Terwijl ik door de hub keek, kwam ik een artikel tegen dat in alle opzichten erg interessant was, en ik kon het niet laten om het naar mezelf te slepen.
Dit ligt dicht bij mij, aangezien ik zowel i386 als Cyrix en AMD K5-K6 heb gevonden. Ik herinner me nog hoe ik na de lessen op het instituut in Tiberian Sun rondhing op de computer van de afdeling. Ik herinner me ook Slot A, de eerste Celeron en Pentium I-IV. Ik herinner me hoe ik mijn eerste computer op een Athlon XP bouwde, hoe ik het ontgrendelen en overklokken van AMD-processors in detail bestudeerde, en deze geleidelijk aan upgrade en overklokte naar Barton 3200+ op het legendarische NF7-S-moederbord. Die systeemman is trouwens springlevend – ik laat hem waarschijnlijk als museumtentoonstelling voor het nageslacht achter. Als je dit soort artikelen leest, begrijp je eigenlijk hoe lang geleden het was, maar de herinneringen en eerste geneugten leven levend in de herinnering en vervagen niet met de tijd.

Het streven naar perfectie - misschien kunnen we zo de ontwikkeling van de mensheid omschrijven. Neem bijvoorbeeld vrouwelijke schoonheid. Wat meisjes niet zullen doen om de mooiste te zijn. En uiteindelijk kunnen ze veranderen in echte siliconen poppen.

Hetzelfde geldt voor mannen. Bovendien manifesteert deze manie zich in grotere mate, niet alleen in relatie tot iemands dierbaren. Als we al verder gaan met het onderwerp van dit materiaal, is het gemakkelijk op te merken hoe overklokken is geëvolueerd - een mannelijke vorm van streven naar het ideaal. En naast overklokken produceren zowel liefhebbers als bedrijven hardware. Tegenwoordig is het belangrijkste voor overklokmeesters het demonstreren van maximaal, onmiddellijk succes. Daarom worden nu niet-standaard vormen van koeling gebruikt in de vorm van faseovergangssystemen of het gebruik van vloeibare stikstof. Hoewel iedereen heel goed begrijpt dat de componenten niet constant onder zulke extreme belastingen zullen werken - en dat het duur zal zijn om een ​​​​stikstoftank op te slaan.

Maar voorheen bestond overklokken uitsluitend voor winst. Omdat mensen meer productiviteit wilden voor minder geld. Het begon allemaal met processors: zij waren de eerste componenten die konden overklokken. Later begon het streven naar megahertz in de wereld van videokaarten en RAM.

Eerste pogingen

Het begon allemaal met het beheersen van het overklokken van de klokgenerator. De blokkering werd namelijk bestuurd door bepaalde FS-contacten te sluiten. Een reeks verschillende signalen (hoog of laag) maakte het mogelijk om de waarden van logische nul en één te verkrijgen. Als gevolg hiervan werd een tabel samengesteld met bepaalde processorfrequenties. Pas toen begonnen moederborden te worden uitgerust met jumpers die het signaal van de klokgenerator veranderden. In de regel was het middelste contact verantwoordelijk voor het FS-pootnummer en de andere twee voor aarde en spanning. Dit is hoe het werd uitgevoerd CPU-overklokken. Aanvankelijk beloofden toenemende frequenties geen grote dividenden. Prehistorische kernen kunnen worden versterkt met 5-10 extra megahertz.

Het eerste officiële bewijs van overklokken op de inmiddels legendarische bron hwbot.org was de AMD Am386-processor, uitgebracht in 1991.

Deze ‘steen’ was bedoeld om te concurreren met de Intel 80386. Al is het woord ‘concurrentie’ een te sterk woord. Gemaakt volgens een technisch proces van 1000 nanometer, was de “driehonderdzesentachtigste” een volledige kopie van het kristal van de erfgenamen van Gordon Moore. Als een dergelijke overname van ideeën tegenwoordig zou gebeuren, zou Intel de ‘microdevices’ geheel opeten met zijn rechtszaken. Hoe het ook zij, de AMD Am386 had een 32-bit databus en was ook uitgerust met 80387 FPU. En dit met een voorraad van 275.000 transistors! De frequentie van de "steen" varieerde afhankelijk van de klokgenerator, maar niet veel - slechts 12-40 MHz. Bovendien werkte het eerder genoemde rivaliserende Intel 80386-kristal op een maximale snelheid van 33 MHz. Zoals je kunt zien, zijn de eeuwige ‘vrienden’ het vergelijken van hun causale posities nog steeds niet beu.

De meest productieve onder de AMD Am386-processors was het AMD Am386DX-40-apparaat. Uit de naam blijkt duidelijk dat het siliciumapparaat werkte op een klokfrequentie van 40 MHz. Maar de Portugese overklokker WoOx3r slaagde er ooit in om de “steen” te overklokken naar 50 MHz!

Het resultaat klinkt nu misschien grappig, maar destijds was het een record. Met vergelijkbare kenmerken werd de Super Pi-test met een patroon van één miljoen decimalen trouwens voltooid in slechts 2 dagen, 21 uur, 36 minuten en 32,992 seconden. Snel, toch?

Beide vertegenwoordigers

De volgende generatie CPU's bleken productiever: AMD Am486 en AMD Am5x86. De eerste processorfamilie verscheen in 1993. De siliciumbult van het nieuwe product herbergt 1.185.000 transistors, dankzij de overgang naar een procestechnologie van 800 nanometer. Uiteraard namen ook de frequenties toe. Als er in eerste instantie modellen werden uitgebracht met lage snelheden tot 40 MHz, nam de klokfrequentie van de "steen" toe tot 120 MHz. Liefhebbers aarzelden niet om de nieuwe processors te overklokken. Overklokker DrSwizz kon bijvoorbeeld de AMD Am486DX-25 op 33 MHz draaien. De Super Pi-benchmark berekende één miljoen decimalen in 2 uur, 4 minuten en 59 seconden (vergelijk met Am386).

Al in 1995 speelden liefhebbers genoeg met de AMD Am5x86-P75-processor.
Dus de kern, met de codenaam X5, werd overgeklokt naar 162 MHz - meer dan verdubbeld. Als resultaat voltooide de Tsjechische overklokker Orange de Super Pi-test in precies 36 minuten.

Intel-tijd

Gelijktijdig met de release van de AMD Am5x86-chip verscheen het Intel Pentium-processormerk, dat later een cultmerk werd. De chip uit de Pro- of P6-serie is erg populair geworden onder overklokkers.

Onder dit merk zat zelfs een kristal verborgen met een heel andere architectuur dan de gebruikelijke "stronk". Ten eerste werden door het gebruik van een dubbele onafhankelijke busarchitectuur de beperkingen op de geheugenbandbreedte opgeheven. Om deze reden moest er een speciaal slot worden ontwikkeld: Socket 8. Ook werd voor het eerst gebruik gemaakt van de technologie van het plaatsen van twee chips.
Eén daarvan was in feite een CPU met 5,5 miljoen transistors, gemaakt volgens een procestechnologie van 250 nanometer. En de tweede chip speelde de rol van een cache op het tweede niveau. In de loop van de tijd werden er modellen geproduceerd PentiumPro met 256, 512 en 1024 KB SRAM-geheugen. Het ontwerp werkte met een 387-pins SPGA-pakket met een voedingsspanning van 3,3 volt. Het Intel Pentium Pro-model met 256 KB tweede-niveau cache, werkend op een frequentie van 200 MHz, is populair geworden onder overklokkers. Zo heeft onze landgenoot Veld de P6 overgeklokt naar 245 MHz. Maar nogmaals, de Russische frag_ slaagde als snelste voor de Super Pi-test: Intel Pentium Pro op een frequentie van 225 MHz berekende een miljoen tekens in 7 minuten en 44.700 seconden.

Interessante situatie. Veel overklokkers besluiten na verloop van tijd de hardware te bespotten. Voor de lol of in een vlaag van nostalgische gevoelens. Maakt niet uit. Maar in 2009 slaagde de Oekraïense RomanLV, met behulp van een paar Intel Pentium Pro's die werkten op 240 MHz, erin om de wPrime 32m-test te doorstaan ​​in 6 minuten en 41.190 seconden.

Een naam die ieder kind kent.
Velen waren toch zeker geïnteresseerd in de reden waarom Intel besloot een lijn Pentium-processors uit te brengen in plaats van de gebruikelijke digitale aanduidingen (586, 686)? Er waren zelfs interessante geruchten onder de mensen, zeggen ze, de iconische processor van de 'blauwe' werd genoemd ter ere van een zekere Sovjet-ingenieur Pentkovsky, die de Elbrus-computer met een hamer en sikkel creëerde en deze vervolgens veilig over de heuvel gooide . Namelijk voor de Amerikanen. In feite waren het niemand minder dan AMD en Cyrus die ons ertoe aanzetten de naam Pentium voor hun producten te bedenken.

Vanwege plagiaat in namen besloot Intel het woord te registreren handelsmerk(de cijfers kunnen geen geregistreerd merk zijn). Zo verscheen de bekende Pentium.

Hoewel logischerwijs na de Intel 486 de Intel 586, Intel 686, enzovoort hadden moeten verschijnen. In feite betekent Pentium, vertaald uit het Grieks, "vijfde". Dus tot op zekere hoogte werd de traditie van generatienummering voortgezet (denk aan de Core i7 van vandaag).
Pas later, toen dit woord een superberoemd merk markeerde, begon het tot nu toe te worden gebruikt Vandaag. Bovendien klinken namen als Sexium niet zo expressief, hoewel verleidelijk.

En weer AMD

Het jaar daarop, na de aankondiging van de Intel Pentium, lanceerde AMD de volgende generatie processors. Deze keer was er geen sprake van plagiaat en kreeg de familie van silicium waaghalzen met de sonore naam K5 hun eigen individuele eigenschappen. In feite is deze CPU het eerste zelfstandige product van het bedrijf. Uiteraard positioneerde de AMD “steen” zichzelf als de belangrijkste (wat nog meer?) concurrent van de Intel Pentium. Op dat moment verscheen er een interessante haasje-over met de namen van processors. Zo werd de AMD K5 PR133 met een klokfrequentie van 100 MHz beschouwd als een analoog van de Intel Pentium-chip die werkte met een snelheid van 133 MHz (de zogenaamde PR-rating kwam uit die tijd). In totaal omvatte het “groene” modellengamma “stenen” met een signaal van 75, 90, 100 en 116 MHz. Er waren ook komische situaties toen absoluut identieke AMD K5 PR90- en AMD K5 PR120-chips werden uitgebracht, werkend op een frequentie van 90 MHz. Het kristal werd “ingelijst” volgens de 350-nanometer procestechnologie, die het mogelijk maakte om 4,3 miljoen transistors te plaatsen. De cache op het eerste niveau was verdeeld in 8 KB voor gegevens en 16 KB voor instructies.

Maar gedeelde herinnering het tweede niveau was niet eens gepland. Het werd op het moederbord gesoldeerd. Het energieverbruik van de vijfde generatie processors heeft de 10 psychologische watt overschreden. En om ze te koelen (processors en ook watts) was het nodig om niet alleen passief, maar ook actief te gebruiken luchtkoeling. Dit heeft overklokkers echter helemaal niet afgeschrikt. Dus de beste onder AMD overklokken K5 PR133 werd de Braziliaanse jongen RIBEIROCROSS. Hij slaagde erin de Pyaterochka op een frequentie van 142,5 MHz te laten draaien en de Super Pi 1m-benchmark te halen in 12 minuten en 48,640 seconden. Topprocessor AMD K5 PR166 (@116 MHz), onder de aandacht van de bekende oranje retro overklokker, bereikte de grens van 150,5 MHz. Met hetzelfde apparaat slaagde de Kroatische extremesporter Skydec voor de Super Pi 32m-test in 18 uur, 52 minuten en 40,392 seconden.

Laten we samen evolueren

Op 7 mei 1997 kondigde Intel een voortzetting van de Pentium-processorlijn aan. De tweede "stronk" was niets meer dan een herwerking van de P6-kern, waarvan het potentieel hierboven werd besproken. De upgrade van het kristal bestond uit het vergroten van de cache van het eerste niveau van 16 KB naar 32 KB, evenals het verschijnen van een blok SIMD-instructies MMX. Daarom moet de Intel Pentium MMX niet worden beschouwd als de eerste processor met (destijds) exclusieve multimedia-uitbreidingen. Trouwens, gelijktijdig met de reïncarnatie van de P6 werden SDRAM-geheugen en de AGP-interface (Accelerated Graphics Port) erg populair.

