Определения

Вид материала

AMD Athlon 64 FX
AMD Athlon 64
AMD Athlon 64 FX-55
SPARC - Scalable Processor Architecture
Hp pa-risc
Motorola MC88110
MIPS Technology MIPS
DEC Alpha
Особенности архитектуры POWER компании IBM и PowerPC компаний Motorola, Apple и IBM
Архитектура POWER (1990г)
Эволюция архитектуры POWER в направлении архитектуры PowerPC
Часть третья. Корпуса
Celeron'у абсолютно не нужен Slot, поскольку
Сокеты процессоров фирмы Intel
Сокеты процессоров фирмы AMD
Тип корпуса PPGA
Тип корпуса FC-PGA
FC-PGA2 Package Type
Тип корпуса S.E.C.C.
Тип корпуса S.E.C.C.2
...
Полное содержание

Подобный материал:

1 2 3

AMD Athlon 64 FX

Процессоры, основанные на пересмотренном варианте 0,13-микронного ядра Athlon 64. Эти процессоры имеют максимально достижимые при использованной технологии частоты 2,4 и 2,6 ГГц, используют системную шину HyperTransport с частотой 800 и 1000 МГц. Данные процессоры позиционируются компанией как решения для экстремальных геймеров. Стоимость процессоров этого класса составляет порядка 730 и 830 долларов (модели FX-53 и FX-55, соответственно).

AMD Athlon 64

Старшие модели основаны на новом 90-нм ядре и используют системную шину HyperTransport с частотой 800 МГц (1000 МГц для процессора AMD Athlon 64 4000+). Процессоры этого семейства позиционируются производителем в качестве решений для настольных систем среднего и высшего уровня.

AMD Athlon 64 FX-55

Самый мощный настольный процессор от AMD. Socket 939, тактовая частота 2,6 ГГц, частота шины 1000 МГц (HyperTransport), кэш второго уровня L2 1024 кб.

Гонка частот окончена

Несколько слов про то, куда пойдет развитие дальше.

Самым значимым событием 2005 года в области микропроцессоров стало появление в продаже CPU с двумя ядрами.

производители CPU практически достигли потолка наращивания производительности своих продуктов. В частности AMD уперлась в частоту 2.4Ггц при массовом производстве процессоров Athlon 64. Справедливости ради отметим, что лучшие экземпляры способны работать на частотах 2,6-2,8Ггц, но их тщательно отбирают и выпускают в продажу под маркой Athlon FX (соответственно модель с частотой 2,6Ггц имеет маркировку FX-55, а 2,8Ггц - маркировку FX-57). Однако выход столь удачных кристаллов очень мал (это легко проверить разогнав 5-10 процессоров). Следующий скачек в тактовой частоте возможен при переходе на более тонкий техпроцесс, но этот шаг запланирован компанией AMD только на конец этого года (в лучшем случае).

След техн. Уровень – 65нм (начало 2006 года) Презентация нового ядра Presler и Cedar Mill. (япония)

Smithfield – основа для первых XE – неудачна . Два ядра Prescott степпинга E0 объединенными на одном кристалле. Между собой ядра взаимодействуют через системную шину при помощи специального арбитра. Соответственно размер кристалла достиг 206 кв. мм., а количество транзисторов увеличилось до 230 миллионов

. Тот же самый пентиум D умноженный на два. Площадь до 2

Для примера ядро Toledo имеет площадь 199 кв. мм., а количество транзисторов достигает 233,2 миллионов!

Что же дает новый, более "тонкий" техпроцесс? Если кардинально не менять архитектуру ядра, но новый техпроцесс позволяет уменьшить площадь ядра (т.е. увеличить количество процессоров на одной пластине, и тем самым снизить себестоимость), уменьшить энергопотребление (соответственно - тепловыделение) и повысить тактовые частоты. Впрочем, два последних параметра взаимосвязаны: если мы не увеличиваем частоту, то получаем процессор с меньшим тепловыделением. Если же не изменяем энергопотребление, то получаем процессоры с более высокими частотами.

Инженеры компании Intel выбрали именно второй путь - официальное тепловыделение осталось на уровне 130 Вт, что позволило увеличить тактовые частоты до значения 3,4 ГГц и 3,46 ГГц. Причем как показали наши опыты с разгоном, потенциал 65 нм техпроцессора очень велик, и по мере усовершенствования и оптимизации техпроцесса рост тактовых частот будет продолжен (вплоть до перехода на совершенно новую процессорную архитектуру).

Что касается процессорного ядра Presler, то подчеркнем те технические моменты, которые отличают их от ядра Smithfield. Самый главный факт - на одном ядре Presler размещены два ядра Cedar Mill, которое является ничем иным как ядром Prescott 2M выпущенным по 65нм техпроцессу (у ядра Smithfield два "обычных" ядра Prescott). Тем самым инженеры Intel воспользовались преимуществом 65 нм техпроцесса, который позволяет либо уменьшить площадь кристалла либо увеличить кол-во транзисторов.

Разгон процессора.

Большинство ядер имеют заблокированный вверх множитель частоты. 65 ядра не имеют этого ограничения. По сообщениям в интернете, владельцы криогенных систем достигли уже 5.5Ггц! При воздушном охлаждении до 4.26 а при водяном до 4.5.

