Модернизируемый кэш L2. У К7 кэш L2 будет размещен, по примеру PII, в картридже, а не интегрирован в кристалл, как у К6-3. Результатом этого является возможность "модернизации" кэша. Первоначально его частота будет составлять 1/3 частоты процессора. В дальнейшем планируется выпуск версий с кэшем L2, работающим на частоте процессора, и, возможно, на половинной частоте.

AMD Athlon

Если подойти к архитектуре AMD Athlon поверхностно, то основные его параметры можно обрисовать следующим образом:

· Чип, производимый по технологии 0.25 мкм

· Ядро нового поколения с кодовым именем Argon, содержащее 22 млн. транзисторов

· Работает в специальных материнских платах с процессорным разъемом SlotA

· Использует высокопроизводительную системную шину Alpha EV6, лицензированную у DEC

· Кеш первого уровня 128 Кбайт - по 64 Кбайта на код и на данные

· Кеш второго уровня 512 Кбайт. Расположен вне процессорного ядра, но в процессорном картридже. Работает на половинной частоте ядра

· Напряжение питания - 1.6В

· Набор SIMD-инструкций 3DNow!, расширенный дополнительными командами. Всего 45 команд

· Выпускаются версии с частотами 500, 550, 600 и 650 МГц. Версия с частотой 700 МГц появится в ближайшее время

Однако таким простым процессор AMD Athlon кажется только лишь на первый взгляд. На самом же деле Athlon превосходит Intel не только по максимальной тактовой частоте (у Intel Pentium III она 600 МГц, да и к тому же при этом он работает на повышенном до 2.05В напряжении ядра), но и по размеру кеша первого уровня, размером в 128 Кбайт, у Intel Pentium III всего 32 Кбайта.

AMD Athlon XP

В ядро введены улучшения, такие как:

-Полная поддержка инструкций Intel SSE;

-Улучшенный механизм аппаратного предсказания ветвлений;

- Улучшенный буфер преобразования адреса TLB;

-Пониженное энергопотребление и встроенный термодиод.

Nine-issue, superscalar, fully pipelined micro-architecture. Основной упор в описании своего ядра AMD делает на то, что количество ступеней конвейера у него меньше, чем у Pentium 4 (что и обуславливает меньшую частоту работы ядра при одинаковом техпроцессе), но зато количество одновременно исполняемых (за один такт) инструкций - больше.

Superscalar, fully pipelined Floating Point Unit (FPU). Еще один плюс своих процессоров, который AMD решила показать в описании QuantiSpeed Architecture - это их знаменитый FPU. Он действительно мощный - три независимых конвейера для исполнения стандартных FPU-инструкций всего семейства x86, плюс инструкции из фирменного набора AMD 3DNow!, плюс (начиная с ядра Palomino) полная поддержка всего набора Intel SSE.

Hardware data prefetc. В Athlon XP используется механизм предварительной (опережающей) загрузки инструкций в L1 cache. Примечательно следующее: во-первых - именно инструкций т.е. только исполняемого кода, а не данных. Во-вторых - именно в кэш первого уровня т.е. - минуя L2. В принципе, учитывая размер L1 у Athlon XP (128 KB).

Exclusive and speculative Translation Look-aside Buffers (TLBs). TLB имеют практически все "сложные" современные процессоры. Фактически, это еще один подвид кэша, только кэшируются в нем не сами команды и данные, а их адреса. В Thunderbird двухуровневый TLB имел емкость 24/32 (24 адреса инструкций и 32 данных) и 256/256. Основное нововведение Palomino - расширенный L1 TLB, который теперь может хранить 40 адресов данных. Кстати, заметим - если Hardware Prefetch оптимизирует загрузку команд, то при усовершенствовании TLB AMD большее внимание уделила именно данным. Кроме того, "эксклюзивность" кэша (фирменная "фича" AMD, когда кэш второго уровня не дублирует в себе содержимое кэша первого уровня) теперь распространяется и на TLB. В общем, нам трудно будет судить насколько велик вклад нового Translation Look-aside Buffer в общую производительность Athlon XP т.к. нет возможности вычленить именно его вклад, но плюс мы все же поставим - это нечто действительно новое.

