КОМПЬЮТЕРНАЯ ЛИТЕРАТУРА - Pentium Processor. Технический обзор

Индекс материала
Pentium Processor. Технический обзор
Стр. 2
Стр. 3
Стр. 4
Все страницы
ЙНННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННН»
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                         ЭЫ  ЭЫ                             є
є                        ЭЫЫЫ                                є
є    ЭЫЫЫЫЬ  ЬЫЫЬ  ЭЫЬЫЫЬ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ ЭЫЬЫЫЬЫЫЫЬ  TM      є
є    ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ ЭЫЯ ЭЫ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ ЭЫЯ ЭЫЯ ЭЫ          є
є    ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ          є
є    ЭЫ  ЭЫ ЭЫЯЯЯ  ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ          є
є    ЭЫЫЫЯ   ЯЫЫЯ  ЭЫ  ЭЫ ЯЫЫ ЯЫЫ ЯЫЫЫЯЫ ЭЫ  ЭЫ  ЭЫ          є
є    ЭЫ                                                      є
є    ЭЫ P    R    O     C     E    S    S    O    R          є
є                                                            є
є                 (M)(C) I N T E L '9 2                      є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є             P E N T I U M   P r o c e s s o r              є
є                                                            є
є                   Технический обзор                        є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є             (С) 1993. Александр Колпаков.                  є
є                   Составление, перевод.                    є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є         Аннотация.                                         є
є                                                            є
є         Краткий исторический обзор                         є
є         Особенности технологии Pentium процессора          є
є         Основные нововведения                              є
є         Особенности архитектуры Pentium процессора         є
є         Сравнительные характеристики                       є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                                                            є
є                           1993                             є
є                                                            є
ИННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННННј
                        P E N T I U M
                          processor

     История появления Pentium процессора.

     Одним обычным тихим воскресным утром 10  мая  1992  года,
четыре инженера  фирмы  INTEL  прибыли  в  аэропорт  San  Jose
International. Установив видеоаппаратуру,  Анджела Чанг,  Эрик
Деваннайн, Автар  Саини и Сухель Заатри нервозно прохаживались
по залу, ожидая с минуты на минуту самолета из Орегона.
     Когда Марк Хопман, спустя несколько минут после приземле-
ния самолета, вышел из коридора, держа в руках маленький голу-
бой  чемодан,  вся встречающая группа направилась к нему.  Все
внимание было приковано к чемодану,  в котором находился  про-
дукт разработчиков 5 Орегонской фабрики. Трудно было поверить,
что в этом чемодане находился результат трехлетнего труда мно-
гих  людей,  воплощенный  в маленький чип.  Так началась жизнь
Pentium процессора, который формально был представлен 22 марта
1993 года.
     В то время,  когда Винод Дэм делал первые наброски, начав
в июне 1989 года разработку Pentium процессора, он и не подоз-
ревал, что именно этот продукт будет одним из главных достиже-
ний фирмы INTEL.  С появлением Pentium процессора рынок компь-
ютеров сразу изменился и начался новый этап  конкуренции.  San
Microsistems,  MIPS и другие продавцы RISC процессоров, разра-
батывающие супербыстрые чипы,  безоговорочно признали, что но-
вый процессор фирмы INTEL станет стандартом для новых настоль-
ных PC.

     Процесс рождения Pentium процессора был нелегким.

     По теории, создавая процессор, команда разработчиков соз-
дает концепцию  проекта,  в  котором определяются его основные
свойства и нововведения.  Далее инженеры  проектируют  логику,
которая затем  воплощается в конкретные схемы.  Как только за-
канчивается схемотехническое  проектирование,   проектировщики
топологии прорисовывают  каждый  транзистор.  В  результате их
труда создается конечный шаблон.