Общая тенденция такова, что в 2006 году двухъядерные процессоры станут более востребованными, нежели одноядерные (последние, скорее всего, мигрируют в бюджетный сектор). А на сегодняшний день, из-за малого количества оптимизированных приложений, довольно трудно сделать вывод о выигрыше того или иного процессора

Интересно отметить, что компания Dell воспользовалась преимуществами новых процессоров и выпустила компьютер XPS Renegade 600 в котором установлен "официально" разогнанный (очевидно с благославления Intel) процессор Extreme Edition 4,26.ГГц.

SPARC - Scalable Processor Architecture

Первоначально архитектура SPARC была разработана с целью упрощения реализации 32-битового процессора. В последствии по мере улучшения технологии изготовления интегральных схем она постепенно развивалось и в настоящее время имеется 64-битовая версия этой архитектуры.
Первый процессор SPARC был изготовлен компанией Fujitsu на основе вентильной матрицы, работающей на частоте 16.67 МГц. На основе этого процессора была разработана первая рабочая станция Sun-4 с производительностью 10 MIPS, объявленная осенью 1987 года (до этого времени компания Sun использовала в своих изделиях микропроцессоры Motorola 680X0)
Дальнейшее увеличение производительности процессоров с архитектурой SPARC было достигнуто за счет реализации в кристаллах принципов суперскалярной обработки компаниями Texas Instruments и Cypress. Процессор SuperSPARC компании Texas Instruments стал основой серии рабочих станций и серверов SPARCstation/SPARCserver 10 и SPARCstation/SPARCserver 20

HP PA-RISC

1986 году и с тех пор прошла несколько стадий своего развития благодаря успехам интегральной технологии от многокристального до однокристального исполнения. В сентябре 1992 года компания Hewlett-Packard объявила о создании своего суперскалярного процессора PA-7100

Отошел серверный сегмент рынка. ЦП серии PA (7200, 8000, и т.д)

Motorola MC88110

суперскалярный RISC-процессоров. Основные особенности этого процессора связаны с использованием принципов суперскалярной обработки, двух восьмипортовых регистровых файлов, десяти независимых исполнительных устройств, больших по объему внутренних кэшей и широких магистралей данных.

Суперскалярная архитектура процессора базируются на реализации возможности завершения команд не в порядке их поступления для выполнения, что позволяет существенно увеличить производительность, однако приводит к проблемам организации точного прерывания. Эта проблема решается в процессоре 88110 с помощью так называемого буфера истории, который хранит старые значения регистров при выполнении и завершении операций не в предписанном программой порядке, и позволяет аппаратно восстановить необходимое состояние в случае прерывания.

MIPS Technology MIPS

одна из первых RISC-архитектур, получившей признание со стороны промышленности. Она была анонсирована в 1986 году. Первоначально это была полностью 32-битовая архитектура, которая включала 32 регистра общего назначения длиною в 32 бит, 16 регистров плавающей точки и специальную пару регистров для хранения результатов выполнения операций целочисленного умножения и деления. Размер команд составлял 32 бит, в ней поддерживался всего один метод адресации, а адресное пространство также определялось 32 битами. Выполнение арифметических операций определялось стандартом IEEE 754. В компьютерной промышленности широкую популярность приобрели 32-битовые процессоры R2000 и R3000, которые в течение достаточно длительного времени служили основой для построения рабочих станций и серверов компаний Silicon Graphics, Digital, Siemens Nixdorf и др. Процессоры R3000/R3010 работали на тактовой частоте 33 или 40 МГц и обеспечивали производительность на уровне 20 SPECint92 и 23 SPECfp92.

R2000 и R3000 имели стандартные пятиступенчатые конвейеры команд. В процессорах R4000 и R4400 применяются более длинные конвейеры (иногда их называют суперконвейерами). Количество ступеней в процессорах R4000 и R4400 увеличилось до восьми, что объясняется прежде всего увеличением тактовой частоты и необходимостью распределения логики для обеспечения заданной пропускной способности конвейера.

DEC Alpha

В настоящее время семейство микропроцессоров с архитектурой Alpha представлено несколькими кристаллами, имеющими различные диапазоны производительности, работающие с разной тактовой частотой и рассеивающие разную мощность.

Первым на рынке появился 64-разрядный микропроцессор Alpha (DECchip 21064) . Он представляет собой RISC-процессор в однокристальном исполнении, в состав которого входят устройства целочисленной и плавающей арифметики, а также кэш-память емкостью 16 Кб. Кристалл проектировался с учетом реализации передовых методов увеличения производительности, включая конвейерную организацию всех функциональных устройств, одновременную выдачу нескольких команд для выполнения, а также средства

организации симметричной многопроцессорной обработки

Особенности архитектуры POWER компании IBM и PowerPC компаний Motorola, Apple и IBM

Как уже было отмечено, одним из разработчиков фундаментальной концепции RISC-архитектуры был Джон Кук из Исследовательского центра IBM им. Уотсона, который в середине 70-х проводил исследования в этом направлении и построил миникомпьютер IBM 801, который так никогда и не появился на рынке. Дальнейшее развитие этих идей в компании IBM нашло отражение при разработке архитектуру POWER в конце 80-х. Архитектура POWER (и ее поднаправления POWER2 и PowerPC) в настоящее время являются основой семейства рабочих станций и серверов RISC System /6000 компании IBM.