In totaal bestond de tweede "stronk" in vijf vormen. De eerste wordt beschouwd als de Klamath-kern. De daarop gebaseerde processors hadden een FSB-bus met een frequentie van 66 MHz en de CPU zelf werkte met een snelheid van 233-300 MHz. Tegelijkertijd werkte de externe cache op het tweede niveau (512 KB) op de helft van de kernfrequentie. Het ontwerp van het apparaat zelf was een cartridge met daarop gesoldeerde elementen. Later moest een dergelijk geval worden opgegeven ten gunste van een textolietplaat, zeer vergelijkbaar met de huidige processors.
De volgende Deschutes-kern bevond zich nog steeds in een cartridge die in Slot 1 was geïnstalleerd. De verschillen met Klamath waren de overgang naar een procestechnologie van 250 nanometer. Vanaf hier daalde het processorspanningsverbruik van drie volt naar twee, en namen de frequenties toe tot 450 MHz. De Pentium II 350 MHz “steen” is erg populair geworden. Overklokker Jonh uit het zonnige Argentinië slaagde er zelfs in om het model op te krikken naar 601 MHz! De test in de vorm van Super Pi 1m met dergelijke CPU-eigenschappen werd in gemiddeld 200 seconden voltooid.

Naam, zuster, naam!

Onder de Intel Pentium II verschenen later P6T (OverDrive) en mobiele Tonga/Dixon-cores. Ze waren echter niet tevreden met torenhoge klokfrequenties. Maar overklokken zou niet zo’n populaire bezigheid zijn geworden als de eerste processor van de Celeron-familie niet op 15 april 1998 was verschenen. Deze budgettelefoons zonder L2-cache veroverden letterlijk de harten van overklokkers over de hele wereld.
En sommige retrobenchers geven zich nog steeds over aan het overklokken van ‘selderij’ (zoals Celeron in de volksmond wordt genoemd vanwege de grote gelijkenis met het woord Celery).

De prestaties van deze chip lagen op een zeer laag niveau. Maar overklokken op de absolute maximale frequentie kon niet anders dan blij zijn. Tegelijkertijd werden dergelijke resultaten popcorn genoemd. Zo wist het Sloveense Moonman de Intel Celeron 433 MHz (gebaseerd op de Mendocino-kern) op te krikken naar 780 MHz. Om dit te doen, moesten we de bussnelheid verhogen naar 120 MHz. De ‘steen’-vermenigvuldiger bleef op x6,5 eenheden.

Gewoon K6

Ondertussen zat AMD zeker niet stil. In 1997 introduceerde het bedrijf de K6-processor (Model 6).
Zoals gebruikelijk positioneerden de nieuwe processors zichzelf als alternatief voor de Intel Pentium.
Daarom werden de namen van de kristallen aangepast aan het frequentiepotentieel van concurrenten.

De kern verwierf, na het overschakelen naar een procestechnologie van 350 nanometer, 8,8 miljoen transistors. En later werd een variant van Little Foot (of Model 7) uitgebracht, verwerkt met een “bestand” tot 250 nanometer. De L1-cache was 64 KB, gelijkelijk verdeeld tussen gegevens en instructies. De processor werkte op frequenties van 166, 200 en 233 MHz. ‘Paw’, zoals het liefkozend werd genoemd, kon 300 MHz bereiken. Waarom het zevende model niet door overklokkers werd opgeëist, is een mysterie. Maar de Model 6 was uitstekend in overklokken. Het record is van de Oostenrijker Turrican, die een 233 MHz-chip lanceerde op een frequentie van 310 MHz.

Net als de K6 werd de nieuwe familie - K6-2 - ontworpen om te concurreren met de Intel Pentium II. De ‘steen’ bestond uit 9,3 miljoen transistors, waarvoor het kristaloppervlak moest worden vergroot van 68 naar 81 vierkante millimeter. De warmteafvoer van de processor nam ook toe en bereikte 28,4 watt, afhankelijk van het model. De trouwe "soldaat" Socket 7 had echter geen actief koelsysteem nodig. En met behulp van een gewone 120 mm draaitafel overklokte de Belgische retroover Massman de AMD K6-2 (Model 8) naar 720,5 MHz.
Onze landgenoot, qwerty84, zorgde ervoor dat de processor de Super Pi 1m-test op 650 MHz doorstond in 5 minuten en 12,44 seconden.

Later (16 november 1998) bracht AMD de Chomper Extended-kern uit. Het is waar dat de frequenties van dergelijke ‘stenen’ niet veel zijn toegenomen. Het bovenste apparaat werkte met een snelheid van 550 MHz. Beste resultaat overklokken hoort weer bij Turrican: 744,6 MHz.

Ten slotte werd het tijdperk van achteruitgang van de K6-lijn gekenmerkt door processors van de IA-32-microarchitectuur, die in februari 1999 aan het publiek werden gepresenteerd. De Sharptooth- en K6-III-P-kernen hebben een full-speed cache van het tweede niveau die rechtstreeks op de chip is geëtst. Trouwens, voor 256 KB snelle 'hersenen' van de chip moesten 21,3 miljoen transistors worden uitgegeven, maar zonder het technische proces te upgraden.

De chipfrequenties verschilden niet van de zesde, zevende en achtste modellen. Helaas waren de nieuwe CPU's niet tevreden met hun overklokpotentieel. Overklokker GtaduS slaagde erin 575,1 MHz uit het AMD K6-III 450 MHz-model (Model 9) te persen.

Rond de millenniumwisseling

Waarschijnlijk zou het niet helemaal logisch zijn als Intel- en AMD-processors op de grens van oude en nieuwe tijden geen grote sprong voorwaarts zouden maken. Aan de kant van de eerste was deze sprong de Intel Pentium III-processor. De Katmai-kern, uitgebracht op 26 februari 1999, had aanvankelijk geen bovennatuurlijke kenmerken. De frequenties lagen over het algemeen op het niveau van 450-600 MHz. Een van de weinige verschillen tussen het gemodificeerde Deschutes-kristal was geheugenoptimalisatie en een uitgebreide set SSE-opdrachten.
Later werd de derde “stronk” bijgewerkt in de vorm van een Coppermine-chip. CPU-frequenties hebben eindelijk gigahertz bereikt! Dit wonder gebeurde op 8 maart 2000. Toegegeven, onder overklokkers werd de verovering van een dergelijke mijlpaal iets eerder gevierd. Om preciezer te zijn, in 1999 (de "steen" werd officieel gepresenteerd op 25 oktober), toen de Intel Pentium III-processor met een frequentie van 733 MHz de gekoesterde mijlpaal veroverde door overklokken.

Vandaag is het record eigendom van de Nederlandse liefhebber _Datura_: de man slaagde erin de validatie op de 1181,3 MHz-kern te verwijderen. Opmerkelijk is dat om een ​​soortgelijk resultaat te bereiken, de overklokker een faseovergangssysteem (lees: freon) moest gebruiken. Geheugen proefbank SDRAM-standaard werkte op een frequentie van 215 MHz, waarvoor een waterblok op de module moest worden geïnstalleerd.

Geweldig zoals altijd overklokpotentieel demonstreerde de “stenen” van de Celeron-lijn. Gebaseerd op dezelfde Coppermine-kern, hadden de processors 128 KB 4-kanaals cache op het tweede niveau en een 66 MHz FSB-bus. Als gevolg hiervan verdubbelde de geheugenlatentie vergeleken met een gewone Pentium III.
Maar het overklokpotentieel van het siliciumapparaat was niet bevredigend. En dat allemaal dankzij de hoge vermenigvuldigingsfactor x8. Als gevolg hiervan begon het model met een nominale frequentie van 800 MHz op 1406 MHz. Tegelijkertijd hoefde een inwoner van het tulpenland, de DDC-overklokker, niets anders te installeren dan een krachtigere ventilator op de voorraadkoeler.

Cartridges en andere soortgelijke

In wezen is een processor een stuk silicium met daarop geëtste transistors. Maar regelmatige gebruiker Tijdens het bestaan ​​van deze wonderbaarlijke apparaten is het onwaarschijnlijk dat er een kale halfgeleidersteen is gezien. De eerste CPU's werden vervaardigd in een DIP-pakket (Dual Inline Package). De processor zag eruit als een rechthoek met twee rijen contacten. De meest populaire en bekende “duizendpoot” is de Intel 8088.

Later kregen de chips vier rijen contacten. Deze koffer kreeg de logische naam QFP (Quad Flat Package). Doorgaans varieerde het aantal contacten van 64 tot 304 eenheden. Kristallen gekleed in PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier) “pantser” werkten op een vergelijkbare manier. Alleen de contacten bevonden zich in het zogenaamde ‘wiegje’ waar de chip in moest. Na verloop van tijd besloten ze plastic achterwege te laten ten gunste van keramische behuizingen.

Vervolgens kwamen de ingenieurs bij de PGA-uitvoermatrix (Pin Grid Array). Bijna alle versies van de Intel Pentium, evenals Athlon, Duron, Sempron en Opteron, zijn gebouwd op basis van een behuizing met pincontacten (pootjes). Mobiele ‘stronken’ werden in een BGA-blok (Ball Grid Array) gesoldeerd, waarbij loden kogels werden gebruikt in plaats van pinnen.

Tenslotte werden Intel Pentium II/III, Celeron, Athlon, Itanium en Xeon in cartridges geproduceerd. Er zijn in totaal 4 specificaties voor dit type behuizing: SECC, SECC2, SEPP en MMC.

Samen met de kern werden meestal geheugen en cache op het tweede niveau op een dergelijke cartridge gesoldeerd. IN de laatste tijd Intel maakt gebruik van het bekende LGA-pakket (Land Grid Array). Dit is dezelfde PGA, er worden alleen pads gebruikt in plaats van pinnen en de poten zelf zijn op het moederbord geïnstalleerd.

Niet het laatste woord

In de zomer van 1999 introduceerde AMD een lijn Athlon-processors met de K7-microarchitectuur. Zoals gebruikelijk werden Argon-, Pluto- en Orion-kristallen geproduceerd om de ‘stenen’ van Intel te volgen. En zoals gewoonlijk positioneerden ze zichzelf als gelijkwaardige vervanger. Alleen de zevende generatie lukte aanvankelijk niet met overklokken. Het potentieel van de eerste Athlons lag op een zeer laag niveau. Toen de 700 MHz “stomp” gemakkelijk de psychologische gigahertz overwon, brak de vergelijkbare Orion nauwelijks de 800 MHz-grens.

Dit blijkt uit het resultaat van de mafler-overklokker, die 10 jaar later werd geïnstalleerd: AMD Athlon 700 MHz gelanceerd met een frequentie van 889,15 MHz.

De release van processors op basis van de Thunderbird-kern zorgde voor meer opwinding. Model AMD Athlon 1000 heeft de ongekende grens van 2184 MHz bereikt! Daarvoor is het de moeite waard om dank te zeggen aan de Franse overklokker cpulloverclock.

Het was zo positief dat de overklokkende Tortuga het nieuwe millennium tegemoet ging. In veel opzichten gaven de successen als een kompas de richting aan van de ontwikkeling van centrale processors van Intel en AMD. En verder waren de tweeduizendste. Er lag een interessante en intrigerende weg voor ons.

Nieuw millennium

De industrie begroette het nieuwe millennium met enthousiasme.
De Pentium 4 werd uitgebracht in november 2000. Het werk aan processors in deze lijn begon in 1998, maar vanwege veel moeilijkheden duurde de ontwikkeling tot eind 2000. De nieuwe processors zijn gemaakt op basis van de NetBurst-microarchitectuur, die fundamentele verschillen vertoonde met de P6-microarchitectuur, op basis waarvan de Pentium II- en Pentium III-processors werden gebouwd, dus kregen ze een nieuwe naam: Pentium 4.

