P6 (микроархитектура)
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( июнь 2013 г. ) |
 Снимок Deschutes ядра | |
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | 1 ноября 1995 г |
| Производительность | |
| Макс. процессора Тактовая частота | 150 [1] от МГц до 1,40 ГГц |
| ФСБ скорости | от 66 МГц до 133 МГц |
| Кэш | |
| L1 Кэш | Pentium Pro: 16 КБ (8 КБ кэша I + 8 КБ кэша D) Pentium II/III: 32 КБ (кэш I 16 КБ + кэш D 16 КБ) |
| Кэш L2 | от 128 КБ до 512 КБ От 256 КБ до 2048 КБ (Xeon) |
| Архитектура и классификация | |
| Микроархитектура | П6 |
| Набор инструкций | х86-16 , ИА-32 |
| Расширения | |
| Физические характеристики | |
| Транзисторы | |
| Ядра |
|
| Розетки | |
| Продукты, модели, варианты | |
| Модели |
|
| История | |
| Предшественник | П5 |
| Преемник | NetBurst |
| Статус поддержки | |
| Не поддерживается | |
Микроархитектура P6 шестого поколения Intel x86 — это микроархитектура , реализованная на базе микропроцессора Pentium Pro , представленного в ноябре 1995 года. Ее часто называют i686 . [2] Планировалось, что на смену ей придет микроархитектура NetBurst, используемая в Pentium 4 в 2000 году, но она была возрождена для Pentium M. линейки микропроцессоров Преемником варианта микроархитектуры P6 Pentium M является микроархитектура Core, которая, в свою очередь, также является производной от P6.
P6 использовался в основных предложениях Intel от Pentium Pro до Pentium III и был широко известен благодаря низкому энергопотреблению, превосходной целочисленной производительности и относительно высокому количеству инструкций за цикл (IPC).
Особенности [ править ]
Ядро P6 было микропроцессором Intel шестого поколения в линейке x86. Первой реализацией ядра P6 стал процессор Pentium Pro в 1995 году, который стал непосредственным преемником оригинальной конструкции Pentium (P5).
Процессоры P6 динамически преобразуют инструкции IA-32 в последовательности буферизованных RISC-подобных микроопераций , затем анализируют и переупорядочивают микрооперации для обнаружения распараллеливаемых операций, которые могут быть выполнены более чем одному исполнительному устройству одновременно. [3] Pentium Pro был первым микропроцессором x86, разработанным Intel для использования этой технологии, хотя NexGen Nx586 , представленный в 1994 году, сделал это раньше.
Другие функции, впервые реализованные в пространстве x86 в ядре P6, включают:
- Спекулятивное выполнение и завершение вне очереди (называемое Intel «динамическим выполнением»), которые требовали новых выбывающих блоков в ядре выполнения. Это уменьшило количество зависаний конвейера и частично позволило улучшить масштабирование скорости Pentium Pro и последующих поколений процессоров.
- Суперконвейерная обработка, которая увеличилась с 5-ступенчатого конвейера Pentium до 14-ступенчатого конвейера Pentium Pro и ранней модели Pentium III (Coppermine) и в конечном итоге превратилась в менее чем 10-ступенчатый конвейер Pentium M для рынка встраиваемых систем и мобильных устройств из-за энергоэффективности. и проблемы с более высоким напряжением, которые встречались в предшественнике, а затем снова удлинение конвейера с 10 до 12 этапов обратно к Core 2 из-за трудностей с увеличением тактовой частоты при одновременном улучшении процесса изготовления может каким-то образом свести на нет некоторое негативное влияние более высокого энергопотребления на процессор. более глубокая конструкция трубопровода.
- Внешняя шина, использующая вариант логики приемопередатчика Ганнинга , позволяющая четырем дискретным процессорам совместно использовать системные ресурсы. [4]
- Расширение физического адреса (PAE) и более широкая 36-битная адресная шина для поддержки 64 ГБ физической памяти. [5]
- Переименование регистров , что позволило более эффективно выполнять несколько инструкций в конвейере.
- CMOV Инструкции , которые активно используются при оптимизации компилятора .
- Другие новые инструкции: FCMOV, FCOMI/FCOMIP/FUCOMI/FUCOMIP, RDPMC, UD2.
- Новые инструкции в ядре Pentium II Deschutes: MMX , FXSAVE, FXRSTOR.
- Новые инструкции в Pentium III: потоковые SIMD-расширения .