Линейка Athlon XP:

AMD Athlon XP 1500+	1.33 GHz
AMD Athlon XP 1600+	1.40 GHz
AMD Athlon XP 1700+	1.47 GHz
AMD Athlon XP 1800+	1.53 GHz

Если раньше многие спорили, что быстрее - Pentium 4 2,0 ГГц или Athlon-C 1,4 ГГц, то Athlon XP все расставил по своим местам и вновь принял эстафетную палочку лидера. На частоте 1,53 ГГц Athlon XP смог явно обогнать Pentium 4 2,0 ГГц, что связано также и с возросшей производительностью KT266A. В таких современных играх, как "Wolfenstein: Return to Castle" или "Serious Sam" сразу видно, что Pentium 4 - не игровой процессор.

64-битные процессоры

Основные преимущества 64-битной архитектуры микропроцессоров заключаются в доступе к памяти. Если вы возьмёте два идентичных микропроцессора, пусть один из них будет 32-битным, а другой - 64-битным, то последний сможет адресовать намного больший объем памяти, чем 32-битный (2 в 64 против 2 в 32). Для тех клиентов, которых ограничивают объём адресуемой памяти 32-битной архитектуры (4 Гбайт), единственным решением Intel с высоким уровнем производительности является Itanium, однако если вам ещё нужна и высокая производительность в x86 приложениях, то Intel ничего вам не предложит. Типичными приложениями, базирующимися на 64-битной технологии, можно считать большие базы данных и программы по проектированию - CAD. Если стандартная 32-битная система может адресовать максимум 4 Гбайт, то при 64-битной адресации компьютер получает в своё распоряжение, по меньшей мере, 16 Тбайт. Имейте в виду, что большие базы данных сегодня уже значительно превысили объём в 4 Гбайт. Чтобы обойти 32-битное ограничение в 4 Гбайт, в Windows 2000 и XP благодаря использованию расширения физических адресов (Physical Address Extension, PAE) и промышленной архитектуры памяти (Enterprise Memory Architecture) позволяется адресация приложениям до 8 Гбайт памяти (Advanced Server) и 64 Гбайт памяти (Data Center Server). Однако подобные решения не являются быстрыми, поскольку они применяют технику, подобную EMS-памяти, как при 16-битных вычислениях. Кроме того, 64 Гбайт всё равно является пределом 32-битных процессоров. Приложения, которым необходим быстрый доступ к базам данных больше 4 Гбайт или доступ к базам выше 64 Гбайт вообще, не могут обойтись без использования 64-битных систем.

AMD Athlon 64

Выпуск процессоров Athlon 64 Socket939 стал однозначным успехом компании AMD. Высокая производительность в сочетании с хорошим балансом прочих характеристик (прежде всего энергопотребления) привлекло внимание пользователей. По производительности процессоры AMD Athlon64 ничуть не уступают процессорам Intel Pentium4 LGA775. По остальным характеристикам они либо равны (по цене), либо превосходят конкурентов (по уровню тепловыделения). Кстати, с переходом на 0.09мкм техпроцесс тепловыделение Athlon64 значительно уменьшилось. И, в сочетании с технологией Cool'n'Quiet, в данной области они вне какой-либо конкуренции. Тоже самое можно сказать про потенциал для оверклокинга - разогнанный процессор Athlon64 в большинстве приложений обгоняет разогнанный Pentium4.

