Реклама:

Проблема маркетинга AMD выражается в следующем: как продавать процессор, который выполняет те или иные операции быстрее, чем аналогичные модели основного конкурента с практически равными тактовыми частотами? Например, процессор AMD Athlon ХР, имеющий тактовую частоту 2 ГГц, работает значительно быстрее, чем процессор Pentium 4 с частотой 2 ГГц, и достигает производительности, характерной для Pentium 4 с рабочей частотой 2,4 ГГц (поэтому процессор и получил название Athlon ХР 2400+). Столь очевидная несоразмерность производительности процессоров связана с применением в микросхемах Р4 совершенно новой архитектуры с более глубокой конвейерной обработкой команд. Pentium 4 имеет 20-ступенчатый конвейер, соответствующий 10-ступенчатому конвейеру процессоров Athlon и Pentium III (табл. 3.12).

Таблица 3.12. Количество конвейеров у разных процессоров

Процессор

Глубина конвейера, ступеней Процессор

Глубина конвейера, ступеней

Pentium III Pentium M/Core Athlon/XP Athlon 64

10 Core 2

10 Pentium 4

10 Pentium 4 Prescott

12 Pentium D

14 20 31 31

При более глубокой конвейерной обработке команды разбиваются на небольшие микрокоманды, что позволяет достичь более высокой тактовой частоты при использовании одной и той же кремниевой технологии. Однако это также означает, что по сравнению с процессором Athlon (или Pentium III) в каждом цикле выполняется меньше команд. При сбоях на этапе предсказания множественного перехода или упреждающего выполнения (что свойственно процессору при попытке предварительного определения команд) происходит удаление всех имеющихся данных и повторное заполнение конвейера. Таким образом, сравнивая рабочие характеристики процессоров Athlon, Pentium III и Pentium 4, работающих на одной и той же тактовой частоте, можно обнаружить, что при выполнении стандартных эталонных тестов процессоры Athlon и Pentium III оказываются более эффективными, поскольку выполняют в течение цикла больше команд, чем Pentium 4. На первый взгляд, это кажется недостатком процессора Pentium 4, но в действительности мы имеем дело с особенностью его конструкции. Разработчики Intel приводят следующие аргументы: несмотря на то что использование более глубокой конвейерной обработки команд может привести к 30%-ному снижению общей эффективности процессора, это позволяет увеличить его тактовую частоту, по крайней мере, на 50% по сравнению с процессорами Athlon и Pentium III, имеющими более короткие конвейеры. Применение 20- и 31-ступенчатого конвейера в архитектуре Р4 позволяет достичь более высоких тактовых частот при использовании стандартной кремниевой технологии. Например, оригинальные процессоры Athlon ХР и Pentium 4 создавались с помощью одной и той же 0,18-микронной технологии (этот показатель определяет линейную ширину компонентов, вытравленных на микросхемах). 20-ступенчатый конвейер архитектуры Р4 позволяет при использовании 0,18-микронной технологии достичь тактовой частоты 2,0 ГГц, в то время как частота процессора Athlon с 11-ступенчатым конвейером при тех же условиях достигает 1,73 ГГц, а процессоров Pentium III/Celeron с 10-ступенчатым конвейером— всего лишь 1,13 ГГц. Благодаря использованию новой 0,13-микронной технологии тактовая частота процессора Pentium 4 увеличилась до 3,4 ГГц, в то время как максимальная рабочая частота Athlon ХР достигла всего лишь 2,2 ГГц (модель Athlon 3200+). В новых процессорах класса Pentium 4 (двухъядерные Pentium D и Pentium Extreme Edition) используется 0,09-микронная технология, что позволило достичь тактовой частоты 3,8 ГГц. Несмотря на то что Pentium 4 выполняет в каждом цикле меньшее количество команд, более высокая частота периодической подачи импульсов позволяет в полной мере компенсировать снижение эффективности. Таким образом, сравнение процессоров Pentium 4 и Athlon ХР указывает на то, что высокая тактовая частота первого процессора практически уравновешивается более высокой скоростью обработки данных второго.


⇐ Предыдущая страница| |Следующая страница ⇒