Чипы на базе P6 [ править ]
- Celeron (варианты Covington/Mendocino/Coppermine/Tualatin)
- Пентиум Про
- Pentium II Overdrive (чип Pentium II в 387-контактном разъеме 8 )
- Пентиум II
- Пентиум II Ксеон
- Пентиум III
- Пентиум III Ксеон
P6 Вариант Pentium M [ править ]
 | |
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | 12 марта 2003 г. |
| Производительность | |
| Макс. процессора Тактовая частота | От 600 МГц до 2,26 ГГц |
| ФСБ скорости | От 400 до 533 МТ/с |
| Кэш | |
| L1 Кэш | 64 КБ (32 КБ I-кэша + 32 КБ D-кэша) |
| Кэш L2 | от 512 КБ до 2048 КБ |
| Архитектура и классификация | |
| Микроархитектура | П6 |
| Набор инструкций | х86-16 , ИА-32 |
| Расширения | |
| Физические характеристики | |
| Транзисторы | |
| Ядра |
|
| Розетка | |
| Продукты, модели, варианты | |
| Модели |
|
| История | |
| Предшественник | NetBurst |
| Преемник | Улучшенный Пентиум М |
| Статус поддержки | |
| Не поддерживается | |
После выпуска Pentium 4-M и Mobile Pentium 4 быстро стало понятно, что новые мобильные процессоры NetBurst не идеальны для мобильных вычислений. Процессоры на базе NetBurst были просто не так эффективны в пересчете на такт или на ватт по сравнению со своими предшественниками P6. Мобильные процессоры Pentium 4 нагревались намного сильнее, чем процессоры Pentium III-M, без значительного преимущества в производительности. Его неэффективность повлияла не только на сложность системы охлаждения, но и на немаловажное время автономной работы. Intel вернулась к чертежной доске, чтобы разработать дизайн, который оптимально подходил бы для этого сегмента рынка. Результатом стал модернизированный дизайн P6, получивший название M. Pentium
Обзор конструкции [6]
- Четырехпрокаченный передний автобус. В исходном ядре Banias компания Intel приняла FSB 400 МТ/с , впервые использованную в Pentium 4. Ядро Dothan перешло на FSB 533 МТ/с, следуя за развитием Pentium 4.
- Больший кэш L1/L2 . Кэш-память L1 увеличена с 32 КБ предшественника до нынешних 64 КБ во всех моделях. Первоначально кэш L2 1 МБ в ядре Banias, затем 2 МБ в ядре Dothan. Активация динамического кэша с помощью переключателя квадрантов из состояний сна.
- Поддержка SSE2 Streaming SIMD Extensions 2.
- 10- или 12-ступенчатый расширенный конвейер инструкций, позволяющий добиться более высоких тактовых частот без удлинения этапа конвейера, количество этапов сокращено с 14 на Pentium Pro/II/III.
- Специальное управление стеком регистров.
- Добавление глобальной истории, косвенного прогнозирования и циклического прогнозирования в таблицу прогнозирования ветвей. Удаление локального предсказания.
- Микрооперации Объединение определенных подинструкций с помощью блоков декодирования. Команды x86 могут привести к меньшему количеству микроопераций и, следовательно, требуют меньшего количества циклов процессора для выполнения.
Pentium M был самым энергоэффективным процессором x86 для ноутбуков на протяжении нескольких лет, потребляя максимум 27 Вт при максимальной нагрузке и 4–5 Вт в режиме ожидания. Повышение эффективности обработки, достигнутое в результате его модернизации, позволило ему конкурировать с Mobile Pentium 4 с тактовой частотой более чем на 1 ГГц (самый быстрый тактовый процессор Mobile Pentium 4 по сравнению с самым быстрым тактовым процессором Pentium M) и оснащенным гораздо большей памятью и пропускной способностью шины. [6]
Первые процессоры семейства Pentium M («Banias») внутренне поддерживают PAE, но не показывают флаг поддержки PAE в информации CPUID; из-за этого некоторые операционные системы (в первую очередь дистрибутивы Linux) отказываются загружаться на таких процессорах, поскольку в их ядрах требуется поддержка PAE. [7] Windows 8 и более поздние версии также отказываются загружаться на этих процессорах по той же причине, поскольку для их правильной работы специально требуется поддержка PAE. [8]
Баниаса Вариант Дофана /
P6 Variant Enhanced Pentium M [ править ]
| Общая информация | |
|---|---|
| Запущен | 2006 |
| Производительность | |
| Макс. процессора Тактовая частота | от 1,06 ГГц до 2,33 ГГц |
| ФСБ скорости | От 533 МТ/с до 667 МТ/с |
| Кэш | |
| L1 Кэш | 64 КБ |
| Кэш L2 | от 1 МБ до 2 МБ 2 МБ (Xeon) |
| Архитектура и классификация | |
| Микроархитектура | П6 |
| Набор инструкций | х86-16 , ИА-32 |
| Расширения | |
| Физические характеристики | |
| Транзисторы |
|
| Ядра |
|
| Розетка | |
| Продукты, модели, варианты | |
| Модели |
|
| История | |
| Предшественник | Пентиум М |
| Преемник | Intel Core |
| Статус поддержки | |
| Не поддерживается | |
Процессор Yonah был выпущен в январе 2006 года под брендом Core . Одно- и двухъядерные мобильные версии продавались под брендами Core Solo, Core Duo и Pentium Dual-Core , а серверная версия была выпущена как Xeon LV . Эти процессоры частично решили некоторые недостатки Pentium M , добавив:
- Поддержка SSE3
- Одно- и двухъядерная технология с 2 МБ общего кэша L2 (реструктуризация процессорной организации)
- Увеличена скорость FSB: скорость FSB составляет 533 МТ/с или 667 МТ/с.
