Мікроархітектура багатоядерних процесорів

На початку XXI ст. стало ясно, що подальше збільшення продуктивності процесорів, побудованих на основі одного ядра, буде обмежуватися зростаючим енергоспоживанням. У той же час можливості технології, зменшення технологічної норми дозволяли реалізовувати в одному кристалі до кілька сотень мільйонів транзисторів. У цих умовах провідні розробники процесорів, як Intel, так і AMD, прийняли рішення, що подальше підвищення продуктивності можливе за рахунок поєднання в одному кристалі двох і більше процесорних ядер. З урахуванням того, що режим роботи комп’ютера багатозадачний, це дозволяло істотно підвищити його продуктивність.

У 2005 р практично одночасно обидва провідних виробника представили свої двоядерні процесори: у березні фірма Intel – процесор Smithfield, у травні фірма AMD – процесор Opteron 2хх.

Перші двоядерні процесори просто об’єднували в одному корпусі два ядра, які раніше реалізовувалися у вигляді одноядерних процесорів. Так, процесор Smithfield практично поєднував в одному кристалі кремнію два процесорних ядра, аналогічних Prescott, які були підключені до загальної системної шини. Нагадаємо, що в процесорі Prescott була використана мікроархітектура NetBurst. Потім Intel випустила ще один двоядерний процесор Presler з тією ж мікроархітектурою. Він був реалізований за технологією 65 нм і схемотехнически просто об’єднував в одному корпусі два кристала, на кожному з яких розташовувався одноядерний процесор. На цьому ера мікроархітектури NetBurst закінчилася.

Майбутнє багатоядерних процесорів фірми Intel разра-робником пов’язали з розвитком мікроархітектури Р6. Першим двоядерним процесором, ядра якого були реалізовані на цій базі, став Yonah, що з’явився в січні 2006 р У ньому вже була спільна для обох ядер інфраструктура: кеш другого рівня і контролер системної шини. Процесор Yonah можна розглядати як останній представник базової мікроархітектури Рб. Слідом за ним влітку 2006 р фірма Intel представила процесори, побудовані на основі нової мікроархітектури, спеціально розробленою для реалізації багатоядерних процесорів, яка багато в чому спиралася на базову структуру Рб, але мала і багато нововведень. Вона отримала назву Intel Core, в ній знову став використовуватися короткий конвеєр, що складається з 14 ступенів (в останніх модифікаціях Pentium 4 на ядрі Prescott число ступенів конвеєра було доведено до 30).

Нарешті, в кінці 2008 р Intel представила процесори, побудовані на базі нової мікроархітектури Nehalem, яка також, у свою чергу, стала розвитком Intel Core. Зрозуміло, і Intel Core, і Nehalem – це мікроархітектури нових поколінь з великим обсягом нововведень. І все ж відправною точкою для всіх багатоядерних процесорів фірми Intel, починаючи з 2006 р, стала мікроархітектура Рб.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)

Мікроархітектура багатоядерних процесорів