AMD, в отличие от Intel, не стала выдвигать принципиально новую архитектуру, не особо задумываясь, что же придётся делать лет через 5-7. Она просто взяла за основу ядро х86 и расширила набор инструкций до возможностей адресации 64-битного пространства. Athlon64 работает в двух режимах: первый предназначен для работы с 32- или 16-битными приложениями, в этом случае он практически не отличается от К7. Во втором процессор работает в двух подрежимах: в режиме совместимости, который разработан для запуска 32-битных программ в 64-битной ОС, что позволяет приложениям при работе в Windows (грядущей 64-битной версии) использовать полные четыре гигабайта памяти, не ограничиваясь прежними двумя. Что касается Intel, то для своих 64-битных процессоров компания разработала отдельную архитектуру "IA64", в отличие от AMD, которая смогла добавить 64-битную поддержку в виде расширений набора инструкций x86, названную "AMD64". Кардинальное различие заключается в том, что архитектура "IA64" лишена встроенной аппаратной совместимости с х86 кодом. Соответственно, чтобы работать с приложениями, которые увидели свет за последние два десятка лет, процессор (Itanium, Itanium 2 и так далее) использует программный декодер. Athlon64 же может аппаратно выполнять и обычный 32-битный х86-код. Поскольку аппаратное выполнение намного быстрее медленной программной эмуляции, то и производительность в 32-битных приложениях будет соответствующей. Учтём еще и то, что помимо более быстрой работы 32-битных приложений, Athlon64 предлагает неспешный и удобный способ плавного перехода на 64-битные вычисления, не считая увеличенное адресное пространство для приложений, работающих с большими объемами данных (правда, эта возможность доступна только в 64-битном режиме). Единственно, что для получения всех описанных преимуществ, приложение должно быть откомпилировано с учётом 64-битного режима.

Как и раньше, Athlon64 незначительно отличается от Athlon, ядро содержит девять функциональных блоков (3 ALU, 3 AGU, FADD, FMUL и FMISC - три целочисленных блока и три блока операций с плавающей запятой), а также три декодера x86, тщательно проработанные AMD. Практически не изменился кэш L1 для инструкций и данных (по 64 кбайт на каждый компонент), хотя сейчас в нём появилась логика ECC. Процессор также приобрел блок команд SSE2, который удвоил количество регистров до шестнадцати. Так как Athlon64 предназначается для работы в серверной среде с большими объемами памяти, то было увеличено число записей в буферах быстрого преобразования адреса (TLB - Transition Look-aside Buffers). Чем больше входов записано в TLB, тем меньше придется загружать таблицы перевода адресов из основной памяти при передаче физического адреса. По сравнению с ядрами Thoroughbred и Barton, TLB работает с уменьшенными задержками, что повышает скорость. Физически, ядро AMD Athlon64 очень похоже на старое ядро Athlon. Одна из инноваций Athlon64 заключается в добавлении встроенного контроллера памяти, который занимает пространство, отводимое в ядрах Palomino и Thoroughbred под кэш L2.

Наконец AMD выпустила процессор, который сможет укрепить ее позиции в достаточной мере. Архитектура Athlon64 несёт определённую угрозу линейке Intel Pentium4 LGA775. Совместимость с существующими х86 приложениями является весьма существенным плюсом в пользу AMD, так как эта черта позволяет постепенный переход на 64-битные системы. Современные 64-битные системы обеспечивают не только более высокую пропускную способность, которая позволяет более эффективно хранить и обрабатывать высокоточные данные с плавающей запятой, но и предоставляют более эффективный путь для работы с числами с плавающей точкой. Корпоративное окружение только возрастает: работа всё большего числа компаний зависит от использования больших компьютерных систем, использующих огромные базы данных. Переход на 64-битную технологию позволит достичь лучшей масштабируемости.

AMD Athlon 64 X2

Этот процессор содержит два ядра Athlon 64, выполненных на одном кристалле. Ядра имеют в своём распоряжении общий двухканальный контроллер памяти / северный мост и дополнительную логику управления. Первоначальные версии основаны на Athlon 64 степпинга E и, в зависимости от модели, имеют 512 или 1024 КБ кэша второго уровня на каждое ядро. Athlon 64 X2 поддерживает набор инструкций SSE3 (которые ранее поддерживались только процессорами компании Intel), что позволило запускать с максимальной производительностью код, оптимизированный для процессоров Intel. Эти улучшения не уникальны для Athlon 64 X2 и также имеются в релизах процессоров Athlon 64, построенных на ядрах Venice, San Diego и Newark.