Развитие архитектуры IBM 801 в направлении POWER шло в следующих направлениях: воплощение концепции суперскалярной обработки, улучшение архитектуры как целевого объекта компиляторов, сокращение длины конвейера и времени выполнения команд и, наконец, приоритетная ориентация на эффективное выполнение операций с плавающей точкой.

Архитектура POWER (1990г)

Архитектура POWER во многих отношениях представляет собой традиционную RISC-архитектуру. Она придерживается наиболее важных отличительных особенностей RISC: фиксированной длины команд, архитектуры регистр-регистр, простых способов адресации, простых (не требующих интерпретации) команд, большого регистрового файла и трехоперандного (неразрушительного) формата команд. Однако архитектура POWER имеет также несколько дополнительных свойств, которые отличают ее от других RISC-архитектур.

Во-первых, набор команд был основан на идее суперскалярной обработки. В базовой архитектуре команды распределяются по трем независимым исполнительным устройствам: устройству переходов, устройству с фиксированной точкой и устройству с плавающей точкой. Команды могут направляться в каждое из этих устройств одновременно, где они могут выполняться одновременно и заканчиваться не в порядке поступления. Для увеличения уровня параллелизма, который может быть достигнут на практике, архитектура набора команд определяет для каждого из устройств независимый набор регистров. Это минимизирует связи и синхронизацию.

Во-вторых, архитектура POWER расширена несколькими "смешанными" командами для сокращения времен выполнения. Возможно единственным недостатком технологии RISC по сравнению с CISC, является то, что иногда она использует большее количество команд для выполнения одного и того же задания. Было обнаружено, что во многих случаях увеличения размера кода можно избежать путем небольшого расширения набора команд, которое вовсе не означает возврат к сложным командам, подобным командам CISC.

Третьим фактором, который отличает архитектуру POWER от многих других RISC-архитектур, является отсутствие механизма "задержанных переходов". Этот механизм обеспечивает выполнение команды, следующей за командой условного перехода, перед выполнением самого перехода. Это эффективно работало в ранних RISC-машинах для заполнения "пузыря", появляющегося при оценке условий для выбора направления перехода и выборки нового потока команд.

Более новые суперскалярных машины неэффективны т.к.один такт задержки команды перехода может привести к появлению нескольких "пузырей", которые не могут быть покрыты с помощью одного архитектурного слота задержки. Почти все такие машины, чтобы устранить влияние этих "пузырей", вынуждены вводить дополнительное оборудование (например, кэш-память адресов переходов). В таких машинах механизм задержанных переходов становится не только мало эффективным, но и привносит значительную сложность в логику обработки последовательности команд. Вместо этого архитектура переходов POWER была организована для поддержки методики "предварительного просмотра условных переходов" (branch-lockahead) и методики "свертывания переходов" (branch-folding).

Вообще же, условные переходы – узкое место всех параллельных архитектур. В отличие от обычной команды, которая может быть выполнена на одном устройстве ранее другой, если войдет на обработку раньше, переход должен работать синхронно.

Эволюция архитектуры POWER в направлении архитектуры PowerPC

Компания IBM распространяет влияние архитектуры POWER в направлении малых систем с помощью платформы PowerPC. Архитектура POWER в этой форме может обеспечивать уровень производительности и масштабируемость, превышающие возможности современных персональных компьютеров. PowerPC базируется на платформе RS/6000 в дешевой конфигурации. В архитектурном плане основные отличия этих двух разработок заключаются лишь в том, что системы PowerPC используют однокристальную реализацию архитектуры POWER, изготавливаемую компанией Motorola, в то время как большинство систем RS/6000 используют многокристальную реализацию. Первым на рынке был объявлен процессор 601, предназначенный для использования в настольных рабочих станциях компаний IBM и Apple. За ним последовали кристаллы 603 для портативных и настольных систем начального уровня и 604 для высокопроизводительных настольных систем. Наконец, процессор 620 разработан специально для серверных конфигураций

упрощение архитектуры с целью ее приспособления ее для реализации дешевых однокристальных процессоров;
устранение команд, которые могут стать препятствием повышения тактовой частоты;
устранение архитектурных препятствий суперскалярной обработке и внеочередному выполнению команд;
добавление свойств, необходимых для поддержки симметричной многопроцессорной обработки;
добавление новых свойств, считающихся необходимыми для будущих прикладных программ;
ясное определение линии раздела между "архитектурой" и "реализацией";
обеспечение длительного времени жизни архитектуры путем ее расширения до 64-битовой.

Разъемы (Сокеты и слоты)

Последняя линейка процессоров Intel снова сменила разъем. Теперь он называется Socket 775

Pentium 4 XE

AMD тоже представила новую линейку своих процессоров Athlon 64. Как и у Intel, потребителей ожидает новый сокет - Socket 939

Процессорные разъемы Socket 940 и Socket 939 не совместимы

Часть третья. Корпуса

Пара определений.