De eerste aanpassingen aan Pentium 4-processors waren niet erg succesvol. Ze waren qua prestaties inferieur aan de beste Pentium III-modellen en concurrerende processors van AMD. En de prijzen voor deze processors waren hoog. Na verloop van tijd, toen er echter snellere aanpassingen van processors in deze lijn verschenen, begon de Pentium 4 zijn niche in de markt te veroveren computertechnologie.

Maar de Pentium 4 was helemaal niet slecht en ondersteunde de SSE2- en SSE3-instructiesets. En in combinatie met HyperThreading blonk de Pentium 4 uit in het verwerken van zowel multimedia- als inhoudstaken, evenals in codes die waren geoptimaliseerd voor de nieuwe kern. En het gebruik van grafische kaarten voor 3D-graphics verbeterde de prestaties nog verder, waardoor de P4-processor de basis legde voor de ontwikkeling van gamingtools.

Overklokkers hebben grote belangstelling getoond voor de Northwood-kern, uitgebracht in 2002. Met het juiste moederbord en geheugen kunnen zelfs beginnende overklokkers kloksnelheden tot 1 GHz verhogen met luchtkoeling.

Maar om de Pentium 4 echt te laten schitteren, was het noodzakelijk om de klokfrequentie naar recordcijfers te verhogen. Intel ging ervan uit dat dit kon worden bereikt met de Prescott-kern, de eerste chip die werd vervaardigd met behulp van 90 nm-technologie. Maar Prescott gaf slechts een lichte prestatieverbetering, in tegenstelling tot luide reclamebeloften, en was bij gamingtests aanzienlijk inferieur aan AMD-processors.
Pentium 4 werd de eerste processor die, met alle aanpassingen, al binnen het raamwerk van het Socket-concept viel. Socket 478 is lange tijd in gebruik geweest, het cartridgesysteem was in de vergetelheid geraakt.

Wist je dat

De overgeklokte “Northwood” Pentium 4 was een “wezen” met weinig regelbaarheid, aangezien zelfs een kleine overschrijding van de bedrijfsspanning tot 1,7 V kon leiden tot snelle uitgang processor is defect. Dit fenomeen is algemeen bekend geworden als Sudden Northwood Death Syndrome.

AMD-tijdperk

Op dat moment kwam AMD, met de Athlon XP-lijn en een nieuw kl(1800+), op de markt. Als onderdeel van de Athlon-familie werd het, na de herziening van XP en de toevoeging van SSE-instructies, opnieuw een agressieve stap in de marketing van AMD. XP ondersteunde eXtreme Performance en speelde goed met Windows XP. Bovendien is AMD teruggekeerd naar het gebruik van het Performance Rating (PR)-systeem voor het markeren van processors. Officieel zou AMD's PR de prestaties van de XP-processor ten opzichte van de Thunderbird-kern karakteriseren, dus in theorie zou de AMD Athlon XP 1800+ dezelfde prestaties moeten hebben als Thunderbird op 1,8 GHz. In de praktijk werd deze afkorting echter ten onrechte veel breder gebruikt, bijvoorbeeld als verwijzing naar de overeenkomstige Intel-processor - grotendeels vanwege het samenvallen van de afkortingen "Pentium Rating" en "Performance Rating".

De meest populaire Socket A Athlon werd gemaakt op basis van de Barton-kern, die in 2003 verscheen en enorme overklokmogelijkheden beloofde. Vooral de eerste versie van de processor, Barton 2500+, die werd geleverd met een ontgrendelde vermenigvuldiger, wekte belangstelling. Door de vermenigvuldigingswaarde te verhogen, zouden de meeste Barton 2500+ processors deze prestaties gemakkelijk kunnen behalen vlaggenschipmodel AMD3200+.

Natuurlijk hadden AMD-ingenieurs niet de luxe om de overklokbeveiliging te verwijderen. De nieuwe, op Palomino gebaseerde Athlon XP/MP was een uitstekend voorbeeld van het hoogwaardige werk waartoe een chipfabrikant in staat is. Voorheen was het mogelijk om tracks aan te sluiten om de processor te "transformeren" in een krachtiger model. Deze methode was zeer effectief op eerdere Athlons met de Thunderbird-kern. Zo verdwenen de dromen van coole ‘overklokkers’ die plannen maakten om te overklokken nog voordat ze een processor kochten. Maar het overklokpotentieel was zelfs zonder dit fenomenaal!

Op het gebied van overklokken Athlon XP had de hoogste frequentie van 2641,78 MHz, van de Russische overklokker michaelnm. Dit was merkbaar hoger dan de vorige generatie Athlon.
Maar volgens Overklokken van Intel Pentium 4 kan overklokken tot 4455 MHz!

Er vond opnieuw een sprong plaats in de gelederen van AMD. Het hoogtepunt van AMD's succes was de 64-bit Athlon 64-processor, bedoeld voor het merendeel van de gebruikers. Terwijl Intel-ingenieurs probeerden een op NetBurst gebaseerde P4-processor te maken, begon AMD chips te produceren met een efficiëntere architectuur en een geïntegreerde geheugencontroller.

Hoewel de A64 zijn eigen 64-bits raamwerk aanbood, was hij ook volledig compatibel met 32-bits codering zonder merkbaar prestatieverlies. Dit was erg belangrijk voor Windows-gebruikers, die nog steeds in de 32-bits wereld leefde.

Intel gaf niet op. De ongelukkige NetBurst-architectuur verloor uiteindelijk zijn positie in de nieuwste Intel Pentium D-processors, die twee single-core processors bevatten, en werden vervolgens omgezet in multi-core modules. De Pentium D was niet zo elegant als AMD's dual-core ontwerp, maar bood behoorlijke multitasking-prestaties en goede overklokmogelijkheden tegen een relatief lage prijs. De Pentium D bood Intel-fans een sterk alternatief voor AMD.

AMD's Athlon 64 X2-serie processors bleven de desktop-pc-markt domineren en hadden twee kernen op één enkele chip, die een geïntegreerde geheugencontroller deelden. Dit interne structuur communicatie leverde een enorm prestatievoordeel op ten opzichte van Intel's dual-core configuratie, waarin de cores communiceerden gemeenschappelijke bus. De X2-serie heeft SSE3-opdrachten toegevoegd.

Intel versus AMD

Intel ontwaakt uit zijn winterslaap en begint de processorwereld stormenderhand te veroveren met zijn nieuwe Core 2-architectuur.

In plaats van zich te concentreren op het behalen van maximale kloksnelheden, heeft Intel zich gericht op hogere prestaties in zijn processorpijplijn. Dit betekende een terugkeer naar lagere kloksnelheden, maar aan de andere kant verhoogde het de prestaties van processors. Maar nadat het falen van Prescott aan het licht kwam, waren de media op hun hoede voor Intel's prestatiebeloften voor de Core 2. Maar tot AMD's teleurstelling maakte de Core 2 zijn beweringen waar.

De eerste Core 2 Duo heeft de markt letterlijk opgeblazen. Ondanks het debuut met lage frequenties van 1,86 GHz en 2,13 GHz (respectievelijk E6300 en E6400), maakten de prestaties en een agressief prijsbeleid Core 2 wenselijk en populair.

Later werd Core 2 overgebracht naar 45 nm-productietechnologie. Dit is hoe de Penryn-versie verscheen, waarin 820 miljoen transistors waren verpakt in een quad-coreprocessor die werkte op een frequentie die 3,2 GHz bereikte. Het nadeel was de bedrijfstemperatuur van de processor.

AMD, die de palm op het gebied van prestaties had overgedragen aan Intel's Core 2-architectuur, hoopte niettemin een doorbraak in de markt te maken met de toekomstige Barcelona-processor, die later werd omgedoopt tot Phenom. Maar vroege versies Phenom bevatte bugs en functioneerde vaak niet goed. En Intels Nehalem-architectuur ademde al in zijn nek.

Dit wil niet zeggen dat de Phenom zo'n slechte architectuur was - hij had zeker zijn eigen voordelen: verschillende SIMD-instructies, waaronder MMX, Enhanced 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3 en SSE4a, een 4-coreprocessor en goede prestaties. Maar dit alles was onvergelijkbaar inferieur aan het niveau van de nieuwste Intel-processors, bovendien verloor AMD van Intel in het prijsbeleid.

De Core i7-processor, uitgebracht in 2008, voedde de zorgen van AMD nog verder, dat nog steeds hoopte te concurreren om een ​​architectuur te creëren die kon concurreren met de Core 2. Ondertussen bleef de Core i7 (voorheen bekend als Nehalem) buiten de concurrentie.

Ondertussen verliet Intel uiteindelijk de traditionele bus ten gunste van QuickPath Interconnect, een analoog van HyperTransport van AMD. Deze point-to-point-verbinding maakt een veel snellere communicatie mogelijk tussen de processor en verschillende subsystemen. Het is waar dat overklokkers hierdoor “hun vaardigheden moesten upgraden”, inclusief het beheersen van verschillende nieuwe termen, om te leren hoe ze correct konden overklokken.

In eerste instantie waren dit lastige processors om te overklokken, en Intel begon voor het eerst het overklokken out-of-the-box te blokkeren. Na deze processors begonnen speciale aanpassingen voor overklokkers te verschijnen - series met markeringen (K - voor overklokken met ontgrendelde vermenigvuldigers), terwijl de rest al was gekapt.

Velen geloven dat de Phenom II is wat de originele Phenom had moeten zijn. Samen met een verdrievoudigde L3-cache (6 MB in plaats van 2 MB), DDR3-ondersteuning en het verwijderen van cold bugs waar overklokkers last van hadden, dichtte de Phenom II de prestatiekloof met Intel's Core 2-lijn. Maar AMD had nog steeds een probleem: Intel had de volgende stap, en AMD had gebruikers niets te bieden als concurrent van de Core i7.

Niet in staat om met Intel te concurreren op het gebied van prestaties, moest AMD de prijzen van zijn processors aanzienlijk meer verlagen dan het had gewild. Terwijl de Athlon 64 X2 dat wel deed hoge prijzen De Phenom II X4 940 had een verkoopprijs van slechts $ 215, ruim onder de $ 1.000 die vlaggenschipprocessors doorgaans oplegden.

Intel: VOOR- en nadelen

Sinds de komst van Corei7 begon een nieuw tijdperk; het aantal overklokkers en groepen begon te dalen na de piek van de eerste Bloomfield-processors. En Intel begon actief het idee van een geïntegreerde videokern in de processor te promoten. De vergrendelde frequentie op alle versies behalve de K-serie zorgde niet voor populariteit bij overklokprocessors; als gevolg daarvan werden de belangrijkste frequentierecords van die jaren gewonnen door de AMD PHENOM II X2.

Maar er zijn nog steeds liefhebbers, er wordt nog steeds stikstof gebruikt, maar met de komst van de i7 is dit een heel ander tijdperk dat een apart artikel verdient.

Intel heeft een lange weg afgelegd van een kleine chipfabrikant naar een wereldleider op het gebied van processorproductie. Gedurende deze tijd zijn veel processorproductietechnologieën ontwikkeld en zijn de technologische proces- en apparaatkenmerken sterk geoptimaliseerd.

Veel prestatie-indicatoren van processors zijn afhankelijk van de opstelling van transistors op de siliciumchip. De technologie van transistorarrangementen wordt microarchitectuur of eenvoudigweg architectuur genoemd. In dit artikel zullen we bekijken welke Intel-processorarchitecturen tijdens de ontwikkeling van het bedrijf zijn gebruikt en hoe deze van elkaar verschillen. Laten we beginnen met de oudste microarchitecturen en helemaal naar nieuwe processors en plannen voor de toekomst kijken.

Zoals ik al zei, gaan we in dit artikel niet in op de bitcapaciteit van processors. Met het woord architectuur bedoelen we de microarchitectuur van de microschakeling, de opstelling van transistors printplaat, hun omvang, afstand, technologisch proces, dit alles valt onder dit concept. Ook de RISC- en CISC-instructiesets zullen we niet aanraken.

Het tweede waar je op moet letten is de generatie van de Intel-processor. Je hebt het waarschijnlijk al vaak gehoord: deze processor is de vijfde generatie, die is de vierde en deze is de zevende. Veel mensen denken dat dit i3, i5, i7 wordt genoemd. Maar in feite is er geen i3, enzovoort - dit zijn processormerken. En de generatie is afhankelijk van de gebruikte architectuur.