- 12-этапный конвейер инструкций.
В результате появилась промежуточная микроархитектура для низковольтных процессоров, что-то среднее между P6 и следующей микроархитектурой Core.
Вариант Йоны [ править ]
- Селерон М 400 серии
- Основное соло/дуэт
- Двухъядерный процессор Pentium T2060/T2080/T2130
- Xeon LV/ULV (Соссаман)
Преемник [ править ]
 | Было предложено перенести части этой страницы в Intel Core (микроархитектура) . ( Обсудить ) ( Октябрь 2021 ) |
27 июля 2006 года была выпущена микроархитектура Core , производная от P6, в виде процессора Core 2 . Впоследствии было выпущено больше процессоров с микроархитектурой Core под Core 2, Xeon , Pentium и Celeron торговыми марками . Микроархитектура Core — это последняя линейка процессоров Intel для массового рынка, использующая FSB . Все более поздние процессоры Intel основаны на Nehalem , а более поздние микроархитектуры Intel оснащены встроенным контроллером памяти и шиной QPI или DMI для связи с остальной частью системы. Улучшения по сравнению с процессорами Intel Core заключались в следующем:
- 14-этапный конвейер инструкций, обеспечивающий более высокую тактовую частоту.
- Поддержка SSE4.1 для всех моделей Core 2, изготовленных по технологии литографии 45 нм.
- Поддержка 64-битной архитектуры x86-64 , которая ранее предлагалась только процессорами Prescott, последней архитектурной версией Pentium 4 .
- Увеличена скорость FSB с 533 МТ/с до 1600 МТ/с.
- Увеличенный размер кэша L2: размер кэша L2 варьируется от 1 МБ до 12 МБ (процессоры Core 2 Duo используют общий кэш L2, в то время как процессоры Core 2 Quad, имеющие половину общего кэша, совместно используются каждой парой ядер).
- Динамическое регулирование передней шины (некоторые мобильные модели), при котором скорость FSB снижается вдвое, что, как следствие, снижает скорость процессора вдвое. Таким образом, процессор переходит в режим низкого энергопотребления, называемый сверхнизкочастотным режимом, который помогает продлить срок службы батареи.
- Технология динамического ускорения для некоторых мобильных процессоров Core 2 Duo и технология двойного динамического ускорения для мобильных процессоров Core 2 Quad. Технология динамического ускорения позволяет процессору разгонять одно ядро процессора, отключая одно. В технологии Dual Dynamic Acceleration два ядра деактивируются и два ядра разгоняются. Эта функция активируется, когда приложение использует только одно ядро для Core 2 Duo или до двух ядер для Core 2 Quad. Разгон осуществляется путем увеличения множителя тактовой частоты на 1.
Хотя все эти чипы технически являются производными от Pentium Pro, их архитектура с момента своего создания претерпела несколько радикальных изменений. [9]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ «Процессор Pentium® Pro с частотой 150 МГц, 166 МГц, 180 МГц и 200 МГц» (PDF) . Корпорация Интел. Ноябрь 1995 г. с. 1. Архивировано из оригинала (PDF) 12 апреля 2016 г.
- ^ Хатчингс, Бен (28 сентября 2015 г.). «По умолчанию используется i686 для архитектуры Debian i386» . debian-devel (список рассылки).
- ^ Гвеннап, Линли (16 февраля 1995 г.). «Intel P6 использует скалярную конструкцию с развязкой» (PDF) . Отчет микропроцессора . 9 (2).
- ^ Процессоры Pentium и Pentium Pro и сопутствующие товары . Корпорация Интел. Декабрь 1995 г. стр. 1–10. ISBN 1-55512-251-5 .
- ^ Брей, Барри (2009). Микропроцессоры Intel (PDF) (8-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл. п. 754. ИСБН 978-0-13-502645-8 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Шимпи, Ананд Лал (21 июля 2004 г.). «90-нм процессор Intel Pentium M 755: расследование Дотана» . АнандТех .
- ^ «PAE — Справочная вики сообщества» . Помощь Ubuntu .
- ^ Это не вычисляется. Можете ли вы установить Windows 10 на Pentium II? . Ютуб . Начало секции в 32:35.
- ^ «Выступление Пэта Гелсингера в Стэнфорде, 7 июня 2006 г.» . Архивировано из оригинала 3 июня 2011 года.