Материнская плата — печатная плата, на которой осуществляется монтаж большинства компонентов компьютерной системы. Название происходит от английского motherboard, иногда используется сокращение MB или слово mainboard — главная плата.

Раньше сокетов вообще не было. Все распайки находились на плате.

Грамотный маркетинг и новизна привели к OverDrive.

Рынок среагировал на необходимость менять процессоры и так появился ZIF Socket 1. Через некоторое время появился разъем Socket 2, имеющий матрицу контактов 19Х19 (против 17Х17 у Socket 1); внешние ряды матрицы при этом использовались как дополнительные контакты питания процессоров Pentium Overdrive. Вскоре в свет вышел Socket 3, имеющий возможность использования питания 3В. Напомним, что большинство 486 процессоров Intel имеет номинал 5В (кроме DX4-100). Socket 6 (довольно редкий, надо сказать) имеет питание только 3,3В

Первые процессоры семейства Pentium были рассчитаны на Socket 4. Эта ветвь оказалась тупиковой по ряду причин, поэтому для этого разъема было выпущено лишь два процессора с тактовыми частотами 60 МГц и 66 МГц, причем только фирмой Intel

Благодаря преимуществам над Pentium, новый процессор PentiumPro оказался быстрее примерно в полтора раза. Однако, дабы еще больше увеличить дистанцию между своими изделиями и конкурирующей продукцией, фирма Intel защитила патентами буквально все, что можно: от внешней шины P6 до самого разъема процессора, получившего название Socket 8. Тогда-то и началась чехарда: ни один из процессоров любой фирмы, кроме самой Intel, в принципе не мог быть совместим по выводам ни с каким из процессоров, выпущенных позднее Pentium. А вскоре столкнулась с проблемами и сама фирма Intel.

Тогда, оставив на некоторое время в стороне линию Pentium Pro и Socket 8, фирма Intel выпустила усовершенствованный Pentium для Socket 7. Новый процессор содержал расширенный набор инструкций (ММХ) и увеличенный размер кэш-памяти первого уровня - 32 Кбайт вместо 16 Кбайт. Кроме того, использовались предсказание переходов, что позволило повысить производительность примерно на 20%: Pentium MMX 166 эквивалентен по скорости Pentium 200.

Конкуренты мгновенно заявили о том, что вскоре выпустят свои процессоры, совместимые с технологией ММХ и работающие с более высокими тактовыми частотами. Учитывая, что к этому моменту проблемы с выпуском Pentium Pro в общем-то решены не были, ответный ход Intel оказался достаточно удачным: сначала было создано новое ядро - что-то вроде Pentium Pro MMX (Р6 с увеличенным до 32 Кбайт кэшем первого уровня и поддержкой инструкций ММХ). А затем к нему была добавлена кэш-память L2. Правда, теперь кристаллы не упаковывались в один корпус, как в Pentium Pro, а просто распаивались на объединительной плате. Для улучшения охлаждения туда же был добавлен радиатор, и все это вместе закрывалось сплошным кожухом. Конструкция получилась достаточно крупной и, что вполне понятно, ни в какой из существующих сокетов установить ее было нельзя. Поэтому обратились к способу установки, родственному картриджам игровых приставок. Новый разъем был назван Slot 1 и, как водится, запатентован.

Celeron'у абсолютно не нужен Slot, поскольку слотовом варианте он занимает примерно четверть самой карты. А посему надо будет часть денег потратить впустую: изготовить карту, а потом еще и сам процессор к ней припаять - не такое уж дешевое занятие. Размеры же самого процессора практически эквивалентны разработкам для Socket 7, если не учитывать большего числа контактов. Было посчитано, что если отказаться от Slot, то можно снизить себестоимость процессора примерно на $10.

Так появился Socket 370, получивший свое название вопреки традиции, по количеству контактов. Тем, кто уже купил материнскую плату со слотом можно воспользоваться специальной платой-переходником Slot1-Socket 370. Позднее появился и новый сокет - FCPGA (Flip Chip Pin Grid Array), в этом формате Intel производит процессоры Celeron-2 и Pentium III (на ядре Coppermine).

Специалисты AMD никогда и не утверждали, что сокет всегда лучше, чем слот. Если нужно установить большой объем кэш второго уровня, разделить тактовые частоты кэша и ядра процессора (для того чтобы заставить ядро работать на очень высокой частоте), хорошо экранировать эти системы от вредных наводок, особенно в случае многопроцессорных комплексов, то действительно, решение в виде комбинации "слот-картридж" оказывается более удобным, чем сокетный вариант.

