Реферат: Классификация средств вычислительной техники
Р6 поддерживает те же возможности по контролю при помощифункциональной избыточности (FRC), что и Pentium. Это означает,что в P6 предусмотрена возможность построения систем с параллельным выполнением одних и тех же операций двумя процессорами с взаимным контролем результатов и сообщением об ошибке в случае расхождения. При этом, к сожалению, P6 по-прежнему не сообщает опричине ошибки.
В модели Р54С процессора Pentium "Intel" предложила простойи недорогой способ организации двухпроцессорной работы: ведущий иведомый процессоры используют общий кэш и невидимо для приложенийразделяют программу на потоки. Однако использовать такую организацию работы могут лишь многопоточные операционные системы.
Р6 переводит организацию многопроцессорной работы на новыйуровень, соответствующий определенной "Intel" мультипроцессорнойспецификации MPS 1.1. Одним из наиболее сложных аспектов симметричной многопроцессорной работы является поддержание кэш-соответствия для всех подсоединенных к отдельным процессорам кэшей.
Р6 поддерживает кэш-соответствие для вторичного кэша на внутреннем уровне, а внешняя шина P6 выступает как симметричная мультипроцессорная шина.
Раньше проектировщики мультипроцессорных систем должны былисоздавать собственные шины для связи процессоров, либо приобретать лицензию на уже существующие решения, например CorollaryC-bus II. Теперь средства, реализованные "Intel" в Р6, позволяютобъединить четыре процессора в мультипроцессорную систему. Четыре- это предел, обуславливаемый принятой в Р6 логикой арбитража.
Еще одна проблема для производителей многопроцессорных систем на базе Р6 состоит в том, что для эффективной работы такихсистем к каждому процессору подключается выделенный кэш, размеркоторого должен быть больше, чем 256 кб - размер кэша в корпусеР6. Таким образом, проектировщики высокопроизводительных серверовбудут вынуждены использовать внешние контроллеры кэша и дополнительные микросхемы статической памяти.
Эта проблема будет разрешена, если "Intel" увеличит размеркэша второго уровня в корпусе Р6, что достижимо либо за счет увеличения размера кристалла, либо за счет перехода к более миниатюрной технологии производства. Сегодня производители, которыехотят строить системы с более чем четырьмя процессорами, должныобъединять две или более четырехпроцессорных системы с помощьювысокоскоростного последовательного соединения память-память. Реализации таких соединений для PCI ожидаются в этом году.
Системы на основе Р6
Можно предположить, что компьютеры на базе P6 первоначальнобудут напоминать сегодняшние наиболее мощные Pentium-компьютеры:
по меньшей мере 1 Гб жесткий диск, 32 Мб оперативной памяти, мощные графические контроллеры. Появятся первые многопроцессорныесерверы на Р6.
Улучшенная диагностика и средства обработки ошибок в Р6 позволяют проектировать на базе Р6 надежные серверы уровня предприятия. Улучшенная поддержка симметричной многопроцессорной работы всочетании с поддерживающими такую работу версиями OS/2 и NetWareприведет к построению на Р6 еще более мощных серверов.
"Intel" предполагает, что первыми Р6-системами будут серверы, однако настольные компьютеры на P6 появятся почти одновременно с ними. Цена первых настольных Р6-компьютеров будет начинатьсяс 4000 долларов и расти с ростом мощности конфигурации. С учетомразмера корпуса Р6, его потребления энергии и рассеиваемого тепла(требуется активное охлаждение), не следует ожидать быстрого появления портативных компьютеров на Р6.
Как обычно, первыми пользователями настольных компьютеров напроцессоре нового поколения будут разработчики программного обеспечения и пользователи из таких областей, как САПР, настольныеиздательские системы, научное моделирование и визуализация егорезультатов, статистика, одним словом, те области, которым всегданедоставало и будет недоставать существующих скоростей.
Что касается серверов, то первыми кандидатами на переход кР6 являются серверы приложений, осуществляющие такие работы, какрассылку сообщений, доступ к базам данных и хранилищам документов. Системные серверы и серверы печати не привязаны к конкретному типу процессоров и поэтому не испытывают таких потребностей вувеличении мощности.
Вполне вероятно, что первыми покупателями Р6- систем будутсравнительно небольшие организации, где на эти системы будет возложено выполнение самостоятельно разработанных критичных для деятельности организации приложений. Большие предприятия будут приобретать такие системы несколько позднее, после тщательной оценкии подготовки. Дело в том, что большие организации эксплуатируютзначительно большее число разработанных на заказ программ и стандартного программного обеспечения, и требуется провести проверкуна его совместимость с новыми системами.
Типичная Р6-система будет включать процессор Р6 с тактовойчастотой 133 МГц, внешнюю шину, работающую на половине, однойтретьей или одной четверти от этой частоты, набор чипов IntelР6/PCI по имени Orion, поддерживающий версию 2.1 32-битовой шиныPCI с частотой 33 МГц, но не поддерживающий 64-битовые расширенияPCI.
