по процессорам семейства 80x86
Subj : по процессорам семейства 80x86
Frequently Asked Questions (Часто Задаваемые Вопросы)
по процессорам семейства 80x86
Создан: 19.11.95
Последняя модификация: 09.11.99
Автор: Евгений Музыченко (Eugene Muzychenko)
2:5000/14@FidoNet, [email protected]
Copyright (C) 1995-99, Eugene V. Muzychenko
Все права в отношении данного текста принадлежат автору. При воспроиз-
ведении текста или его части сохранение Copyright обязательно. Коммер-
ческое использование допускается только с письменного разрешения авто-
ра.
При наличии изменений с момента последней публикации они отмечаются
знаком ">-".
----------------------------------------------------------------------
- Чем отличаются процессоры SX, DX, SX2, DX2 и DX4?
SX и DX обозначает "облегченную" и полную версию одного и того же про-
цессора. Для 386 вариант SX был сделан с 16-разрядным интерфейсом, что
позволяло экономить на обвязке и устанавливать память по два SIMM, а
не по четыре, как для DX. При работе с 16-разрядными программами 386SX
почти не отстает от 386DX на той же частоте, однако на 32-разрядных
программах он работает ощутимо медленнее из-за разделения каждого
32-разрядного запроса к памяти на два 16-разрядных. На самом же деле
большинство компьютеров с 386DX работают быстрее компьютеров с SX даже
на 16-разрядных программах - благодаря тому, что на платах с 386DX ча-
ще всего установлен аппаратный кэш, которого нет на большинстве плат с
SX. Внутренняя архитектура 386SX - полностью 32-разрядная, и програм-
мно обнаружить разницу между SX и DX без запроса кода процессора, из-
мерения скорости работы магистрали или размера буфера предвыборки в
общем случае невозможно.
Для 486 SX обозначает вариант без встроенного сопроцессора. Ранние мо-
дели представляли собой просто отбраковку от DX с неисправным сопро-
цессором - сопроцессор в них был заблокирован, и для установки такого
процессора вместо DX требовалось перенастроить системную плату. Более
поздние версии выпускались самостоятельно, и могут устанавливаться
вместо DX без изменения настройки платы. Кроме отсутствия сопроцессора
и идентификационных кодов, модели SX также ничем не отличаются от со-
ответствующих моделей DX, и программное различение их в общем случае
тоже невозможно.
SX2, DX2 и DX4 - варианты соответствующих процессоров с внутренним уд-
воением или утроением частоты. Например, аппаратная настройка платы
для DX2-66 делается, как для DX33, и на вход подается частота 33 МГц,
однако в программной настройке может потребоваться увеличение задержек
при обращении к памяти для компенсации возросшей скорости работы про-
цессора. Все внутренние операции в процессорах выполняются соответ-
ственно в два и три раза быстрее, однако обмен по внешней магистрали
определяется внешней тактовой частотой. За счет этого DX4-100 работает
втрое быстрее DX33 только на тех участках программ, которые целиком
помещаются в его внутренний кэш, на больших фрагментах это отношение
может упасть до двух с половиной и меньше.
Некоторые серии процессоров AMD (в частности - 25253) выпускались с
единым кристаллом DX4, который мог переключаться в режим удвоения по
низкому уровню на выводе B-13. Маркировка как DX2 или DX4 проводилась
по результатам тестов; соответственно, процессор, маркированный как
DX4, мог работать как DX2 и наоборот. Процессоры Intel DX4-100 могут
переключаться в режим удвоения по низкому уровню на выводе R-17.
Процессор AMD 5x86 стандартно работает с утроением внешней частоты, а
низкий уровень на выводе R-17 переключает его в режим учетверения.
----------------------------------------------------------------------
- В чем отличие линии Pentium от 486?