Сокеты процессоров фирмы Intel

Socket 1 - 80486SX, 80486DX, 80486DX2, 80486DX4 и совместимые с ними процессоры других производителей
Socket 2 - 80486SX, 80486DX, 80486DX2, 80486DX4 и клоны
Socket 3 - 80486SX, 80486DX, 80486DX2, 80486DX4 и клоны
Socket 4 - ранние процессоры Intel Pentium
Socket 5 - ранние процессоры Intel Pentium
Socket 6 - 80486DX4
Socket 7 - Intel Pentium и Pentium MMX (а так-же некоторые процессоры AMD и Cyrix)
Socket 8 - Intel Pentium Pro
Slot 1 - Intel Pentium II, старые Pentium III, процессоры Celeron (233 MHz - 1.13 GHz)
Slot 2 - процессоры Intel Xeon, основанные на ядре Pentium II/III
Socket 370 - процессоры Celeron и новые Pentium III (800 MHz - 1.4 GHz)
Socket 423 - процессоры Intel Pentium 4 и Celeron (основанные на ядре Willamette)
Socket 478 - процессоры Intel Pentium 4 и Celeron (основанные на ядрах Northwood, Prescott и Willamette)
Socket 479 - процессоры Intel Pentium M и Celeron M (основанные на ядрах Banias и Dothan)
Socket 480 - процессоры Intel Pentium M (основанные на ядре Yonah)
Socket 603/604 - процессоры Intel Xeon основанные на ядрах Northwood и Willamette Pentium 4
Socket T/LGA 775 (Land Grid Array) - процессоры Intel Pentium 4 и Celeron (основанные на ядрах Northwood и Prescott)

[править]

Сокеты процессоров фирмы AMD

Socket 754

Slot A — первоначальные процессоры AMD Athlon
Socket 462 (он же Socket A) — новые процессоры AMD Athlon, Athlon XP, Sempron и Duron
Socket 754 — процессоры AMD Athlon 64 нижнего уровня и процессоры Sempron с поддержкой только одноканального режима работы с памятью
Socket 939 — процессоры AMD Athlon 64 and AMD Athlon FX с поддержкой двухканального режима работы с памятью
Socket 940 — процессоры AMD Opteron и ранние AMD Athlon FX
Socket M2 — будущий сокет для процессоров AMD

Делятся по расположению кристалла относительно подложки. Сверху корпуса (улучшенный теплообмен) и снизу(упрощение монтажа)

Тип корпуса PGA
Аббревиатура PGA расшифровывается как Pin Grid Array (корпус с матрицей штырьковых выводов). Корпус содержит контакты, вставляемые в разъем на системной плате. Для улучшения теплопроводности корпус PGA содержит медный стержень с никелевым покрытием в верхней части процессора. Контакты в нижней части микросхемы расположены в шахматном порядке. Кроме того, контакты расположены таким образом, что процессор можно вставить в разъем единственным способом. Корпус PGA используется с процессором Intel® Xeon®, имеющим 603-контактный разъем.

Тип корпуса PPGA
Аббревиатура PPGA расшифровывается как Plastic Pin Grid Array (пластмассовый корпус с матрицей штырьковых выводов). Корпус содержит контакты, вставляемые в разъем на системной плате. Для улучшения теплопроводности корпус PPGA содержит медный теплорассеиватель с никелевым покрытием в верхней части процессора. Контакты в нижней части микросхемы расположены в шахматном порядке. Кроме того, контакты расположены таким образом, что процессор можно вставить в разъем единственным способом. Корпус PPGA используется с устаревшими процессорами Intel® Celeron®, имеющими 370-

контактный разъем.

Тип корпуса FC-PGA
Название корпуса FC-PGA – сокращение, образованное от слов “flip chip pin grid array” (матрица штырьковых выводов с перевернутым кристаллом). Корпус содержит контакты, вставляемые в разъем на системной плате (socket). Микросхемы перевернуты, благодаря чему кристалл или часть процессора, составляющая компьютерную микросхему, находится в верхней части процессора и легко доступна. Благодаря доступности кристалла, устройство для рассеивания тепла можно приложить непосредственно к кристаллу и этим добиться более эффективного охлаждения микросхемы. Для повышения производительности посредством разделения в корпусе сигналов питания и заземления, процессоры FC-PGA снабжены внешними конденсаторами и резисторами в нижней части процессора, в области расположения конденсаторов (центр процессора). Контакты в нижней части микросхемы расположены в шахматном порядке. Кроме того, контакты расположены таким образом, что процессор можно вставить в разъем единственным способом. Корпус FC-PGA используется с процессорами Pentium® III и Intel® Celeron® с 370-контактными разъемами.

FC-PGA2 Package Type
Корпусы FC-PGA2 похожи на корпусы FC-PGA, однако в них имеется интегрированный теплоотвод. Интегрированный теплоотвод присоединяется непосредственно к кристаллу процессора во время производства. Поскольку IHS обеспечивает хорошую передачу тепла от кристалла и имеет большую поверхность, что способствует лучшему рассеиванию тепла, он может значительно увеличить теплопроводность. Корпус FC-PGA2 используется с процессорами Pentium® III, Intel® Celeron® (370-контактный разъем) и Pentium® 4 (478-контактный разъем).
Процессор Pentium 4, Pentium III и Intel® Celeron®:

Тип корпуса S.E.C.C.
Аббревиатура S.E.C.C. расшифровывается как Single Edge Contact Cartridge (корпус с односторонним расположением контактов). Для соединения с системной платой процессор вставляется в разъем (slot). Вместо контактных разъемов он содержит позолоченные контакты, используемые процессором для передачи и получения сигналов. Корпус S.E.C.C. покрыт металлической оболочкой, которая закрывает всю верхнюю часть картриджа. Вид снизу картриджа – теплопроводящая пластина, выполняющая функции теплоотвода. Внутри корпуса S.E.C.C., большинство процессоров содержит печатную плату, называемую подложкой, которая связывает между собой процессор, кэш-память второго уровня и контактный контур шины. Корпус S.E.C.C. использовался с процессорами Intel® Pentium® II с 242-контактными разъемами, а также процессорами Pentium® II Xeon® и Pentium® III Xeon® с 330-контактными разъемами.