     Реально же все было иначе.  Традиционный процесс проекти-
рования был  кардинально  переработан,  поскольку  требовались
ускоренные темпы реализации проекта.
     Как только команда разработчиков выполняла локальную  за-
дачу, мененджеры перераспределяли ресурсы.  Каждый инженер ре-
шал персональную задачу.  Командный дух постоянно  подвергался
таким испытаниям,  как задержки и трудности,  однако временной
план выполнения проекта от этого не  зависел.  Для  выполнения
всех задач использовались самые последние достижения автомати-
зированного проектирования. Очень пригодился опыт, накопленный
при  проектировании  и  решении  аналогичных  проблем  в  286,
Intel386 и Intel486 процессорах.
     Как только выполнялся очередной этап проекта, сразу начи-
нался процесс всеобъемлющего  тестирования.  Было  желание  не
повторить проблемы,  возникшие в свое время с Intel486, задер-
жавшие его запуск в производство. Каждая ошибка трассировалась
в обратном порядке и устранялись ее причины. Остальные инжене-
ры выполняли сотни тестирований для проверки логики,  архитек-
туры и общей конструкции.  Они выполнили более, чем 5000 уточ-
няющих тестирований,  прежде, чем Pentium процессор обрел свою
архитектуру. Для  тестирования  была  разработана  специальная
технология, позволившая имитировать  функционирование  Pentium
процессора с использованием программируемых устройств, объеди-
ненных на 14 платах с помощью кабелей. Только когда были обна-
ружены все ошибки, процессор смог работать в реальной системе.
В дополнение ко всему,  в процессе разработки  и  тестирования
Pentium  процессора  принимали  активное  участие все основные
разработчики персональных компьютеров и программного обеспече-
ния, что немало способствовало общему успеху проекта.
     В конце 1991 года,  когда была завершен макет процессора,
инженеры смогли запустить на нем программное обеспечение. Про-
екировщики начали изучать под микроскопом разводку и прохожде-
ние сигналов по подложке с целью оптимизации топологии и повы-
шения эффективности работы.
     Проектирование в  основном  было завершено в феврале 1992
года. Началось всеобъемлющее тестирование опытной партии  про-
цессоров, в течение которого испытаниям подвергались все блоки
и узлы.  В апреле 1992 года было принято решение, что пора на-
чинать промышленное  освоение  Pentium процессора.  В качестве
основной промышленной базы была выбрана 5 Орегонская  фабрика.
Более 3 миллионов транзисторов были окончательно перенесены на
шаблоны. Началось промышленное освоение производства и доводка
технических характеристик,  завершившиеся через 10 месяцев, 22
марта 1993 года широкой презентацией Pentium процессора.

     Современная микропроцессорная технология фирмы INTEL.

     Достижения фирмы  INTEL в искусстве проектирования и про-
изводства полупроводников делают возможным производить  мощные
микропроцессоры в все более малых корпусах.  Разработчики мик-
ропроцессоров в  настоящее  время  работают  с комплементарным
технологическим процесом метал-оксид  полупроводник  (CMOS)  с
разрешением менее, чем микрон.
     Использование субмикронной технологии позволяет разработ-
чикам фирмы INTEL располагать больше  транзисторов  на  каждой
подложке. Это  сделало  возможным  увеличение количества тран-
зисторов для семейства X86 от 29,000 в 8086 процессоре до  1,2
миллионов в процессоре Intel486 DX2, с наивысшим достижением в
Pentium процессоре. Выполненный по 0.8 микронной BiCMOS техно-
логии,  он  содержит  3.1  миллиона  транзисторов.  Технология
BiCMOS  объединяет  преимущества  двух технологий:  биполярной
(скорость) и CMOS ( малое энергопотребление ).  С помощью  бо-
лее,  чем  в два раза большего количества транзисторов Pentium
процессора по сравнению с Intel486,  разработчики поместили на
подложке компоненты,  ранее располагавшимися снаружи процессо-
ра.  Наличие компонентов внутри уменьшает время  доступа,  что
существенно увеличивает производительность. 0.8 микронная тех-
нология фирмы INTEL использует трехслойный метал и имеет  уро-
вень,  более высокий по сравнению с оригинальной 1.0 микронной
технологией двухслойного металла,  используемой  в  процессоре
Intel486.
     
     Фирма INTEL  использовала самые последние достижения тех-
нологии проектирования микропроцессоров для достижения преиму-
ществ, сравнимых с альтернативными архитектурами, используемы-
ми в научных и инженерных рабочих станциях, обеспечив при этом
совместимость с програмным обеспечение стоимостью $50 миллиар-
дов, наработанного для семейства микропроцессоров серии X86.
     Да и  само программное обеспечение для Pentium процессора
разрабатывалось по новой технологии. Еше на этапе проектирова-
ния аппаратных средств процессора к проекту стали привлекаться
эксперты из всех основных компаний, разрабатывающих операцион-
ные системы  и компиляторы - Microsoft,  IBM,  NeXT,  Borland,
Watcom, MetaWare и др. Это позволило на аппаратном уровне под-
держать новые  технологии программирования с учетом фирменного
стиля поставщиков  стандартного  программного  обеспечения.  С
другой стороны,  еще до рождения нового процессора использова-
лись методы классической и специльной оптимизации,  раскрываю-
щие специфические   достоинства   архитектуры  X86,  например,
использование команд загрузки-записи,  мощных режимов адресса-
ции, удаление инвариантных участков кода из циклов и т.д.  Те-
перь, только за счет  перекомпиляции  традиционных  приложений
удается повысить их производительность на новом процессоре еще
вдвое. Такого в настоящее время не может предложить не один из
конкурентов фирмы INTEL.
     
     

                      PENTIUM Processor
                      Технический обзор