Met elke nieuwe generatie verbeterde de architectuur, werden processors sneller, zuiniger en kleiner, genereerden ze minder warmte, maar werden ze tegelijkertijd duurder. Er zijn maar weinig artikelen op internet die dit allemaal volledig beschrijven. Laten we nu eens kijken waar het allemaal begon.

Intel-processorarchitecturen

Ik zeg meteen dat je niets van het artikel moet verwachten. technische details, we zullen alleen overwegen fundamentele verschillen, wat interessant zal zijn voor gewone gebruikers.

Eerste verwerkers

Laten we eerst een korte blik werpen op de geschiedenis om te begrijpen hoe het allemaal begon. Laten we niet te ver gaan en beginnen met 32-bits processors. De eerste was de Intel 80386, deze verscheen in 1986 en kon werken op frequenties tot 40 MHz. Oude processors hadden ook een generatieaftelling. Deze processor behoort tot de derde generatie en hier is gebruik gemaakt van de 1500 nm procestechnologie.

De volgende, vierde generatie was 80486. De architectuur die daarin werd gebruikt heette 486. De processor werkte op een frequentie van 50 MHz en kon 40 miljoen instructies per seconde uitvoeren. De processor had 8 KB L1-cache en werd vervaardigd met behulp van een 1000 nm-procestechnologie.

De volgende architectuur was P5 of Pentium. Deze processors verschenen in 1993, de cache werd vergroot tot 32 KB, de frequentie was maximaal 60 MHz en de procestechnologie werd teruggebracht tot 800 nm. In de zesde generatie P6 was de cachegrootte 32 KB en bereikte de frequentie 450 MHz. Het technische proces is teruggebracht tot 180 nm.

Toen begon het bedrijf processors te produceren op basis van de NetBurst-architectuur. Het gebruikte 16 KB cache op het eerste niveau per kern en tot 2 MB cache op het tweede niveau. De frequentie nam toe tot 3 GHz en het technische proces bleef op hetzelfde niveau: 180 nm. Hier verschenen al 64-bits processors die adressering ondersteunden meer geheugen. Er werden ook veel opdrachtextensies geïntroduceerd, evenals de toevoeging van Hyper-Threading-technologie, waardoor twee threads vanuit één kern konden worden gemaakt, waardoor de prestaties toenamen.

Uiteraard verbeterde elke architectuur in de loop van de tijd, nam de frequentie toe en nam het technische proces af. Er waren ook tussenliggende architecturen, maar alles is hier een beetje vereenvoudigd omdat dat niet ons hoofdonderwerp is.

Intel Core

NetBurst werd in 2006 vervangen door de Intel Core-architectuur. Een van de redenen voor de ontwikkeling van deze architectuur was de onmogelijkheid om de frequentie in NetBrust te verhogen, evenals de zeer hoge warmteafvoer. Deze architectuur is ontworpen voor de ontwikkeling van multi-coreprocessors, de grootte van de cache op het eerste niveau is vergroot tot 64 KB. De frequentie bleef op 3 GHz, maar het stroomverbruik werd sterk verminderd, evenals de procestechnologie, tot 60 nm.

Processoren gebaseerd op de Core-architectuur ondersteunden hardwarevirtualisatie Intel-VT, evenals enkele instructie-uitbreidingen, maar ondersteunden geen Hyper-Threading, aangezien ze waren ontwikkeld op basis van de P6-architectuur, waar deze functie nog niet bestond.

Eerste generatie - Nehalem

Vervolgens werd vanaf het begin begonnen met het nummeren van generaties, omdat alle volgende architecturen verbeterde versies van Intel Core zijn. De Nehalem-architectuur verving Core, die enkele beperkingen had, zoals het onvermogen om de kloksnelheid te verhogen. Ze verscheen in 2007. Het maakt gebruik van een 45 nm-technologieproces en heeft ondersteuning voor Hyper-Therading-technologie toegevoegd.

Nehalem-processors hebben een 64 KB L1-cache, 4 MB L2-cache en 12 MB L3-cache. De cache is beschikbaar voor alle processorkernen. Ook werd het mogelijk om een ​​grafische versneller in de processor te integreren. De frequentie is niet veranderd, maar de prestaties en de grootte van de printplaat zijn toegenomen.

Tweede generatie - Sandy Bridge

Zandige brug verscheen in 2011 ter vervanging van Nehalem. Het maakt al gebruik van een 32 nm-procestechnologie, het gebruikt dezelfde hoeveelheid cache op het eerste niveau, 256 MB cache op het tweede niveau en 8 MB cache op het derde niveau. Experimentele modellen gebruikten tot 15 MB gedeelde cache.

Bovendien zijn nu alle apparaten verkrijgbaar met een ingebouwde grafische versneller. Is verhoogd maximale frequentie, evenals de algehele prestaties.

Derde generatie - Ivy Bridge

Ivy Bridge-processors zijn sneller dan Sandy Bridge en worden vervaardigd met behulp van een 22 nm-procestechnologie. Ze verbruiken 50% minder energie dan eerdere modellen en leveren ook 25-60% hogere prestaties. De processors ondersteunen ook Intel-technologie Quick Sync, waarmee u video meerdere keren sneller kunt coderen.

Vierde generatie - Haswell

Processor generatie Intel Haswell werd ontwikkeld in 2012. Hier werd hetzelfde technische proces gebruikt: 22 nm, het cache-ontwerp werd gewijzigd, de mechanismen voor energieverbruik werden verbeterd en de prestaties waren enigszins verbeterd. Maar de processor ondersteunt veel nieuwe connectoren: LGA 1150, BGA 1364, LGA 2011-3, DDR4-technologie, enzovoort. Basisprincipes Haswell-voordeel is dat het kan worden gebruikt in draagbare apparaten vanwege het zeer lage stroomverbruik.

Vijfde generatie - Broadwell

Dit is een verbeterde versie van de Haswell-architectuur, die gebruik maakt van de 14 nm-procestechnologie. Daarnaast zijn er diverse verbeteringen aan de architectuur aangebracht, waardoor de prestaties met gemiddeld 5% verbeteren.

Zesde generatie - Skylake

De volgende architectuur van Intel Core-processors, de zesde generatie Skylake, werd in 2015 uitgebracht. Dit is een van de belangrijkste updates van de Core-architectuur. Om de processor op het moederbord te installeren wordt de LGA 1151-socket gebruikt; DDR4-geheugen wordt nu ondersteund, maar DDR3-ondersteuning blijft behouden. Thunderbolt 3.0 wordt ondersteund, evenals DMI 3.0, wat twee keer zoveel oplevert hogere snelheid. En traditiegetrouw was er sprake van een hogere productiviteit en een lager energieverbruik.

Zevende generatie - Kaby Lake

Nieuw, zevende Kern generatie- Kaby Lake kwam dit jaar uit, de eerste processors verschenen half januari. Hier waren niet veel veranderingen. De 14 nm-procestechnologie blijft behouden, evenals dezelfde LGA 1151-socket DDR3L SDRAM en DDR4 SDRAM-geheugensticks en -bussen PCI Express 3.0, USB 3.1. Bovendien werd de frequentie iets verhoogd en de transistordichtheid verlaagd. Maximale frequentie 4,2 GHz.

Conclusies

In dit artikel hebben we gekeken naar de Intel-processorarchitecturen die in het verleden werden gebruikt, maar ook naar de architecturen die nu worden gebruikt. Vervolgens is het bedrijf van plan om over te stappen op de 10 nm-procestechnologie en zal deze generatie Intel-processors CanonLake heten. Maar Intel is hier nog niet klaar voor.

Daarom is het de bedoeling om in 2017 een verbeterde versie van SkyLake uit te brengen onder de codenaam Coffe Lake. Het is ook mogelijk dat er andere Intel-processormicroarchitecturen zullen komen totdat het bedrijf de nieuwe procestechnologie volledig onder de knie heeft. Maar we zullen dit allemaal in de loop van de tijd leren. Ik hoop dat je deze informatie nuttig vond.

Over de auteur

Oprichter en sitebeheerder, ik ben gepassioneerd door open source software en het Linux-besturingssysteem. Ik gebruik momenteel Ubuntu als mijn belangrijkste besturingssysteem. Naast Linux ben ik geïnteresseerd in alles wat hiermee te maken heeft informatietechnologie en moderne wetenschap.

Dit artikel gaat gedetailleerd in op de nieuwste generaties Intel-processors op basis van de Kor-architectuur. Dit bedrijf bekleedt een leidende positie op de markt voor computersystemen en de meeste pc's worden momenteel op halfgeleiderchips geassembleerd.

Intel's ontwikkelingsstrategie

Voor alle voorgaande generaties Intel-processors gold een cyclus van twee jaar. De update-releasestrategie van dit bedrijf heet "Tick-Tock". De eerste fase, genaamd "Tick", bestond uit het omzetten van de CPU naar een nieuw technologisch proces. Qua architectuur waren de generaties Sandy Bridge (2e generatie) en Ivy Bridge (3e generatie) bijvoorbeeld vrijwel identiek. Maar de productietechnologie van de eerste was gebaseerd op 32 nm-standaarden, en de laatste - 22 nm. Hetzelfde kan gezegd worden over HasWell (4e generatie, 22 nm) en BroadWell (5e generatie, 14 nm). Op zijn beurt betekent de ‘So’-fase een radicale verandering in de architectuur van halfgeleiderkristallen en een aanzienlijke toename van de prestaties. Voorbeelden hiervan zijn de volgende overgangen:

1e generatie Westmere en 2e generatie Sandy Bridge. Het technologische proces was in dit geval identiek - 32 nm, maar de veranderingen in termen van chiparchitectuur waren aanzienlijk - de noordbrug van het moederbord en de ingebouwde grafische versneller werden overgebracht naar de CPU.

3e generatie "Ivy Bridge" en 4e generatie "HasWell". Het stroomverbruik van het computersysteem is geoptimaliseerd en de klokfrequenties van de chips zijn verhoogd.

5e generatie "BroadWell" en 6e generatie "SkyLike". De frequentie is opnieuw verhoogd, het stroomverbruik is verder verbeterd en er zijn verschillende nieuwe instructies toegevoegd om de prestaties te verbeteren.

Segmentatie van processoroplossingen op basis van de Kor-architectuur

De centrale verwerkingseenheden van Intel hebben de volgende positionering:

De meest betaalbare oplossingen zijn Celeron-chips. Ze zijn geschikt voor het samenstellen van kantoorcomputers die zijn ontworpen om de meest eenvoudige taken op te lossen.

Een stapje hoger zijn de CPU's uit de Pentium-serie. Architectonisch zijn ze vrijwel volledig identiek aan de jongere Celeron-modellen. Maar de grotere L3-cache en hogere frequenties geven ze een duidelijk voordeel op het gebied van prestaties. De niche van deze CPU zijn gaming-pc's op instapniveau.

Het middensegment van CPU's van Intel wordt ingenomen door oplossingen op basis van Cor I3. De vorige twee typen processors hebben in de regel slechts 2 rekeneenheden. Hetzelfde kan gezegd worden over Kor Ai3. Maar de eerste twee chipsfamilies hebben geen ondersteuning voor HyperTrading-technologie, terwijl Cor I3 dat wel heeft. Als gevolg hiervan worden op softwareniveau twee fysieke modules omgezet in vier programmaverwerkingsthreads. Dit zorgt voor een aanzienlijke prestatieverbetering. Op basis van dergelijke producten kunt u al een gaming-pc op het middenniveau bouwen, of zelfs een server op instapniveau.

De niche van oplossingen boven het gemiddelde niveau, maar onder het premiumsegment, is gevuld met chips op basis van Cor I5. Dit halfgeleiderkristal beschikt over de aanwezigheid van 4 fysieke kernen tegelijk. Het is deze architectonische nuance die qua prestaties een voordeel biedt ten opzichte van de Cor I3. Nieuwere generaties Intel i5-processors hebben hogere kloksnelheden en dit zorgt voor constante prestatiewinst.

De niche van het premiumsegment wordt ingenomen door producten op basis van Cor I7. Het aantal rekeneenheden dat ze hebben is exact hetzelfde als dat van de Cor I5. Maar ze hebben, net als Cor Ai3, ondersteuning voor technologie met de codenaam ‘Hyper Trading’. Daarom worden op softwareniveau 4 cores omgezet in 8 verwerkte threads. Het is deze nuance die een fenomenaal prestatieniveau biedt waar elke chip op kan bogen. De prijs van deze chips is passend.