Тип корпуса S.E.C.C.2
Корпус S.E.C.C.2 аналогичен корпусу S.E.C.C., разница заключается в том, что корпус S.E.C.C.2 имеет меньшие размеры и не содержит термической пластины. Корпус S.E.C.C.2 использовался в более поздних версиях процессора Pentium® II и Pentium® III (242-контактный разъем).

Тип корпуса FC-LGA4
Процессор Pentium® 4 в корпусе FC-LGA4 разработан для установки в разъем LGA775. FC-LGA4 – это краткое обозначение Flip Chip Land Grid Array 4. FC (Flip Chip – «перевернутый кристалл») означает, что кристалл процессора расположен над подложкой на противоположной контактам LAND стороне. LGA (LAND Grid Array) – это обозначение способа соединения кристалла процессора с подложкой. 4 - это номер модификации корпуса.

Этот блок состоит из процессорного ядра, укрепленного на материале подложки. Интегрированный теплоотвод (Integrated Heat Spreader, IHS) присоединен к блоку подложки и ядра и служит в качестве сопряженной поверхности для установки системы охлаждения на процессор, например радиатора. Вы можете также просмотреть ссылки по процессорам в корпусе 775-LAND. Это обозначение количества контактов, имеющихся на этом новом корпусе для подключения к разъему LGA775.

Тип корпуса OOI
Тип корпуса OOI сокращенно от OLGA. Название OLGA – сокращение, образованное от слов “Organic Land Grid Array“. В микросхемах OLGA также воплощена идея перевернутого кристалла, согласно которой процессор присоединяется к подложке лицевой стороной для повышения целостности сигнала, эффективности рассеивания тепла и снижения индуктивности. Кроме того, корпус OOI снабжен интегрированной термораспределительной пластиной (IHS), которая способствует лучшему рассеиванию тепла, благодаря плотно присоединенному радиатору с вентилятором. Корпус OOI используется с процессором Pentium® 4 с 423-контактными разъемами.

Тип корпуса S.E.P.
Процессор в конструктивном исполнении S.E.P.(Single Edge Processor) смонтирован на небольшой печатной плате и устанавливается в разъем типа slot. Корпус S.E.P. подобен корпусам S.E.C.C. и S.E.C.C.2, но он не имеет оболочки. Кроме того, подложка (печатная плата) видна с задней стороны. Корпус S.E.P. использовался в устаревших процессорах Intel® Celeron® с 242 контактами

Package Types for Mobile

The micro-FCPGA (Flip Chip Plastic Grid Array)

Micro-FCBGA (Flip Chip Ball Grid Array)

MMC-2 Package
The Mobile Module Cartridge 2 (MMC-2) package has a mobile Pentium® III processor and the host bridge system controller (consisting of the processor bus controller, memory controller and PCI bus controller) on a small circuit. It connects to the system via a 400-pin connector. On the MMC-2 package, the thermal transfer plate (TTP) provides heat dissipation from the processor and host bridge system controller

Часть 4. Наборы системной логики = Наборы микросхем = ChipSets.

Материнская плата, это деталь, которая предназначена для объединения всех остальных устройств компьютера в единое целое. Она представляет из себя множество разъемов разного вида и размера, а также некоторое количество микросхем, предназначенных для соединения в единую электронную схему тех компьютерных устройств, которые вы предположительно можете вставить в эти разъемы.

Чипсет (от английского Chipset - набор микросхем) представляет собой большую микросхему, или несколько больших микросхем, которая содержит внутри себя сразу много универсальных "простых" микросхем, собранных по определенной схеме. В качестве примера большинство современных чипсетов состоит из двух больших микросхем.

Почему чипсет?

снижается энергопотребление схемы
занимает на плате места намного меньше
большие микросхемы намного дешевле, чем эквивалентное им число маленьких

Чипсет является законченной электронной схемой предназначенной для применения определенного типа микропроцессора. Также чипсет обычно работает с жестко заданным типом памяти.

Основные производители чипсетов.

Почему производители выпускают новые чипсеты, совместимые только с новыми процами.

К чему привели встраивание в чипсет графич. ускорителя.

i810 - чипсет начального уровня. Поддерживает частоты работы процессора 66 и 100MHz. Рассчитан он был, в основном, под микропроцессор Celeron и ранние 100MHz версии Coppermine. Этот чипсет позиционировался как прямой конкурент BX и должен был вытеснить его в конце-то концов с рынка.

i815, более развитая разновидность того же i810, поддерживал частоту 133 MHz. Это позволяло запускать на нем новые микропроцессоры P-III Coppermine с частотой шины 133MHz в "честном" режиме, без "разгонки".