Вследствие наличия встроенного кэша второго уровня, в большинстве Р6-систем будет отсутствовать внешний кэш и контроллеркэша. Для построения основной памяти будут использоваться обычные60-наносекундные DRAM или, в некоторых случаях, поддерживаемые внаборе чипов Intel Triton для Pentium более скоростные EDO DRAM.
Стандартной будет конфигурация с 16 Мб оперативной памяти при всевозрастающем числе систем с 32 Мб.Первоначально Р6-системы будут включать как шину PCI, так ишины EISA/ISA. Однако по мере роста поддержки PCI необходимость в
EISA и ISA будет уменьшаться. Особенно важным для этого являетсяпоявление предусмотренных в PCI 2.1 мостов PCI-PCI. Главной проблемой при использовании PCI сегодня является ограничения на степень ее нагрузки. Мосты между шинами позволяют работать с большим числом устройств в пределах одного логического адресного пространства.
Включение в систему нескольких шин PCI, соединенных мостами, позволит как избежать использования других шин, так и подключать помимо памяти и графики высокоскоростные сетевые интерфейсы (например, 100 Мбит/сек Ethernet, FDDI и ATM) и высокоскоростной последовательный ввод-вывод.
Емкость памяти на жестком диске будет по меньшей мере 730 Мб с использованием интерфейса IDE или SCSI. Большая часть систем будет включать 2-скоростные или более быстрые CDROM. Графика будет обеспечивать разрешение 1024 на 768 пикселов и управляться картами-акселераторами с 2-4 Мб памяти.
Более необычные конфигурации могут включать слоты PCMCIA, 4-скоростные CD-ROM, поддержку 40 Мб/сек Ultra SCSI, встроенные 10-100 Мбит/сек сетевые порты и встроенные возможности мультимедиа, реализованные с помощью цифровых сигнальных процессоров или специальных чипов для обработки звука, ввода/вывода видеоизображений, компрессии/декомпрессии. Некоторые производители, возможно, прибегнут к использованию новых типов памяти, 128-битовых графических акселераторов, 64-битовых расширений шины и других новшеств, допускаемых спецификацией PCI.
Следующее поколение процессоров
Технология Р6 является логическим развитием технологии Pentium. Ожидается что в процессоре Р7 будет реализована существенно отличная от Р6 технология, обеспечивающая прорыв в производительности при сохранении совместимости с семейством x86.
В прошлом году "Intel" и "Hewlett-Packard" договорились о совместной разработке нового микропроцессора, появление которого планируется на 1997 или 1998 год. О внутреннем устройстве нового микропроцессора пока известно лишь то, что он будет использовать RISC-технологию и обеспечивать выполнение всего существующего для процессоров Intel х86 и Hewlett-Packard PA-RISC программного обеспечения. Кроме поддержки существующих наборов команд этих семейств, по всей видимости, в Р7 будет введена собственная система команд.
Согласно преобладающей точке зрения, "Intel" и "Hewlett-Packard" ведут эксперименты с технологией VLIW ("very long instruction word" - очень длинное командное слово). Можно сказать, что VLIW в определенном смысле прямо противоположна технологии, используемой в Р6. В Р6 изощренно построенный декодер транслирует сложные команды х86 в более короткие и простые RISC-микрокоманды. VLIW-процессор основывается на компиляторе нового типа, который, наоборот, упаковывает несколько простых операций в одну "очень длинную" команду. Каждая "очень длинная" команда содержит независимые друг от друга операции, которые выполняются параллельно.
Иными словами, во VLIW-процессоре ответственность за планирование выполнения команд переносится с аппаратуры на программное обеспечение. Планирование осуществляет компилятор, и получающийся в результате компиляции код прикладной программы содержит всю информацию о порядке выполнения команд.
Однако пока VLIW-технология весьма несовершенна. Во-первых, не разработаны эффективные методы проектирования VLIW-компиляторов. Во-вторых, вполне вероятно, что программное обеспечение, разработанное для VLIW-процессора, придется перекомпилировать при появлении процессора нового поколения.
По этим причинам, а также учитывая и другие обстоятельства, многие обозреватели сомневаются в том, что Intel и Hewlett-Packard смогут выпустить жизнеспособный с точки зрения конкуренции на рынке VLIW-процессор. Рынок процессоров х86 слишком важен для Intel, и вряд ли Intel может полностью положиться на неопробованную технологию. Поэтому вполне вероятно, что Intel работает над параллельным проектом Р7, основанным на более традиционной технологии, чтобы застраховаться на случай неудачи VLIW-проекта.
Дело в том что возможности усовершенствования архитектуры х86 не исчерпаны. Естественное направление ее развития включает усиление суперскалярности до шести одновременно выполняемых команд, увеличение размера первичных кэшей, размещение вторичного кэша на кристалле процессора, большее число исполнительных устройств, увеличение размера буферов и поддержка более длинных цепочек выполняемых с опережением команд.
Конкуренты "Intel" также не собираются сидеть сложа руки. "NexGen" планирует выпуск процессора Nx686 в конце 1995 года и утверждает, что его производительность будет в 2-4 раза превосходить производительность Nx586. "Cyrix" также работает над процессором-преемником М1, но подробностей пока не сообщает.