Processor-aansluitingen

Generaties worden op verschillende sockettypen geïnstalleerd. Daarom zal het niet mogelijk zijn om de eerste chips op deze architectuur in een moederbord voor een 6e generatie CPU te installeren. Of, omgekeerd, een chip met de codenaam “SkyLike” kan niet fysiek op een moederbord worden geïnstalleerd voor processors van de eerste of tweede generatie. De eerste processorsocket heette "Socket H", of LGA 1156 (1156 is het aantal pinnen). Het werd in 2009 uitgebracht voor de eerste CPU's die waren vervaardigd volgens tolerantienormen van 45 nm (2008) en 32 nm (2009), gebaseerd op deze architectuur. Tegenwoordig is het zowel moreel als fysiek verouderd. In 2010 werd dit vervangen door LGA 1155, oftewel “Socket H1”. Moederborden in deze serie ondersteunen Kor-chips van de 2e en 3e generatie. Hun codenamen zijn respectievelijk "Sandy Bridge" en "Ivy Bridge". 2013 werd gekenmerkt door de release van de derde socket voor chips gebaseerd op de Kor-architectuur - LGA 1150 of Socket H2. Het was mogelijk om CPU's van de 4e en 5e generatie in deze processorsocket te installeren. Welnu, in september 2015 werd de LGA 1150 vervangen door de nieuwste huidige socket - LGA 1151.

Chips van de eerste generatie

De meest betaalbare processorproducten van dit platform waren Celeron G1101 (2,27 GHz), Pentium G6950 (2,8 GHz) en Pentium G6990 (2,9 GHz). Ze hadden allemaal slechts 2 kernen. De niche van oplossingen op het middenniveau werd ingenomen door “Cor I3” met de aanduiding 5XX (2 cores/4 logische informatieverwerkingsthreads). Een stap hoger waren de “Cor Ai5” met het label 6XX (ze hebben parameters die identiek zijn aan de “Cor Ai3”, maar de frequenties zijn hoger) en 7XX met 4 echte kernen. De meest productieve computersystemen werden samengesteld op basis van Kor I7. Hun modellen werden aangeduid als 8XX. De snelste chip in dit geval had het label 875K. Dankzij de ontgrendelde vermenigvuldiger was het mogelijk om een ​​dergelijk apparaat te overklokken, wat passend was. Dienovereenkomstig was het mogelijk om een ​​indrukwekkende prestatieverbetering te verkrijgen. Overigens betekende de aanwezigheid van het voorvoegsel “K” in de aanduiding van het CPU-model dat de vermenigvuldiger ontgrendeld was en dat dit model overklokt kon worden. Welnu, het voorvoegsel “S” is toegevoegd om energiezuinige chips aan te duiden.

Geplande architectonische vernieuwing en Sandy Bridge

De eerste generatie chips gebaseerd op de Kor-architectuur werd in 2010 vervangen door oplossingen met de codenaam “Sandy Bridge”. Hun belangrijkste kenmerken waren de overdracht van de noordbrug en de ingebouwde grafische versneller naar de siliciumchip van de siliciumprocessor. De niche van de meest budgetoplossingen werd ingenomen door de Celerons uit de G4XX- en G5XX-serie. In het eerste geval werd de cache van niveau 3 ingekort en was er slechts één kern. De tweede serie kon op zijn beurt bogen op twee rekeneenheden tegelijk. De Pentium-modellen G6XX en G8XX bevinden zich een stapje hoger. In dit geval werd het verschil in prestatie geleverd door hogere frequenties. Het was de G8XX die vanwege dit belangrijke kenmerk in de ogen van de eindgebruiker de voorkeur verdiende. De Kor I3-lijn werd vertegenwoordigd door 21XX-modellen (het is het getal “2” dat aangeeft dat de chip tot de tweede generatie van de Kor-architectuur behoort). Aan sommigen van hen werd aan het eind de index “T” toegevoegd: energiezuinigere oplossingen met verminderde prestaties.

De “Kor Ai5” -oplossingen werden op hun beurt aangeduid met 23ХХ, 24ХХ en 25ХХ. Hoe hoger de modelmarkering, hoe meer hoog niveau CPU-prestaties. De "T" aan het einde is de meest energiezuinige oplossing. Als de letter “S” aan het einde van de naam wordt toegevoegd, is dit qua stroomverbruik een tussenoptie tussen de “T” -versie van de chip en het standaardkristal. Index "P" - de grafische versneller is uitgeschakeld in de chip. Chips met de letter “K” hadden een ontgrendelde vermenigvuldiger. Soortgelijke markeringen zijn ook relevant voor de derde generatie van deze architectuur.

De opkomst van een nieuw, geavanceerder technologisch proces

In 2013 werd de derde generatie CPU's op basis van deze architectuur uitgebracht. De belangrijkste innovatie is een vernieuwd technisch proces. Anders werden er geen significante innovaties in geïntroduceerd. Ze waren fysiek compatibel met de vorige generatie CPU's en konden op dezelfde moederborden worden geïnstalleerd. Hun notatiestructuur blijft identiek. Celerons werden G12XX genoemd en Pentiums werden G22XX genoemd. Alleen in het begin was er in plaats van “2” al “3”, wat aangaf tot de 3e generatie te behoren. De Kor Ai3-lijn had indexen 32XX. Meer geavanceerde "Kor Ai5" werden aangeduid als 33ХХ, 34ХХ en 35ХХ. Welnu, de vlaggenschipoplossingen van "Kor I7" waren gemarkeerd met 37XX.

De vierde herziening van de Kor-architectuur

De volgende fase was de 4e generatie Intel-processors, gebaseerd op de Kor-architectuur. De markering was in dit geval als volgt:

Economy-class CPU's "Celerons" werden G18XX genoemd.

"Pentiums" hadden de indexen G32XX en G34XX.

De volgende aanduidingen werden toegewezen aan “Kor Ai3” - 41ХХ en 43ХХ.

“Kor I5” was te herkennen aan de afkortingen 44ХХ, 45ХХ en 46ХХ.

Welnu, 47XX werd toegewezen om “Kor Ai7” aan te duiden.

Chips van de vijfde generatie

gebaseerd op deze architectuur was vooral gericht op gebruik op mobiele apparaten. Voor desktop-pc's zijn alleen chips uit de AI 5- en AI 7-lijnen uitgebracht. Bovendien slechts een zeer beperkt aantal modellen. De eerste werd 56XX genoemd en de tweede 57XX.

De meest recente en veelbelovende oplossingen

De zesde generatie Intel-processors debuteerde begin herfst 2015. Dit is de meest actuele processorarchitectuur van dit moment. Instapchips worden in dit geval aangeduid als G39XX (“Celeron”), G44XX en G45XX (zoals “Pentiums” worden genoemd). Core I3-processors worden aangeduid met 61XX en 63XX. Op zijn beurt is “Kor I5” 64ХХ, 65ХХ en 66ХХ. Welnu, alleen de 67XX-markering is toegewezen om vlaggenschipoplossingen aan te duiden. De nieuwe generatie Intel-processors staat nog maar aan het begin van zijn levenscyclus en dergelijke chips zullen nog geruime tijd relevant zijn.

Overklokfuncties

Bijna alle chips die op deze architectuur zijn gebaseerd, hebben een vergrendelde vermenigvuldiger. Daarom is overklokken in dit geval alleen mogelijk door de frequentie te verhogen. In de laatste, 6e generatie zal zelfs dit vermogen om de prestaties te verbeteren door moederbordfabrikanten in het BIOS moeten worden uitgeschakeld. De uitzonderingen hierop zijn de processors van de series “Kor Ai5” en “Cor Ai7” met de “K”-index. Hun vermenigvuldiger is ontgrendeld en hierdoor kunt u de prestaties van computersystemen op basis van dergelijke halfgeleiderproducten aanzienlijk verbeteren.

De mening van eigenaren

Alle generaties Intel-processors die in dit materiaal worden vermeld, hebben een hoge mate van energie-efficiëntie en een fenomenaal prestatieniveau. Hun enige nadeel is hoge kosten. Maar de reden hiervoor ligt in het feit dat de directe concurrent van Intel, vertegenwoordigd door AMD, er niet tegen kan zijn met meer of minder waardevolle oplossingen. Daarom bepaalt Intel, op basis van haar eigen overwegingen, het prijskaartje voor haar producten.

Resultaten

In dit artikel worden generaties Intel-processors, alleen voor desktop-pc's, in detail onderzocht. Zelfs deze lijst is voldoende om te verdwalen in de aanduidingen en namen. Daarnaast zijn er ook mogelijkheden voor computerliefhebbers (platform 2011) en diverse mobiele stopcontacten. Dit alles wordt alleen gedaan zodat de eindgebruiker de meest optimale kan kiezen om zijn problemen op te lossen. Welnu, de meest relevante van de overwogen opties zijn chips van de 6e generatie. Dit zijn de punten waar u op moet letten bij het kopen of monteren van een nieuwe pc.

Geschiedenis van Intel-processors | Eerstgeborene – Intel 4004

Intel verkocht zijn eerste microprocessor in 1971. Het was een 4-bits chip met de codenaam 4004. Hij was bedoeld voor samenwerking met drie andere microchips, ROM 4001, RAM 4002 en schuifregister 4003. 4004 deed de daadwerkelijke berekeningen, en de overige componenten waren cruciaal voor de werking van de processor. De 4004-chips werden voornamelijk gebruikt in rekenmachines en soortgelijke apparaten, en waren niet bedoeld voor computers. De maximale klokfrequentie was 740 kHz.

De 4004 werd gevolgd door een soortgelijke processor genaamd de 4040, die in wezen een verbeterde versie was van de 4004 met een uitgebreide instructieset en hogere prestaties.

Geschiedenis van Intel-processors | 8008 en 8080

Met de hulp van de 4004 deed Intel zich gelden op de microprocessormarkt en om te profiteren van de geïntroduceerde situatie nieuwe serie 8-bits processors. De 8008-chips verschenen in 1972, gevolgd door de 8080 in 1974 en de 8085 in 1975. Hoewel de 8008 Intels eerste 8-bit microprocessor is, was hij niet zo bekend als zijn voorganger of opvolger, de 8080. -bit blokken was de 8008 sneller dan de 4004, maar had een vrij bescheiden kloksnelheid van 200-800 kHz en trok niet bijzonder de aandacht van systeemontwerpers. De 8008 werd geproduceerd met behulp van 10 micrometertechnologie.

De Intel 8080 was veel succesvoller. Het architectonische ontwerp van de 8008-chips werd gewijzigd door de toevoeging van nieuwe instructies en de overgang naar 6 micrometer transistors. Hierdoor kon Intel de kloksnelheid meer dan verdubbelen, en de snelste 8080-processors in 1974 draaiden op 2 MHz. De 8080 CPU's werden in talloze apparaten gebruikt, waardoor verschillende softwareontwikkelaars, zoals het nieuw gevormde Microsoft, zich gingen concentreren op software voor Intel-processors.

Uiteindelijk waren het de 8086 microchips die later kwamen algehele architectuur met 8080 om achterwaartse compatibiliteit te behouden met software die voor hen is geschreven. Als gevolg hiervan waren de belangrijkste hardwareblokken van de 8080-processors aanwezig in elke op x86 gebaseerde processor die ooit werd geproduceerd. Software for 8080 kan technisch gezien ook op elke x86-processor draaien.

De 8085-processors waren in wezen een goedkopere versie van de 8080 met een hogere kloksnelheid. Ze waren zeer succesvol, hoewel ze een kleinere stempel op de geschiedenis drukten.

Geschiedenis van Intel-processors | 8086: begin van het x86-tijdperk

Intel's eerste 16-bits processor was de 8086. Deze presteerde aanzienlijk beter dan de 8080. Naast de hogere kloksnelheid beschikte de processor over een 16-bits databus en hardware-executie-eenheden waarmee de 8086 tegelijkertijd twee acht-bits processors kon uitvoeren. beetje instructies. Bovendien kon de processor complexere 16-bits bewerkingen uitvoeren, maar het merendeel van de programma's was destijds ontwikkeld voor 8-bits processors, dus ondersteuning voor 16-bits bewerkingen was niet zo relevant als multitasking van de processor. De adresbusbreedte werd uitgebreid tot 20 bits, waardoor de 8086-processor toegang kreeg tot 1 MB geheugen en betere prestaties.