Тут очень удачно получилось!

Модификация i815 без видеокарты получила название i815EP. Публика оценила дружеский жест Intel и наконец-то вся описанная выше эпопея с BX завершилась. i815EP "прикончил" таки пресловутый чипсет BX и вместе с ним форм-фактор SLOT-1.

Для высокопроизводительных компьютеров был предназначен революционно новый чипсет i820. В отличии от предыдущей серии чипсетов, являвшихся скорее модификацией более ранних разработок, i820 использовал принципиально другой тип оперативной памяти, называемой RIMM. Память RIMM намного более быстрая чем PC100, поэтому использующие ее компьютеры должны были теоретически существенно выигрывать в производительности.

Вместо двух традиционных микросхем - северного и южного мостов - появились три микросхемы-хаба: контроллер памяти и графики (GMCH), контроллер ввода-вывода (ICH) и FirmWareHub (FWH), координирующий работу всего чипсета в целом. При этом функции первых двух хабов во многом совпадают с традиционными функциями северного и южного мостов соответственно. Здесь же впервые появилась и специализированная высокоскоростная фирменная шина для связи микросхем друг с другом и с процессором

i850

Итак, Intel временно реабилитировался после неудачи с i820, но тут же снова наступил на грабли, причем на те же самые: на Rambus.

Нет, идея-то, как всегда, была правильная: семейство процессоров P3 исчерпало себя, ядро Tualatin, дойдя до частоты 1,4 ГГц, уперлось в предел своих возможностей. Назревал переход к новой архитектуре процессоров - P4. Тут-то высокая пропускная способность памяти RDRAM могла быть востребована в полной мере, и Intel сделал ставку на Rambus, заключив с ним договор об эксклюзивном использовании памяти RDRAM в чипсетах для P4 и об отказе от выпуска чипсетов для P4 с поддержкой альтернативного типа памяти - DDR SDRAM (она только набирала силу и тогда уступала RDRAM по скорости).

Так на сцену вышел i850 - первый чипсет для P4. С памятью RDRAM он действительно был самым-самым быстрым, но и самым-самым дорогим, а DDR SDRAM дешевела на глазах, и шустрые конкуренты, не желая платить большие отчисления фирме Rambus, кинулись выпускать свои чипсеты для P4 с поддержкой DDR,чего Intel, связанный договором, себе позволить не мог. Разгорелись судебные побоища, битвы с невыдачей лицензий на процессорную шину P4, а тут и AMD довел до ума семейство Athlon, отлично работавшее с памятью DDR, и не требовал отчислений

i845

Чипсет i845 появился без лишнего шума, начав свое победное шествие почти с провала. Дело в том, что первая версия - собственно i845 - была выпущена в период, когда еще не истек срок действия договора с Rambus, а на процессорном фронте назревал отказ от Socket 423 и переход к Socket 478. Готовилось к выпуску новое семейство процессоров P4 Northwood.

Но Intel не мог ждать, конкуренты поджимали, и чипсет i845 вышел с поддержкой только памяти SDRAM и разъема Socket 423, а потому проигрывал в быстродействии всем, кому только можно - и чипсетам конкурентов, и, тем более, i850.

Прожил он на рынке недолго, около полугода, и был сменен новой модификацией - i845D, поддерживавшей Socket 478 и DDR SDRAM, благо договор с Rambus к тому времени истек. Здесь уже с быстродействием было все в порядке, а прочие возможности, как и прежде, легко модернизировались заменой южного и северного мостов улучшенными версиями - только плати!

Один лишь крупный недостаток и можно отметить у этого чипсета: он не поддерживает AGP-видеокарт с напряжением питания 3,3 В, только новые карты на 1,5 вольта

i7205

поддерживает AGP 8x
DDR SDRAM PC2700, работающей в синхронном режиме. Двухканальный обмен с памятью был уже у i850, но память была RDRAM, и работала она только в двухканальном режиме - требовала установки 2 модулей, обязательно одинаковых

Теперь SIS.

Очень давно, еще во времена 486 компьютеров, эта фирма выпускала очень хорошие наборы системной логики. Затем для нее наступила полоса невезения.

Вплоть до появления Pentium III фирме не удавалось сделать хоть что-либо заслуживающего упоминания. Все производимые ими чипсеты были медленны и вызывали постоянные нарекания со стороны клиентов за сбои в работе. С появлением чипсета SIS 635 позиция фирмы укрепилась. Чипсет превосходил по своим возможностям "родные" интеловские наборы системной логики. Он был не менее быстр чем продукция Intel и кроме того очень дешев.

Но тут вступил в действие фактор связанный с производством. SIS никогда не удавалось "затарить" рынок чипсетами своего производства. Их всегда катастрофически не хватало. В первую очередь, микросхемы этой фирмы, расходятся по ее официальным партнерам. Из известных "брэндов" я назову Asus, из "серых лошадок" Elite Group.