Основным преимуществом двухъядерных процессоров является возможность разделения запущенных программ на несколько одновременно выполняемых потоков. Способность процессора выполнять одновременно несколько программных потоков называется параллелизм на уровне потоков (thread-level parallelism или (TLP)). При размещении двух ядер на одном кристалле Athlon 64 X2 обладает двойным TLP по сравнению с одноядерным Athlon 64 при той же скорости. Необходимость в TLP зависит от конкретной ситуации в большей степени и в некоторых ситуациях она просто бесполезна. Большинство программ написаны с расчётом на работу в однопоточном режиме, и поэтому они просто не могут задействовать вычислительные мощности второго ядра, в то же время операционная система, поддерживающая двухъядерные процессоры (например, Windows XP SP2 и выше) использует вычислительные мощности второго ядра для собственных системных процессов.
Программы, написанные с учётом работы в многопоточном режиме и способные использовать вычислительные мощности второго ядра, включают в себя множество приложений для обработки музыки и видео, а также специфические профессиональные программы рендеринга. Программы с высоким TLP чаще всего используются в серверах/рабочих станциях, чем на стандартных настольных компьютерах. Многозадачность позволяет запустить множество потоков задач; интенсивное использование многозадачности становится актуально при запуске в одно и то же время более двух приложений.

Имея два ядра, Athlon 64 X2 обладает увеличенным количеством транзисторов на кристалле. Процессор Athlon 64 X2 с 1МБ КЭШа 2-го уровня имеет 233.2 миллиона транзисторов, в отличие от Athlon 64, имевшего всего 114 миллионов транзисторов. Такие размеры требуют использования для производства более тонкого технологического процесса, который позволяет добиться выхода необходимого количества исправных процессоров с одной кремниевой пластины.

AMD Phenom: K10 и Quad-Core

Семейство процессоров AMD Phenom было разработано как гибкое семейство, в состав которого входят решения, содержащие от 1 до 4 ядер К10 на одном кристалле.

Сюда входят такие процессоры, как Phenom, Phenom II, Athlon II, а также некоторые модели Athlon Х2 и Sempron.

Первые версии выпускались в исполнении Socket АМ2+ и поддерживали память DDR2. Более новые версии уже выпускаются в исполнении Socket АМЗ и поддерживают память DDR3.

Процессоры этого семейства производились с использованием технологического процесса 65 нм, в то время как новые версии выпускаются с помощью технологического процесса 45 нм, что позволило уменьшить размер ядра и энергопотребление, а также увеличить производительность. Процессоры верхнего уровня содержат три или четыре ядра, кэш-память L3, а также работают с более высокими тактовыми частотами и частотой шины HyperTransport (2 ГГц).

AMD Bulldozer

В основе чипов Bulldozer лежат модули с двумя вычислительными блоками x86. При этом последние не являются полностью автономными - некоторые ресурсы общие для обоих ядер. В частности, блок предварительной выборки, декодер инструкций, FPU и кеш-память второго уровня (L2). Монолитный двухъядерный модуль обеспечивает одновременное выполнение двух потоков, но с определенными оговорками. По расчетам производителя, такой подход вполне оправдан и позволяет получить порядка 80% эффективности полноценных физических ядер. Однако при этом значительно уменьшается количество транзисторов, а соответственно, площадь кристалла и его энергопотребление.

С учетом новой структуры внутренняя архитектура была очень серьезно переработана, что фактически затронуло все исполнительные блоки. Сходства с К10, которая использовалась для чипов Phenom II и Athlon II, практически нет. AMD внедрила поддержку инструкций AVX, SSE 4.2 и AES-NI и добавила собственные наборы FMA4 и XOP.

AMD Ryzen

Существуем много разновидностей AMD Ryzen, рассмотрим самые популярные: Ryzen 3, Ryzen 5, Ryzen 7 , Ryzen 9, Threadripper. Каждый из них имеет несколько моделей: Ryzen 3 1200, Ryzen 3 2200G, Ryzen 5 2400G итд..



Линейка лучших процессоров AMD

1. AMD Ryzen Threadripper 2990WX

Самый мощный процессор от компании AMD AMD Ryzen Threadripper 2990WX.