De 8086 was ook de eerste x86-processor. Het maakte gebruik van de eerste versie van de x86-instructieset, die sinds de introductie van de chip vrijwel elke AMD- en Intel-processor van stroom heeft voorzien.

Rond dezelfde tijd bracht Intel de 8088-chip uit. Deze was gebaseerd op de 8086, maar de helft van de adresbus was uitgeschakeld en was beperkt tot 8-bits bewerkingen. Het had echter toegang tot 1 MB RAM en draaide op hogere frequenties, dus het was sneller dan eerdere 8-bit Intel-processors.

Geschiedenis van Intel-processors | 80186 en 80188

Na de 8086 introduceerde Intel verschillende andere processors, die allemaal een vergelijkbare 16-bits architectuur gebruikten. De eerste was de 80186-chip. Deze was ontworpen om het ontwerp te vereenvoudigen kant-en-klare systemen. Intel heeft een aantal hardware-elementen die normaal op het moederbord staan, naar de CPU verplaatst, waaronder de klokgenerator, interruptcontroller en timer. Door deze componenten in de CPU te integreren werd de 80186 vele malen sneller dan de 8086. Intel verhoogde ook de kloksnelheid van de chip om de prestaties verder te verbeteren.

De 80188-processor had ook een aantal hardwarecomponenten geïntegreerd in de chip, maar deed het met een 8-bit databus zoals de 8088 en werd aangeboden als budgetoplossing.

Geschiedenis van Intel-processors | 80286: meer geheugen, meer prestaties

Na de release van 80186 verscheen de 80286 in hetzelfde jaar. Hij had vrijwel identieke kenmerken, met uitzondering van de adresbus die was uitgebreid naar 24-bit, waardoor hij in de zogenaamde beschermde modus van de processor kon werken. met RAM tot 16 MB.

Geschiedenis van Intel-processors | iAPX432

iAPX 432 was Intel's eerste poging om de x86-architectuur in een compleet andere richting te verlaten. Volgens de berekeningen van Intel zou de iAPX 432 meerdere malen sneller moeten zijn dan de andere oplossingen van het bedrijf. Maar uiteindelijk faalde de processor vanwege aanzienlijke ontwerpfouten. Hoewel x86-processors als relatief complex werden beschouwd, bracht de iAPx 432 de complexiteit van CISC naar een geheel nieuw niveau. nieuw niveau. De processorconfiguratie was behoorlijk omvangrijk, waardoor Intel gedwongen werd de CPU op twee afzonderlijke matrijzen te produceren. De processor was ook ontworpen voor zware werklasten en kon niet goed presteren als er onvoldoende busbandbreedte of datastroom was. De iAPX 432 presteerde beter dan de 8080 en 8086, maar werd snel overschaduwd door nieuwere x86-processors en werd uiteindelijk verlaten.

Geschiedenis van Intel-processors | i960: Intel's eerste RISC-processor

In 1984 creëerde Intel zijn eerste RISC-processor. Het was geen directe concurrent van op x86 gebaseerde processors, aangezien het bedoeld was voor veilige ingebedde oplossingen. Deze chips gebruikten een 32-bit superscalaire architectuur die gebruik maakte van het Berkeley RISC-ontwerpconcept. De eerste i960-processors hadden relatief lage kloksnelheden (het jongere model draaide op 10 MHz), maar na verloop van tijd werd de architectuur verbeterd en overgebracht naar dunnere technische processen, waardoor het mogelijk werd de frequentie te verhogen naar 100 MHz. Ze ondersteunden ook 4 GB beschermd geheugen.

De i960 werd veel gebruikt in militaire systemen en ook in het zakelijke segment.

Geschiedenis van Intel-processors | 80386: overgang van x86 naar 32-bits

De eerste 32-bit x86-processor van Intel was de 80386, die in 1985 verscheen. Het belangrijkste voordeel was de 32-bits adresbus, die het mogelijk maakte om tot 4 GB systeemgeheugen te adresseren. Hoewel vrijwel niemand destijds zoveel geheugen gebruikte, schaadden RAM-beperkingen vaak de prestaties van eerdere x86-processors en concurrerende CPU's. In tegenstelling tot moderne CPU's betekende het vergroten van de hoeveelheid RAM bij de introductie van de 80386 bijna altijd betere prestaties. Intel heeft ook een aantal architectonische verbeteringen doorgevoerd die de prestaties tot boven de 80286-niveaus hielpen verbeteren, zelfs als beide systemen dezelfde hoeveelheid RAM gebruikten.

Om meer betaalbare modellen aan de productlijn toe te voegen, introduceerde Intel de 80386SX. Deze processor was vrijwel identiek aan de 32-bits 80386, maar was beperkt tot een 16-bits databus en ondersteunde slechts maximaal 16 MB RAM.

Geschiedenis van Intel-processors | ik860

In 1989 jaar Intel deed opnieuw een poging om af te stappen van x86-processors. Ze heeft een nieuwe CPU gemaakt met RISC-architectuur i860 gebeld. In tegenstelling tot de i960 was deze CPU ontworpen als een krachtig model voor de desktopmarkt, maar het processorontwerp had enkele nadelen. De belangrijkste was dat de processor, om hoge prestaties te bereiken, volledig afhankelijk was van softwarecompilers, die instructies moesten plaatsen in de volgorde waarin ze werden uitgevoerd op het moment van creatie. uitvoerbaar bestand. Dit hielp Intel de grootte te behouden en de complexiteit van de i860-chip te verminderen, maar bij het compileren van programma's was het bijna onmogelijk om elke instructie van begin tot eind op orde te krijgen. Dit dwong de CPU om meer tijd te besteden aan het verwerken van gegevens, wat de prestaties drastisch verminderde.

Geschiedenis van Intel-processors | 80486: FPU-integratie

De 80486-processor was Intel's volgende grote stap op het gebied van prestaties. De sleutel tot succes was een nauwere integratie van componenten in de CPU. De 80486 was de eerste x86-processor met L1-cache (eerste niveau). De eerste exemplaren van de 80486 hadden 8 KB cachegeheugen op de chip en werden vervaardigd met behulp van een 1000 nm-procestechnologie. Maar met de overgang naar 600 nm nam de L1-cachegrootte toe tot 16 KB.

Intel heeft ook een FPU in de CPU opgenomen, die voorheen een afzonderlijke functionele verwerkingseenheid was. Door deze componenten naar de centrale processor te verplaatsen, verminderde Intel de latentie daartussen aanzienlijk. Om de doorvoer te vergroten, gebruikten de 80486-processors ook meer snelle interface FSB. Om de snelheid van het verwerken van externe gegevens te verbeteren, zijn er veel verbeteringen aangebracht aan de kernel en andere componenten. Deze veranderingen verbeterden de prestaties van 80486-processors aanzienlijk, die vele malen sneller waren dan de oude 80386.

De eerste 80486-processors bereikten 50 MHz, en latere modellen, vervaardigd volgens het 600 nm-proces, konden werken tot 100 MHz. Voor kopers met een kleiner budget bracht Intel een versie van de 80486SX uit waarin de FPU geblokkeerd was.

Geschiedenis van Intel-processors | P5: de eerste Pentium-processor

De Pentium arriveerde in 1993 en was Intel's eerste x86-processor die het 80x86-nummeringssysteem niet volgde. De Pentium gebruikte de P5-architectuur, Intel's eerste superscalaire x86-microarchitectuur. Hoewel de Pentium over het algemeen sneller was dan de 80486, was het belangrijkste kenmerk de aanzienlijk verbeterde FPU. De FPU van de originele Pentium was meer dan tien keer sneller dan de oude 80486-eenheid. Het belang van deze verbetering werd alleen maar groter toen Intel de Pentium MMX uitbracht. Qua microarchitectuur is deze processor identiek aan de eerste Pentium, maar hij ondersteunde de Intel MMX SIMD-instructieset, wat de snelheid van individuele bewerkingen aanzienlijk zou kunnen verhogen.

Vergeleken met de 80486 heeft Intel de L1-cachecapaciteit in de nieuwe Pentium-processors vergroot. De eerste Pentium-modellen hadden 16 KB cache op het eerste niveau en de Pentium MMX ontving al 32 KB. Uiteraard werkten deze chips op hogere kloksnelheden. De eerste Pentium-processors gebruikten 800 nm-transistors en bereikten slechts 60 MHz, maar daaropvolgende versies gebouwd met behulp van Intel's 250 nm-proces bereikten 300 MHz (Tillamook-kern).

Geschiedenis van Intel-processors | P6: PentiumPro

Kort na de eerste Pentium was Intel van plan de Pentium Pro uit te brengen, gebaseerd op de P6-architectuur, maar stuitte op technische problemen. De Pentium Pro voerde 32-bits bewerkingen aanzienlijk sneller uit dan de originele Pentium vanwege het niet in de juiste volgorde uitvoeren van instructies. Deze processors hadden een sterk opnieuw ontworpen interne architectuur die instructies decodeerde in microbewerkingen die op de modules werden uitgevoerd algemeen doel. Vanwege de extra decoderingshardware gebruikte de Pentium Pro ook een aanzienlijk uitgebreide pijplijn met 14 niveaus.

Omdat de eerste Pentium Pro-processors bedoeld waren voor de servermarkt, breidde Intel de adresbus opnieuw uit naar 36-bit en voegde PAE-technologie toe, waardoor tot 64 GB RAM kon worden geadresseerd. Dit was veel meer dan de gemiddelde gebruiker nodig had, maar de mogelijkheid om grote hoeveelheden RAM te ondersteunen was uiterst belangrijk voor serverklanten.

Het cachesysteem van de processor is ook opnieuw ontworpen. De L1-cache was beperkt tot twee segmenten van 8 KB, één voor instructies en één voor gegevens. Om het geheugentekort van 16 KB vergeleken met de Pentium MMX te compenseren, heeft Intel 256 KB aan 1 MB L2-cache toegevoegd op een aparte chip die aan het CPU-pakket is bevestigd. Het was verbonden met de CPU via een interne databus (BSB).

Aanvankelijk was Intel van plan Pentium Pro te verkopen gewone gebruikers, maar beperkte de release uiteindelijk tot modellen voor serversystemen. De Pentium Pro had verschillende revolutionaire kenmerken, maar bleef qua prestaties concurreren met de Pentium en Pentium MMX. De twee oudere Pentium-processors waren aanzienlijk sneller bij 16-bits bewerkingen, en 16-bits software was destijds gangbaar. De processor kreeg ook ondersteuning voor de MMX-instructieset; als resultaat presteerde de Pentium MMX beter dan de Pentium Pro in voor MMX geoptimaliseerde programma's.

De Pentium Pro had een kans zich staande te houden op de consumentenmarkt, maar was vrij duur in productie vanwege de aparte chip met daarin de L2-cache. De snelste Pentium Pro-processor bereikte een klokfrequentie van 200 MHz en werd geproduceerd met behulp van productieprocessen van 500 en 350 nm.

Geschiedenis van Intel-processors | P6: PentiumII

Intel verliet de P6-architectuur niet en introduceerde in 1997 de Pentium II, die bijna alle tekortkomingen van de Pentium Pro corrigeerde. De onderliggende architectuur was vergelijkbaar met de Pentium Pro. Het gebruikte ook een 14-laags pijplijn en had enkele kernelverbeteringen die de uitvoeringssnelheid van instructies verhoogden. De L1-cachegrootte is vergroot: 16 KB voor gegevens plus 16 KB voor instructies.

Om de productiekosten te verlagen, schakelde Intel ook over op goedkopere cachechips die aan een groter processorpakket waren gekoppeld. Dit was een effectieve manier om de Pentium II goedkoper te maken, maar de geheugenmodules konden niet blijven draaien maximale snelheid CPU. Dit had tot gevolg dat de L2-cache slechts op de helft van de processorsnelheid werkte, maar voor vroege CPU-modellen was dit voldoende om de prestaties te verbeteren.