SiS выпускает по большей части одночиповые модели чипсетов (single chip) (оба моста, и северный, и южный, располагаются в одном чипе) с большим количеством интегрированных компонентов (видео, звук, модем, сетевые контроллеры и прочее). Иногда на рынке можно встретить дешевые материнские платы неизвестных производителей на чипах от SiS - как правило, вероятность корректной работы таких плат очень мала, так как драйверы на интегрированные устройства написаны неважно, да и сами платы спроектированы и изготовлены не по последнему слову техники, что вызывает огромное количество как аппаратных, так и программных конфликтов.

Теперь поговорим о VIA для Intel

Покупая платы на чипсете VIA под микропроцессор Intel, стоит иметь в виду постоянные трения между этими двумя фирмами. Трения периодически переходящие в открытый скандал и последующие судебные разбирательства.

Корни их взаимной неприязни восходят к временам провала выпуска Intel чипсета i820. Так получилось, что на рынке уже присутствовал микропроцессор Intel с частотой шины 133 Mhz, а вот материнской платы под него у Intel не было.

Этим обстоятельством не преминула воспользоваться фирма VIA, выпустив платы на чипсете Apollo Pro133. Спустя еще пару месяцев VIA выпускает следующий чипсет Apollo Pro133A в котором было реализовано все то, что Intel обещал сделать в i820. Причем когда Intel все это сделает было еще неясно, а вот у VIA все было готово уже тогда. Да и кроме всего прочего, чипсет VIA использовал для работы обычную память PC133 , а не сомнительную по своим достоинствам и дорогую по стоимости RIMM. Как на это отреагировал Intel вы можете легко догадаться. Был подан судебный иск, по какому-то надуманному поводу и началась многолетняя тяжба

Но, так или иначе, VIA Apollo Pro133А оказался одним из самых массовых чипсетов VIA для разъема Socket 370.

Apollo Pro266

Следующей заметной разработкой для Socket 370 стал чипсет VIA Apollo Pro266, в котором впервые для связи между компонентами чипсета использовалась не шина PCI, а специализированная внутренняя шина V-Link с пропускной способностью 266 мегабайтов в секунду - вдвое больше, чем у PCI.

Северный мост обеспечивал работу с памятью SDRAM PC133 и DDR SDRAM PC2100, чего еще не было тогда у чипсетов Intel, а южный поддерживал UDMA/100, 6 USB-портов, 6 каналов звука AC'97, встроенный Ethernet, что опять-таки опережало параметры чипсетов Intel того периода. Кроме того, VIA Apollo Pro266 официально поддерживал двухпроцессорные конфигурации (предыдущий хит VIA Apollo Pro133А - неофициально), а это было и вовсе в диковинку на рынке чипсетов широкого применения.

Чипсеты VIA для процессоров AMD

Socket 370 не принес VIA ни решающих побед, ни громкой славы. То вырываясь вперед, то отставая, она все равно оставалась в тени Intel, на стороне которого были и знание нюансов работы процессорной шины семейства P3, и устойчивое реноме - ореол солидности, надежности и непоколебимости. Но тут подоспел AMD c процессором Athlon для Socket A. Два "вечно вторых" получили уникальный шанс стать первыми - ядро Athlon и заложенные в него архитектурные решения обладали мощным потенциалом развития, и новаторские позывы VIA тут пришлись весьма кстати. Intel в этот момент разбирался с переходом на новое семейство P4, имея на ногах гирю - Rambus, и "друзья поневоле" рванулись вперед.

Apollo КТ133

И вот VIA вывела на рынок чипсет VIA Apollo КТ133. Главная новация здесь, несомненно, была в использовании шины Alpha EV6, передававшей данные по обоим фронтам тактовых импульсов (все предыдущие шины использовали передачу только по переднему фронту).

KT333 и KT400

Дальнейший путь VIA был понятен и предсказуем. Чипсеты для Socket A получили северные мосты с поддержкой новых режимов работы памяти, благо DDR SDRAM имела очень большой потенциал роста скорости: последовательно появились, а потом и были стандартизованы, модули памяти PC2700 и PC3200.

Так на рынок вышли чипсеты VIA KT333 (поддержка PC 2700) и VIA KT400 (поддержка памяти PC 3200, ускоренная шина V-Link 8х, поддержка AGP 8x).

Здесь же, совершенно в обычном стиле VIA, и приятные маленькие новации в чипе южного моста - поддержка UDMA/133 в KT333 и встроенный контроллер USB 2.0 в KT400; здесь же появился третий чип в чипсете, VT1211 LPC Super I/O, обеспечивающий работу низкоскоростных устройств ввода-вывода (FDD, COM, LPT).

ALI

Продукция ALI - весьма редкий гость на нашем российском рынке, хотя практически все решения этого производителя характеризует достаточно приемлемая цена.

AMD

AMD 760 - чипсет для своих же процессоров AMD Athlon и AMD Duron. Предназначен для разъема Socket-A (Socket-462). Поддерживает только память DDR SDRAM pc1600 и pc2100. Построен на базе двух чипов: северный мост AMD-761 и южный мост AMD-766. Существует также серверный вариант чипсета - AMD-760MP для использования в двухпроцессорных системах. На сегодняшний день является одним из самых быстродействующих чипсетов для процессоров Athlon и Duron.

Blog