В Pentium сделана 64-разрядная магистраль, значительно ускоряющая об-
мен с внешним кэшем и памятью. Суперскалярная архитектура: одно испол-
нительное устройство заменено на два - U и V, каждое - со своим соб-
ственным конвейером; оба параллельно ведут выборку, расшифровку и вы-
полнение команд. Устройство U является основным и может выполнять все
команды, устройство V - вспомогательным и выполняет только наиболее
часто встречающиеся типы команд. Внутренний кэш разделен на кэш команд
и кэш данных. Есть система предсказания переходов путем опережающего
просмотра, что позволяет в случае верного предсказания выполнить пере-
ход за один такт. Улучшенный по сравнению с 486 математический процес-
сор.
----------------------------------------------------------------------
- В чем различия между процессорами линии Intel Pentium?
Pentium: одна 64-разрядная шина данных, внутренний кэш первого уровня
(L1) объемом 16 кб (8 + 8), работает на внутренней частоте; кэш второ-
го уровня (L2) и его контроллер - внешние. Внешняя рабочая частота -
50/60/66 МГц, разъем - Socket 5/7.
Pentium Pro: добавлен внутренний кэш L2 объемом 256, 512 или 1024 кб с
собственным контроллером и локальной 64-разрядной шиной данных, рабо-
тающий на внутренней частоте. Дополнительная внутренняя оптимизация,
ускорена работа конвейера и степень параллелизма, улучшена система
предсказания переходов (Dynamic & Speculative Execution). Значительно
более мощный математический процессор. Исполнительные устройства опти-
мизированы под 32-разрядную обработку, поэтому на 16-разрядных прило-
жениях не получается такого ускорения, как на 32-разрядных. Технология
- 0.35 мкм, внешняя рабочая частота - 60/66 МГц, внутренние -
166..200, разъем - Socket 8.
Pentium MMX (развитие модели Pentium): система двойного электропита-
ния, расширенный набор команд MMX, кэш L1 увеличен до 32 кб (16 + 16),
в архитектуру внесены элементы Pentium Pro. Внешняя частота - 66 МГц.
Pentium II: 300-разрядная внутренняя шина, две независимые 64-разряд-
ные шины данных (Dual Independent Buses - D.I.B.): (одна - с поддер-
жкой ECC, для памяти и внешних устройств, вторая - с необязательной
поддержкой ECC, для кэшей L1 и L2), кэш L1 - 32 кб (16 + 16), работа-
ющий на внутренеей частоте, кэш L2 - 512 кб, работающий на половине
внутренней частоты, улучшенные алгоритмы динамического исполнения и
анализа потока данных. Процессор вместе с кэшем L2 помещен в экраниро-
ванный картридж для минимизации излучаемых и наводимых помех. Для ус-
тановки на системную плату используется односторонний соединитель
Single Edge Contact (S.E.C.) с 242-контактным разъемом типа Slot 1,
внешне напоминающим разъем PCI. Внешняя рабочая частота - 66 МГц,
внутренняя - 233..300, технология при начале выпуска - 0.35 мкм. Из-
вестен также под названием Klamath.
Deshutes: серия Pentium II, выполненная по технологии 0.25 мкм и рабо-
тающая на частотах 333 МГц и выше. Внешняя частота - 66/100 МГц.
>- Celeron: серия Pentium II без корпуса и встроенного кэша второго
уровня, за счет чего производительность относительно равного по часто-
те Pentium II оказывается ниже, а в ряде случаев - и ниже производи-
тельности P5-MMX, работающего на системной плате с кэшем L2. Позици-
онируется как переходной вариант от Pentium к Pentium II. Заявлено об
отсутствии поддержки многопроцессорной конфигурации (SMP), однако та-
кое включение технически возможно. Технология - 0.25 мкм (ядро
Deshutes). Внешняя частота - 66 МГц.
Covington: Celeron с рабочими частотами 266 и 300 МГц.
Mendocino: Celeron с рабочими частотами 300 (Celeron 300A) и 333 МГц и
со встроенным кэшем L2 объемом 128 кб.
>- Celeron PPGA: возврат к конструктиву PPGA с 370-контактным разъемом
(Socket 370). Кэш объемом 128 кб. Устанавливается в платы с Socket
370, либо в классические платы со Slot 1 при помощи переходника.