Intel heeft ook de MMX-instructieset toegevoegd. De CPU-kernen in de Pentium II, met de codenaam "Klamath" en "Deschutes", werden ook verkocht onder de servergeoriënteerde merken Xeon en Pentium II Overdrive. De modellen met de hoogste prestaties hadden 512 KB L2-cache en kloksnelheden tot 450 MHz.

Geschiedenis van Intel-processors | P6: Pentium III en de strijd voor 1 GHz

Na de Pentium II was Intel van plan een processor uit te brengen op basis van de Netburst-architectuur, maar deze was nog niet klaar. Daarom gebruikte het bedrijf in de Pentium III opnieuw de P6-architectuur.

De eerste Pentium III-processor kreeg de codenaam "Katmai" en leek sterk op de Pentium II: hij gebruikte een vereenvoudigde L2-cache die slechts de helft van de snelheid van de CPU draaide. De basisarchitectuur heeft aanzienlijke veranderingen ondergaan, met name verschillende delen van de pijplijn met 14 niveaus zijn gecombineerd in 10 fasen. Dankzij de bijgewerkte pijplijn en hogere kloksnelheid waren de eerste Pentium III-processors meestal iets sneller dan de Pentium II.

Katmai werd geproduceerd met behulp van 250 nm-technologie. Na de overstap naar het 180 nm-productieproces kon Intel de prestaties van de Pentium III echter aanzienlijk verbeteren. IN bijgewerkte versie Met de codenaam "Coppermine" werd de L2-cache verplaatst naar de CPU en de grootte ervan werd gehalveerd (tot 256 KB). Maar omdat het op CPU-snelheden kon werken, verbeterden de prestatieniveaus nog steeds.

Coppermine racete met AMD Athlon voor 1 GHz en deed het goed. Intel probeerde later een 1,13 GHz-processormodel uit te brengen, maar dit werd uiteindelijk teruggeroepen Dr. Thomas Pabst van Tom's Hardware ontdekte instabiliteit in zijn werk. Als gevolg hiervan bleef de 1 GHz-chip de snelste op Coppermine gebaseerde Pentium III-processor.

De nieuwste versie van de Pentium III-kern heette "Tualatin". Bij het maken ervan werd een 130 nm-procestechnologie gebruikt, waardoor een klokfrequentie van 1,4 GHz kon worden bereikt. De L2-cache werd vergroot tot 512 KB, wat ook een lichte prestatieverbetering mogelijk maakte.

Geschiedenis van Intel-processors | P5 en P6: Celeron en Xeon

Naast de Pentium II introduceerde Intel ook de Celeron- en Xeon-processorlijnen. Ze gebruikten een Pentium II- of Pentium III-kern, maar met verschillende hoeveelheden cachegeheugen. De eerste processors van het merk Celeron, gebaseerd op de Pentium II, hadden helemaal geen L2-cache en de prestaties waren verschrikkelijk. Latere op Pentium III gebaseerde modellen hadden de helft van de L2-cachecapaciteit. We kregen dus Celeron-processors die de Coppermine-kern gebruikten en slechts 128 KB L2-cache hadden, en latere modellen gebaseerd op Tualatin hadden al 256 KB.

De half-cacheversies werden ook Coppermine-128 en Tualatin-256 genoemd. De frequentie van deze processors was vergelijkbaar met die van de Pentium III en zorgde ervoor dat ze konden concurreren met AMD Duron-processors. Microsoft gebruikte de 733 MHz Celeron Coppermine-128-processor in de Xbox-gameconsole.

De eerste Xeon-processors waren eveneens gebaseerd op de Pentium II, maar hadden meer L2-cache. Voor instapmodellen was het volume 512 KB, terwijl oudere broers tot 2 MB konden beschikken.

Geschiedenis van Intel-processors | Netburst: première

Voordat we de Intel Netburst-architectuur en de Pentium 4 bespreken, is het belangrijk om de voor- en nadelen van de lange pijplijn te begrijpen. Het concept van een pijplijn verwijst naar de beweging van instructies door de kern. Elke fase van de pijplijn voert vele taken uit, maar soms kan slechts één enkele functie worden uitgevoerd. De pijplijn kan worden uitgebreid door nieuwe hardwareblokken toe te voegen of een fase in meerdere te verdelen. Het kan ook worden verminderd door hardwareblokken te verwijderen of verschillende verwerkingsfasen in één te combineren.

De lengte of diepte van de pijplijn heeft een directe invloed op de latentie, IPC, kloksnelheid en doorvoer. Langere pijplijnen vereisen doorgaans meer doorvoer van andere subsystemen, en als de pijplijn voortdurend de vereiste hoeveelheid gegevens ontvangt, zal elke fase van de pijplijn niet inactief zijn. Bovendien kunnen processors met lange pijplijnen meestal op hogere kloksnelheden werken.

Het nadeel van een lange pijplijn is een grotere latentie bij de uitvoering, omdat gegevens die door de pijplijn gaan, in elke fase gedurende een bepaald aantal cycli worden gedwongen te "stoppen". Bovendien kunnen processors met een lange pijplijn een lagere IPC hebben, dus gebruiken ze hogere kloksnelheden om de prestaties te verbeteren. In de loop van de tijd hebben processors die de gecombineerde aanpak gebruiken, bewezen effectief te zijn zonder noemenswaardige nadelen.

Geschiedenis van Intel-processors | Netburst: Pentium 4 Willamette en Northwood

In 2000 was Intel's Netburst-architectuur eindelijk klaar en zag het het levenslicht in de Pentium 4-processors, die de komende zes jaar domineerden. De eerste versie van de kernel heette "Willamette", waaronder Netburst en Pentium 4 twee jaar bestonden. Het was echter een moeilijke tijd voor Intel en de nieuwe processor had moeite om de Pentium III bij te houden. De Netburst-microarchitectuur maakte hogere frequenties mogelijk en op Willamette gebaseerde processors konden 2 GHz bereiken, maar bij sommige taken was de Pentium III op 1,4 GHz sneller. Gedurende deze periode hadden AMD Athlon-processors dat wel groter voordeel qua productiviteit.

Het probleem met Willamette was dat Intel zijn pijplijn had uitgebreid tot twintig fasen en van plan was de frequentiegrens van 2 GHz te bereiken, maar vanwege stroom- en hittebeperkingen kon het zijn doelen niet bereiken. De situatie verbeterde met de komst van Intel's "Northwood" -microarchitectuur en het gebruik van een nieuwe 130 nm-procestechnologie, die de kloksnelheid verhoogde tot 3,2 GHz en de L2-cache verdubbelde van 256 KB naar 512 KB. De problemen met het stroomverbruik en de warmteafvoer van de Netburst-architectuur zijn echter niet verdwenen. De prestaties van Northwood waren echter aanzienlijk hoger en het kon concurreren met de nieuwe AMD-chips.

In high-end processors heeft Intel Hyper-Threading-technologie geïntroduceerd, die de efficiëntie van het gebruik van kernbronnen tijdens multitasking verhoogt. Het voordeel van Hyper-Threading bij Northwood-chips was niet zo groot als bij moderne verwerkers Core i7 – de prestatieverbetering was enkele procenten.

De Willamette- en Northwood-kernen werden ook gebruikt in de processors uit de Celeron- en Xeon-serie. Net als bij eerdere generaties Celeron- en Xeon-CPU's heeft Intel respectievelijk de grootte van de L2-cache verkleind en vergroot om ze te onderscheiden op het gebied van prestaties.

Geschiedenis van Intel-processors | P6: Pentium-M

De Netburst-microarchitectuur is ontworpen voor krachtige Intel-processors, dus deze was behoorlijk energieverslindend en niet geschikt voor mobiele systemen. Daarom creëerde Intel in 2003 zijn eerste architectuur die exclusief voor laptops was ontworpen. Pentium-M-processors waren gebaseerd op de P6-architectuur, maar met langere pijplijnen met 12-14 niveaus. Bovendien was het de eerste die een transportband implementeerde variabele lengte– als de informatie die nodig is voor de opdracht al in de cache was geladen, konden de instructies worden uitgevoerd nadat ze 12 fasen hadden doorlopen. Anders moesten ze twee extra stappen doorlopen om de gegevens te downloaden.

De eerste van deze processors werd geproduceerd met behulp van een 130 nm-procestechnologie en bevatte 1 MB L2-cache. Het bereikte een frequentie van 1,8 GHz met een stroomverbruik van slechts 24,5 W. Een latere versie genaamd "Dothan" met 90 nm-transistors werd uitgebracht in 2004. Door de overstap naar een dunner productieproces kon Intel de L2-cache vergroten tot 2 MB, wat, gecombineerd met enkele kernverbeteringen, de prestaties per klok aanzienlijk verhoogde. Bovendien is de maximale CPU-frequentie gestegen naar 2,27 GHz met een lichte stijging van het stroomverbruik naar 27 W.

De Pentium-M-processorarchitectuur werd vervolgens gebruikt mobiele chips Stealey A100, die werd vervangen door Intel Atom-processors.

Geschiedenis van Intel-processors | Netburst: Prescott

De Northwood-kern met Netburst-architectuur bleef van 2002 tot 2004 op de markt, waarna Intel de Prescott-kern met tal van verbeteringen introduceerde. Tijdens de productie werd een 90 nm-procestechnologie gebruikt, waardoor Intel de L2-cache kon vergroten tot 1 MB. Intel introduceerde ook een nieuwe LGA 775-processorinterface, die ondersteuning bood voor DDR2-geheugen en een viervoudig uitgebreide FSB-bus. Dankzij deze veranderingen beschikte Prescott over meer bandbreedte dan Northwood, wat nodig was om de prestaties van Netburst te verbeteren. Bovendien toonde Intel, op basis van Prescott, de eerste 64-bit x86-processor met toegang tot groter RAM-geheugen.

Intel verwachtte dat de Prescott-processors de meest succesvolle van de op Netburst gebaseerde chips zouden worden, maar in plaats daarvan faalden ze. Intel heeft de pijplijn voor het uitvoeren van instructies opnieuw uitgebreid, dit keer naar 31 fasen. Het bedrijf hoopte dat de verhoging van de kloksnelheden voldoende zou zijn om de langere pijplijn te compenseren, maar slaagde er slechts in om 3,8 GHz te halen. Prescott-processors waren te heet en verbruikten te veel stroom. Intel hoopte dat de overgang naar de 90 nm-procestechnologie dit probleem zou wegnemen, maar de toegenomen transistordichtheid maakte het alleen maar moeilijker om de processors te koelen. Het bereiken van hogere frequenties was niet mogelijk en de veranderingen aan de Prescott-kern hadden een negatieve invloed op de algehele prestaties.

Zelfs met alle verbeteringen en extra Prescott-cache, beste scenario, was vergelijkbaar met Northwood wat betreft willekeur per tel. Tegelijkertijd maakten AMD K8-processors ook de overstap naar een dunnere procestechnologie, waardoor het mogelijk werd hun frequenties te verhogen. AMD domineerde enige tijd de markt voor desktop-CPU's.

Geschiedenis van Intel-processors | Netburst: Pentium D

In 2005 streden twee grote fabrikanten om als eerste een dual-coreprocessor voor de consumentenmarkt aan te kondigen. AMD was de eerste die de dual-core Athlon 64 aankondigde, maar deze was lange tijd niet op voorraad. Intel probeerde AMD te verslaan door een multi-core module (MCM) te gebruiken met twee Prescott-kernen. Het bedrijf doopte zijn dual-coreprocessor de Pentium D en het eerste model kreeg de codenaam 'Smithfield'.

De Pentium D kreeg echter kritiek omdat deze dezelfde problemen had als de originele Prescott-chips. De warmteafvoer en het stroomverbruik van twee op Netburst gebaseerde kernen beperkten de frequentie tot 3,2 GHz (in het beste geval). En omdat de efficiëntie van de architectuur sterk afhankelijk was van de pijplijnbelasting en de snelheid van de data-aankomst, daalde de IPC van Smithfield merkbaar naarmate de kanaalbandbreedte tussen de twee kernen werd verdeeld. Bovendien was de fysieke implementatie van de dual-coreprocessor niet erg elegant (in feite zijn dit twee kristallen onder één deksel). En twee cores op één chip in een AMD CPU werden als een geavanceerdere oplossing beschouwd.

