Реферат: Кэш-память современных микропроцессоров фирм Intel и AMD

Процессор Pentium 4 устанавливает новый уровень производительности высокомощных микропроцессоров.

- Системная шина с частотой 800 МГц: 3,06 ГГц, 2,80 ГГц, 2,66 ГГц, 2,53 ГГц, 2,40B ГГц, 2,26 ГГц

- Технология гиперконвейерной обработки

- Механизм ускоренной обработки команд

- Кэш-память первого уровня с отслеживанием исполнения команд

- Кэш-память с улучшенной передачей данных

- Улучшенная система динамического исполнения команд

- Улучшенный блок вычислений с плавающей запятой и обработки мультимедиа

- Набор команд потоковых SIMD-расширений 2.

- У IntelPentium 4 на ядре Northwood - 512 Кбайт кэш-памяти L2.

AMD-K6®-III

Процессор AMD-K6®-III, кодовое имя Sharptooth, в нем задействована встроенная быстродействующая кэш-память второго уровня (L2). В процессорный кристалл интегрированно 256 Кб кэш-памяти второго уровня, работающей на полной тактовой частоте процессора.

Процессор AMD-K6®-III содержит 21.3 миллиона транзисторов и производится по 0.25-микронной технологии на тактовые частоты 350, 380, 400 и 450 МГц. Объем кэш-памяти первого уровня (L1), как у всего семейства K6, равен 64Кб. Процессор AMD-K6®-III можно устанавливать в те же системные платы Super7™, что и AMD-K6®-2, при этом находящаяся на системной плате внешняя кэш-память 2 уровня превращается в кэш-память 3 уровня (L3), с которой процессор может общаться с внешней частотой 100 МГц.

AMDAthlon.

В настоящее время процессор AMDAthlon является самым быстрым процессором в мире. Процессор имеет следующие особенности:

Микроархитектура: Особенность процессора AMDAtlon™ - это девятипоточная суперскалярная архитектура оптимизованная для высоких частот. AMDAthlon™ содержит девять исполняемых потоков: три для адресных операций, три для целочисленных вычислений, и три для выполнения команд x87 .

Архитектура кэш-памяти: AMDAthlon™ имеет наибольший для платформ x86 кэш L1 (128KB) - в четыре раза превосходящий L1 кэш процессора PentiumIII (32KB). AMDAthlon™ также включает высокоскоростной, 64-битный контроллер кэш памяти второго уровня (L2), поддерживающий объем кэш-памяти второго уровня от 512Kб до 8Mб.

Сводная таблица по объемам, принципам организации и тактовым частотам кэш-памяти у процессоров от Intel и AMD:

Сравнение некоторых новинок от Intel и AMD :

По утилитам у Pentium 4 ExtremeEdition четко видна кэш-память третьего уровня объемом 2 Мбайт, хотя на месте и все прежние атрибуты Northwood.

Аналогичная информация показана для Athlon 64. Интересно, что у нового Pentium 4 меньший степпинг, нежели у последних Northwood, — 5 против 9. По графику теста латентности памяти для Pentium 4 ExtremeEdition можно заключить, что граница кэш-памяти L3 лежит на 2 Мбайт, L2 — на 512 кбайт.

Итак, для двух новых процессоров Intel и AMD характерна прежде всего огромная кэш-память, которая в конце концов , и должна поднять производительность каждого из них.

Сравним процессоры:

-AMDAthlon 64 FX-51 (тактовая частота 2200 МГц).

-AMDAthlonXP 3200+ (частота 2200 МГц, FSB 400 МГц).

-Pentium 4 (Northwood) с частотой 3,2 ГГц (FSB 800 МГц).

Pentium 4 Extreme Edition c частотой 3,2 ГГц (FSB 800 МГц).

В данном случае абсолютное сравнение частот процессоров лишено смысла, поскольку их микроархитектуры существенно различаются ( и даже преследуют разные цели): в Pentium 4 производительность должна обеспечиваться преимущественно высокой тактовой частотой (для этого и увеличили до двадцати стадий вычислительный конвейер), а в Athlon упор делается на другие особенности, порой в ущерб тактовой частоте.

Разные подходы в микроархитектуре не позволяют адекватно сравнивать процессоры на одинаковой тактовой частоте.