Xeon (приблизительное произношение - "зиан"): улучшенный вариант
Pentium II, ориентированный на внешнюю частоту 100 МГц. Шина адреса
расширена до 36 разрядов (Intel Extended Server Memory Architecture),
что дает 64 Гб адресуемой физической памяти. Имеет 512 кб или 1 Мб кэ-
ша второго уровня, работающего на внутренней частоте ядра процессора.
Может использоваться в многопроцессорных системах (до 8 процессоров).
Передачи по магистрали кэша и общей системной магистрали защищены ECC,
обнаруживающим и исправляющим незначительные ошибки (все ошибки регис-
трируются). Поддерживается режим функциональной избыточности, в кото-
ром два процессора синхронно выполняют единый код с контролем совпаде-
ния результатов. Содержит также температурный датчик, отслеживающий
температуру кристалла (отключение системы возлагается на ОС), ПЗУ ин-
формации о процессоре (PIROM) с параметрами самого процессора и кэша
L2, перезаписываемое ПЗУ (EEPROM) для нужд производителя компьютера и
пользователей, и шину системного управления (System Management Bus,
SMB), по которой управляются эти компоненты. Устанавливается в
330-контактный разъем Slot 2. Технология - 0.25 мкм, рабочие частоты
от 400 МГц.
----------------------------------------------------------------------
- Что обозначает "SL-Enhanced" y процессоров Intel?
Наличие SMM (System Management Mode - режим управления системой), ис-
пользуемого главным образом для перевода процессора в экономичный ре-
жим. Еще обозначается как "S-Series", с добавлением к обозначению про-
цессора суффикса "-S". В SL-Enhanced процессорах имеется также команда
CPUID, которая возвращает идентификатор процессора.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое VME?
Virtual Mode Extension - расширение виртyального режима - набор аппа-
ратных возможностей, позволяющий оптимизировать обработкy прерываний в
режиме V86 (в частности - обрабатывать программные прерывания внутри
VM-задачи, без переключения в режим ядра) и виртyализовать флаг IF,
отвечающий за разрешение/ запрет внешних прерываний. VME использyет
OS/2 >= 2.1 для снижения накладных расходов на DOS-сессии и предотвра-
щения зависания всей системы при монопольном захвате управления DOS-
задачей на машинах с шинами ISA/VLB/PCI (на MCA и EISA для этого есть
собственные средства). Подробности реализации VME Intel открыто не
распространяет и выдает только под договор о неразглашении.
VME реализовано в процессорах Intel Pentium и Intel 486 SL- Enhanced,
а также в процессорах AMD K5 (SSA/5) и K6.
Увидеть наличие/отсyтствие VME можно при помощи Quarterdeck Manifest
из пакета QEMM, зайдя в пyнкт "CPUID". В DOS-сессии OS/2 версий до
1996 года процессор с VME определяется как 386. На процессоре с VME
DOS-задачи не влияют на обработку прерываний в системе: последователь-
ность команд
cli
jmp $
приводит к зависанию только одной задачи, тогда как на других процес-
сорах и шинах не MCA/EISA это приводит к зависанию всей системы.
----------------------------------------------------------------------
- Что представляют собой процессоры Cyrix 5x86, 6x86, M2;
AMD 5x86, 5k86, K5 и K6; IDT WinChip C6?
Cyrix 5x86 (m1sc) и AMD 5x86 - процессоры, совместимые по выводам с
Intel P24D (i486DX4-100 последних моделей), с элементами архитектуры
P5 (Pentium) - 16-килобайтный внутренний кэш с отложенной записью, об-
щий для команд и данных, предсказание переходов, оптимизация выполне-
ния команд; Cyrix 5x86 имеет 64-разрядную внутреннюю шину данных и
систему распараллеливания операций.
Процессоры Cyrix 5x86 могут работать в режимах удвоения и утроения
частоты (есть также возможность программного отключения умножения),
процессоры AMD 5x86 - в режимах утроения и учетверения. Cyrix 5x86 на
частоте 120 МГц по тестам WinStone и WinBench примерно приравнивается
к Intel P5-90, а AMD 5x86 на частоте 133 МГц - к Intel P5-75. По дру-
гим тестам резульаты могут значительно различаться в обе стороны за
счет того, что внутренняя скорость выполнения некоторых последователь-
ностей команд у этих процессоров выше приравненных к ним P5, однако
скорость обмена с внешним кэшем и памятью у них существенно ниже. Кро-
ме этого, P5 имеет значительно более мощный сопроцессор, и по скорости
плавающей арифметики процессоры 5x86 сильно от него отстают.