Na Smithfield kwam Presler, die overging op de 65 nm-procestechnologie. De multi-core module bevatte twee Ceder Mill-kristallen. Dit hielp de warmteontwikkeling en het stroomverbruik van de processor te verminderen en de frequentie te verhogen naar 3,8 GHz.

Er waren twee hoofdversies van de Presler. De eerste had een hogere TDP van 125W, terwijl het latere model beperkt was tot 95W. Dankzij de kleinere die-grootte kon Intel ook de L2-cachecapaciteit verdubbelen, waardoor elke chip 2 MB geheugen had. Sommige enthousiaste modellen ondersteunden ook Hyper-Threading-technologie, waardoor de CPU taken in vier threads tegelijk kon uitvoeren.

Alle Pentium D-processors ondersteunden 64-bit software en meer dan 4 GB RAM.

In het tweede deel: processors Core 2 Duo, Core i3, i5, i7 tot Skylake.

Federaal Agentschap voor Onderwijs

Staatsonderwijsinstelling

hoger beroepsonderwijs

"Technische Staatsuniversiteit van Lipetsk"

Afdeling Elektrische Aandrijving

CURSUS WERK

in de discipline: “Microprocessortools.”

over het onderwerp: “Geschiedenis van processorontwikkeling INTEL .Verwerkers INTEL ATOOM .Laptops gebaseerd op technologie INTEL ATOOM .”

Uitgevoerd door Verzilina O.N.

Studentengroep OZEP-04-1

Gecontroleerd

Leraar Plichko N.P.

Lipetsk 2008

1. Geschiedenis van de ontwikkeling van INTEL……………………………3

1.1.Ontwikkeling en introductie van INTEL-processors……………………..9

2.Overzicht van ATOM-technologie.................................................................................20

3. Beoordeling van INTELATOM-processors……………………………………..22

4. Processoren INTELATOM 230,Z520……………………………..24

4.1.GigabyteGC230D-moederbord..........................................24

4.2.IXT-moederbord……………………………………………………..32

5. Verwerker INTELATOM 330……………………………………………...42

6.Laptops gebaseerd op INTELATOM-processors……………………43

6.1.Laptop MSI Wind U100-024RU……………………………………43

6.2.Laptop ASUS Eee 1000H……………………………………………………………...48

6.3.Laptop Acer One AOA 150-Bb..........................................................................................51

6.4.Laptop Gigabyte M912V.................................................................................53

6.5.Laptop Asus N10……………………………………………………54

6.6.Laptop SatellietNB 105…………………………………………………………………….55

1. Geschiedenis van de oprichting van het bedrijf INTEL .

Op 12 december 2002 was het 75 jaar geleden dat Robert Noyce, uitvinder van de microschakeling en een van de oprichters van Intel, werd geboren.

Het begon allemaal met het feit dat de uitvinder van de transistor, William Shockley, in 1955 zijn eigen bedrijf opende, Shockley Semiconductor Labs in Palo Alto (dat onder meer diende als het begin van de oprichting van Silicon Valley), waar hij rekruteerde heel wat jonge onderzoekers. In 1959 verliet een groep van acht ingenieurs hem om verschillende redenen, die niet tevreden waren met het werken “voor hun oom” en wilden proberen hun eigen ideeën te implementeren. ‘The Eight Traitors’, zoals Shockley ze noemde, inclusief Moore en Noyce, richtten Fairchild Semiconductor op.

Bob Noyce nam de functie van directeur Onderzoek en Ontwikkeling op zich bij het nieuwe bedrijf. Later beweerde hij dat hij de microschakeling uit luiheid had bedacht - het leek nogal zinloos toen tijdens het vervaardigen van micromodules siliciumwafels eerst in individuele transistoren werden gesneden en vervolgens weer met elkaar werden verbonden in een gemeenschappelijk circuit. Het proces was uiterst arbeidsintensief: alle verbindingen werden met de hand onder een microscoop gesoldeerd! - en lief. Tegen die tijd had een medewerker van Fairchild, tevens een van de medeoprichters, Jean Hoerni, de zogenaamde. vlakke transistorproductietechnologie, waarbij alle werkgebieden zich in hetzelfde vlak bevinden. Noyce stelde voor om individuele transistors in een kristal van elkaar te isoleren door middel van omgekeerde bias p-n-verbindingen en bedek het oppervlak met een isolerend oxide, en maak verbindingen door stroken aluminium te spuiten. Het contact met individuele elementen vond plaats via vensters in dit oxide, die volgens een speciaal patroon met fluorwaterstofzuur waren geëtst.

Bovendien hechtte aluminium, zoals hij ontdekte, perfect aan zowel silicium als zijn oxide (het probleem van de adsorptie van het geleidermateriaal aan silicium maakte tot voor kort het gebruik van koper in plaats van aluminium niet mogelijk, ondanks de hogere elektrische geleidbaarheid ervan). Deze vlakke technologie heeft tot op de dag van vandaag in een enigszins gemoderniseerde vorm overleefd. Om de eerste microschakelingen te testen, werd één enkel apparaat gebruikt: een oscilloscoop.

Ondertussen bleek dat Noyce hem voor was in de nobele taak om de eerste microschakeling te creëren. In de zomer van 1958 demonstreerde Texas Instruments-medewerker Jack Kilby de mogelijkheid om alle afzonderlijke elementen, inclusief weerstanden en zelfs condensatoren, op silicium te vervaardigen.

Hij beschikte niet over planaire technologie en gebruikte daarom zogenaamde mesa-transistors. In augustus assembleerde hij een werkend prototype van een trigger, waarin individuele elementen die hij met zijn eigen handen maakte, werden verbonden met gouden draden, en op 12 september 1958 presenteerde hij een werkende microschakeling - een multivibrator met een werkfrequentie van 1,3 MHz . In 1960 werden deze prestaties publiekelijk gedemonstreerd - op een tentoonstelling van het American Institute of Radio Engineers. De pers begroette de opening zeer koel. Naast andere negatieve kenmerken van het "geïntegreerde circuit" werd niet-repareerbaarheid genoemd. Hoewel Kilby in februari 1959 een patent aanvroeg, en Fairchild dat pas in juli van datzelfde jaar deed, kreeg laatstgenoemde al eerder een patent - in april 1961, en Kilby - pas in juni 1964. Toen brak er een tienjarige oorlog uit. over prioriteiten, waardoor, zoals ze zeggen, vriendschap won. Uiteindelijk bevestigde het Hof van Beroep Noyce's claim op technologisch primaat, maar oordeelde dat Kilby werd gecrediteerd voor het creëren van de eerste werkende microschakeling. In 2000 ontving Kilby de Nobelprijs voor deze uitvinding (een van de andere twee laureaten was academicus Alferov).

Robert Noyce en Gordon Moore verlieten Fairchild Semiconductor en richtten hun eigen bedrijf op, en Andy Grove sloot zich al snel bij hen aan. Dezelfde financier die eerder had meegeholpen aan de oprichting van Fairchild, verstrekte 2,5 miljoen dollar, hoewel het businessplan van één pagina, door Robert Noyce zelf getypt, niet erg indrukwekkend was: veel typefouten, plus uitspraken van zeer algemene aard.

Het kiezen van een naam was geen gemakkelijke taak. Er werden tientallen opties voorgesteld, maar ze werden allemaal verworpen. Zegt de naam CalComp of CompTek je trouwens iets? Maar ze zouden niet van de populaire bedrijven kunnen zijn die ze nu aanbieden, maar van de grootste processorfabrikant - ooit werden ze onder andere afgewezen. Als gevolg hiervan werd besloten om te bellen Intel-bedrijf, van de woorden “geïntegreerde elektronica”. Toegegeven, we moesten deze naam eerst kopen bij de motelgroep die hem eerder had geregistreerd.

Dus in 1969 begon Intel met geheugenchips en had enig succes, maar niet genoeg om bekendheid te verwerven. In het eerste jaar bedroeg de omzet slechts $ 2.672.

Tegenwoordig produceert Intel chips op basis van marktverkopen, maar in de beginjaren maakte het bedrijf vaak chips op bestelling. In april 1969 werd Intel benaderd door vertegenwoordigers van het Japanse bedrijf Busicom, dat rekenmachines produceert. De Japanners hoorden dat Intel over de meest geavanceerde chipproductietechnologie beschikt. Voor zijn nieuwe desktoprekenmachine wilde Busicom 12 microschakelingen bestellen voor verschillende doeleinden. Het probleem was echter dat de middelen van Intel het op dat moment niet mogelijk maakten een dergelijke opdracht uit te voeren. De methodologie voor het ontwikkelen van microschakelingen verschilt tegenwoordig niet veel van die aan het eind van de jaren zestig van de 20e eeuw, hoewel de tools behoorlijk merkbaar verschillen.

In die lange, lang vervlogen jaren werden zeer arbeidsintensieve handelingen zoals ontwerpen en testen handmatig uitgevoerd. Ontwerpers tekenden ontwerpen op ruitjespapier en tekenaars brachten ze over op speciaal vetvrij papier (vetvrij papier). Het maskerprototype werd gemaakt door handmatig lijnen te tekenen op enorme vellen Mylar-film. Er waren nog geen computersystemen voor het berekenen van het circuit en zijn componenten. De juistheid werd gecontroleerd door alle lijnen te “doorkruisen” met een groene of gele viltstift. Het masker zelf is gemaakt door de tekening van lavsan-film over te brengen op de zogenaamde rubilite - enorme tweelaagse robijnkleurige vellen. Het graveren op rubiliet gebeurde ook met de hand. Vervolgens moesten we een aantal dagen de nauwkeurigheid van de gravure dubbel controleren. In het geval dat het nodig was om enkele transistors te verwijderen of toe te voegen, gebeurde dit opnieuw handmatig, met behulp van een scalpel. Pas na zorgvuldige inspectie werd het rubilietvel overgedragen aan de maskerfabrikant. De geringste fout in welk stadium dan ook - en alles moest opnieuw beginnen. Het eerste testexemplaar van “product 3101” bleek bijvoorbeeld 63-bit te zijn.

Kortom, 12 nieuwe Intel-chips Ik kon het fysiek niet trekken. Maar Moore en Noyce waren niet alleen geweldige ingenieurs, maar ook ondernemers, en daarom wilden ze een winstgevende bestelling echt niet verliezen. En toen kwam een ​​van de Intel-werknemers, Ted Hoff, op het idee dat, aangezien het bedrijf niet de mogelijkheid heeft om twaalf chips te ontwerpen, het slechts één universele chip hoeft te maken, die op zijn eigen manier functionaliteit zal ze allemaal vervangen. Met andere woorden, Ted Hoff formuleerde het idee van een microprocessor - de eerste ter wereld. In juli 1969 werd een ontwikkelingsteam opgericht en begon het werk. Fairchild-transfer Stan Mazor kwam in september ook bij de band. De controller van de klant nam de Japanner Masatoshi Shima op in de groep. Om de werking van de rekenmachine volledig te garanderen, was het noodzakelijk om niet één, maar vier microschakelingen te vervaardigen. Er hoefden dus in plaats van twaalf chips slechts vier te worden ontwikkeld, maar één daarvan was universeel. Niemand had ooit eerder microschakelingen van een dergelijke complexiteit geproduceerd.

Italiaans-Japanse Gemenebest

In april 1970 trad een nieuwe medewerker toe tot het orderafhandelingsteam van Busicom. Hij kwam uit de talentsmederij voor Intel - Fairchild Semiconductor. De naam van de nieuwe medewerker was Federico Faggin. Hij was 28 jaar oud, maar bouwde al bijna tien jaar computers. Op zijn negentiende nam Fagin deel aan de bouw van een minicomputer voor het Italiaanse bedrijf Olivetti. Vervolgens kwam hij terecht bij het Italiaanse vertegenwoordigingskantoor van Fairchild, waar hij betrokken was bij de ontwikkeling van verschillende microschakelingen. In 1968 verliet Fagin Italië en verhuisde naar de Verenigde Staten, naar het Fairchild Semiconductor-laboratorium in Palo Alto.
Stan Mazor liet het nieuwe teamlid de algemene specificaties zien van de chipset die werd ontworpen en zei dat er de volgende dag een klantvertegenwoordiger zou komen vliegen.