Это мощнейший агрегат с 32 ядрами, который реализуется по очень высокой цене. За те же деньги можно собрать достаточно мощный персональный компьютер с нуля.

Threadripper 2990WX имеет тактовую частоту 3 ГГц, но в турбо режиме может разгоняться до 4.2 ГГц. Что касается кэша, его тут аж 64 МБ.

Технический процесс - 12 нм. С таким чипсетом вы сможете добиться максимально возможной производительности на своем ПК.

2. AMD Ryzen 7 2700X

Ryzen 7 2700X - это отличный восьмиядерный процессор с базовой тактовой частотой 3.7 ГГц и 16 МБ кэша. В турбо режиме процессор способен разгоняться до 4.3 ГГц.

Конечно, тут имеется и встроенная графика, но вряд ли кто-то будет приобретать такой процессор для компьютера без видеокарты. Это топовое решение для домашнего ПК, который с данным чипсетом будет играючи справляться с любыми задачами.



AMD Ryzen 5 2600X- это усовершенствованная версия предыдущей модели. Тут, в отличие от первой, уже шесть ядер, при тактовой частоте 3.6 ГГц.

Процессор создан с использованием 12 нм техпроцесса, что является передовой технологией для нашего времени. 2600X отличается хорошей возможностью разгона, что и привлекает многих пользователей к данному чипсету. Рассматриваемую модель можно без проблем разогнать до 4 ГГц.

Производительность у Ryzen 5 2600X более чем приличная. Если соединить этот процессор с хорошей видеокартой, получится не только поиграть в современные игры, но и поработать с графикой, проц отлично проявляет себя в рендере видео.

3. AMD Ryzen 5 2400G

Ryzen 5 2400G способен обеспечить максимально высокую производительность компьютера, как для процессора не из флагманской линейки.

Главной особенностью этой модели является наличие продвинутой встроенной видеокарты. Это один из самых мощных видов графического оборудования, что делает AMD Ryzen 5 2400G действительно игровым процессором.

Данный чип способен заменить отдельную видеокарту, если конечно речь не идет о топовых моделях. Сочетание четырех ядер с 8 потоками и мощной встроенной видеокарты - это то, что способно обеспечить вам достаточный для любых задач запас производительность.

А если еще и использовать программу для разгона процессоров, можно добиться действительно высоких результатов, которые оставят позади более дорогие модели.

4. AMD Ryzen 3 2200G

Неплохой четырехъядерный процессор с тактовой частотой 3.5 ГГц.

Тут использован 14 нм технический процесс, что на сегодняшний день считается очень даже неплохим показателем. Также имеется интегрированное графическое ядро, а значит, многие смогут собрать компьютер без видеокарты с таким процессором. Все это позволило AMD Ryzen 3 2200G пополнить список мощных и дешевых устройств. Ryzen 3 2200G можно разогнать до тактовой частоты 4.1 ГГц. С такими показателями чипсет уже может потянуть большинство игр на максимальных настройках. Если конечно не играть в разрешении 4К. Процессор получил достаточно неплохое встроенное видеоядро 1650 Mhz на 1.3V. Так что, если играть не в самые требовательные игры, можно обойтись совсем без видеокарты.

Заключение

За три десятилетия, в течение которых ведет свою деятельность компания AMD, полупроводниковые технологии и программное обеспечение превратились в стальной каркас и цемент для мировой цифровой экономики. Технологическая компания стала глобальным лидером, совершенствующим технологии с потрясающей скоростью - постоянно работая над тем, чтобы отрасль разрабатывала продукцию, которая может делать все больше и работать все быстрее.

Список литературы

1. http://www.amd.ru

2. http://www.ixbt.com.video.shtml

3. http://www.3dnews.ru

4. http://www.zen26266.zen.co.uk

5. В.Мураховский, Г.Евсеев «Железо ПК», Москва, 2001.-656с.

6. https://geekhard.ru/linejka-luchshih-protsessorov-amd/

7. https://m-pc.net/amd-ryzen.html

Размещено на Allbest.ru

...