Cyrix 6x86 (M1) и AMD 5k86 (SSA/5, K5) - процессоры, совместимые по
выводам с Intel P5. Объем внутреннего кэша - 16 кб (общий) в M1 и 24
кб (16 кб для команд и 8 - для данных) в K5. За счет более сильной
внутренней оптимизации эти процессоры по целочисленной арифметике нес-
колько быстрее Intel P5 на тех же частотах, однако по-прежнему отстают
по плавающей.
Процессоры Cyrix M2 и AMD K6 совместимы по выводам с Pentium MMX
(P55C) и имеют поддержку режима MMX. Объем внутреннего кэша - 64 кб
(общий в M2, 32+32 в K6). Изменены в лучшую сторону алгоритмы работы
кэша, улучшена оптимизация, увеличены объемы кэша адресов перехода
(branch targets).
Процессор AMD K6-2 (K6-3D) ориентирован на внешнюю частоту 100 МГц
(системные платы Super7) и имеет дополнительный набор специализирован-
ных команд 3DNow! для обработки трехмерных изображений.
Процессор IDT WinChip C6 совместим по выводам и набору команд с
Pentium MMX, однако не требует двойного электропитания, потребляет не-
большую мощность за счет малой площади кристалла, оптимизирован в от-
ношении часто используемых команд и системы управления страницами па-
мяти. Быстродействие C6 по распространенным тестам находится между
Pentium MMX и M2/K6.
Для нормальной работы совместимых процессоров необходима поддержка со
стороны системной платы и системного BIOS (процессор должен быть ука-
зан в паспорте платы и правильно опознаваться BIOS, как Cyrix/AMD).
Для работы Cyrix M2 и AMD K6, как и Pentium MMX, необходима система
двойного питания.
Все процессоры Cyrix, AMD и IDT полностью совместимы с процессорами
Intel по документированным возможностям. Однако программы, чувстви-
тельные ко времени выполнения команд, либо использующие недокументиро-
ванные особенности процессоров Intel, могут на них работать неправиль-
но. Например, на AMD 5k86, как и на более быстрых P5, не работают не-
которые драйверы CDROM, программы на Clipper (например, БЭСТ 3), воз-
никают паузы в 3DS и не всегда работает SysInfo - это обусловлено не-
корректным измерением временнЫх интервалов этими программами. Для ус-
транения побочных эффектов существуют программы, отключающие один или
несколько видов внутренней оптимизации, что, однако, несколько снижает
быстродействие. Программы для управления оптимизацией можно найти на
серверах поддержки Cyrix и AMD.
----------------------------------------------------------------------
- Что за процессор Nx586?
(Vadim Selivanow) Nx586 выпускает NexGen Inc. Это _не_ Cx586 и _не_ M1
(совсем другое)
Собственные названия: 60MHz - Nx586/60
66 - Nx586/66
75 - Nx586/75
90 - P90
100 - P100 (на самом деле частота - 93.1MHz)
От автора: в 1996 году фирма NexGen вошла в состав корпорации AMD, и
ее разработки были использованы при создании процессоров серии K6.
----------------------------------------------------------------------
- Чем отличаются процессоры UMC 486 U5 от Intel, AMD и других?
Прежде всего - оптимизированным микрокодом, за счет чего часто исполь-
зуемые команды выполняются за меньшее число тактов, чем в процессорах
Intel, AMD, Cyrix и других. Процессоры U5 не имеют внутреннего умноже-
ния частоты, а результаты в 65 МГц и подобные, получаемые некоторыми
программами, получаются потому, что для определения частоты программе
необходимо правильно опознать процессор - точнее, число тактов, за ко-
торое он выполнит тестовую последовательность, а большинство распрос-
траненных программ не умеют правильно опознавать U5. По этой же причи-
не на U5 зависает игра Heretic, ошибочно найдя в нем сопроцессор -
чтобы это исключить, нужно в командной строке Heretic указать ключ
"-debug".
----------------------------------------------------------------------
- Как yлyчшить охлаждение процессора?
В первyю очередь - проверить контакт радиатора с корпyсом процессора.
Если междy ними нет заполнителя (теплопроводящая паста, пластина из
мягкой фольги, покрытая клейким составом, и т.п.) - контакт скорее
всего не очень хороший из-за неидеальной плоскости поверхностей. Реко-
мендyется смазать поверхности тонким слоем теплопроводящей пасты, или
хотя бы гyстой смазки.
Охлаждающая способность радиатора определяется теплопроводностью его
материала и площадью поверхности. Радиатор с бОльшим числом пластин
или иголок той же высоты обладает бОльшей рассеивающей способностью.
При наличии вентилятора имеет смысл обратить внимание на его "тягy":
встречаются вентиляторы с весьма малым yглом атаки лопастей, или с
низкой частотой вращения, которые не в состоянии создать нyжный для
обдyва радиатора поток воздyха.
Можно также установить на процессор радиатор с относительно большой
поверхностью (100 кв.см. и больше) и обдувать его большим вентилято-
ром, установленным на некотором расстоянии (5-10 см) так, чтобы поток
воздуха обтекал пластины радиатора и отраженный поток не смешивался с
основным.
Рекомендуется также при возможности устанавливать радиатор процессора
так, чтобы воздушный поток охлаждал радиатор стабилизатора напряжения
питания.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое разгон процессора и как он делается?
Это повышение тактовой частоты (overclocking) процессора по отношению
к номиналy. Обычно большинство процессоров довольно yстойчиво работает
на следyющей стyпени частоты (25 -> 33, 40 -> 50, 120 -> 133), а неко-
торые допyскают повышение частоты на две стyпени и более.
Подъем рабочей частоты процессора достигается увеличением внутреннего
коэффициента умножения частоты, увеличением внешней тактовой частоты,
или тем и другим вместе. При увеличении внешней частоты повышается
также скорость обмена с локальными устройствами системной платы.
При увеличении рабочей частоты может потребоваться регyлировка пара-
метров работы с кэшем/памятью/шинами для новой частоты. Процессорам с
питанием ниже пяти вольт может потребоваться небольшое yвеличение нап-
ряжения питания (3.3 -> 3.45..4, 2.8 -> 2.9), но это повышает риск вы-
хода процессора из строя. При работе на повышенной частоте очень жела-
тельно yсилить охлаждение процессора.
Заранее узнать, будет ли процессор работать на повышенной частоте, в
общем случае невозможно: это можно сказать только о конкретном экзем-
пляре и гораздо реже - о конкретной партии или серии. Например, извес-
тная серия 25253 процессоров AMD DX2/DX4 (это число написано в левом
нижнем углу): DX2-66 и DX2-80 часто неплохо работают на 100 и даже 120
МГц. Это объясняется технологией производства процессоров - вначале
изготавливается кристалл, затем тестируется на различных частотах и
маркируется по результатам тестирования. Но даже из двух подряд про-
цессоров DX2-66 этой серии один может заработать на 120 МГц, а другой
- только на 80.
Кроме этого, каждый конкретный экземпляр процессора имеет предельную
внешнюю и предельную внутреннюю частоту. Например, ряд экземпляров
P5-150, устойчиво работая при внешней частоте 50 или 60 МГц и внутрен-
ней - до 180 МГц, неспособны работать при внешней частоте 66 МГц и вы-
ше - даже при умножении на 1.5 или 2.
----------------------------------------------------------------------
- Опасен ли разгон процессора для него самого или для платы?
На этот счет нет единого мнения. С одной стороны, при повышении такто-
вой частоты возрастает общая температyра кристалла, и выше опасность
локальных перегревов yчастков кристалла, от которой невозможно защи-
титься даже хорошим теплоотводом; с дрyгой - разгон принял массовый
характер, но не сопровождался массовым выгоранием процессоров :) Воз-
можно, разгон сокращает ресyрс процессора, но моральное старение про-
цессоров идет более высокими темпами, поэтомy такой мизерный риск мож-
но считать оправданным. Для системной платы разгон процессора обычно
неопасен, если для этого использyются докyментированный способ задания
тактовой частоты. Однако, если процессор питается от стабилизатора,
который не имеет запаса по мощности или по температуре (особенно это
относится к стабилизаторам без радиатора), то стабилизатор также может
выйти из строя.
Разумеется, все вышесказанное относится только к случаю, когда все
действия по разгону выполнены технически грамотно. Слепое переключение
частот и напряжений, основанное только на знании номеров перемычек, с
высокой вероятностью может привести к выходу из строя какой-либо из
компонент системы.
С превышением рабочих параметров процессора и платы возрастает также
риск появления ошибок в передаче данных по системным шинам. Даже не
приводя к физической порче компонент, такие ошибки могут вызывать нес-
табильную работу компьютера, особенно на сложных ОС - OS/2, Windows
NT, *NIX, что чревато разрушением целостности данных в памяти и на
дисках, искажением информации, передаваемой по сети и т.п.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое "перепиленный" или "перемаркированный" процессор?
Процессор, с которого при помощи шлифовки удалена первичная маркиров-
ка, а затем нанесена другая. Это делается в подпольных лабораториях
(по имеющимся данным - в Китае) с целью подделки. Например, из процес-
сора AMD DX2-66 серии 25253 таким образом делался DX4-100 (и из-за
этого фирма AMD в начале 95 года прекратила выпуск процессоров серий
DX2/DX4 с переключаемой кратностью умножителя частоты). Впоследствии
подделываться стали и процессоры Pentium: 100->120, 150->166 и т.п.
----------------------------------------------------------------------
- Как отличить настоящий процессор от перемаркированного?
Однозначного способа, к сожалению, нет. Есть только ряд косвенных
признаков, по которым можно судить о вероятности подделки:
- процессор не работает стабильно на частоте, следующей за но-
минальной (однако это бывает и с настоящими процессорами);
- процессор работает только в холодном состоянии, а при темпе-
ратуре корпуса 70-80 градусов начинает сбоить (такое может
быть и с настоящим - например, на некачественной системной
плате);
- символы маркировки не выгравированы, а нанесены поверх корпу-
са, либо глубина гравировки очень мала (это не относится к
процессорам Texas Instruments, которые не гравируются вооб-
ще);
- символы маркировки при тщательном рассмотрении выглядят "кус-
тарно";
- маркировка частоты на нижней крышке (если она есть) не совпа-
дает с частотой на корпусе;
- идентификационные данные, выдаваемые процессором по команде
CPUID, не подходят к данному типу или серии процессора.
----------------------------------------------------------------------
>- Может ли работающий процессор оставаться практически холодным?
Может, если большую часть времени находится в остановленном состоянии,
выполняя команду HLT. Во время холостого цикла, когда нет готовых к
решению задач, системы OS/2, Linux, Windows NT 4 останавливают процес-
сор при помощи команды HLT, а Windows 3.x/95/NT 3, Solaris и большин-
ство других систем выполняют пустой цикл. Если загрузка процессора за-
дачами невелика, то таких пауз вполне хватает для поддержания его в
практически холодном состоянии.
Под DOS и Windows 95/98 такого же результата можно добиться при помощи
программы CpuIdle, подменяющей часть холостого процесса Windows и про-
цедуры ожидания ввода DOS.
----------------------------------------------------------------------
- Чем проверить надежность работы процессора?
Любыми программами, обеспечивающими близкую к предельной загрузку про-
цессора и использующими максимум из его возможностей. Лучше всего за-
пустить специальную тестовую программу (например, NT Stress Test),
сложную программную систему (издательство, дизайн, обработка изображе-
ний и т.п.), либо современную ресурсоемкую игру в режиме демонстрации,
посмотреть MPEG'и под Windows 95/NT, OS/2 и т.п. Под OS/2 удобно ис-
пользовать стандартные игры Chess или Solitaire в режиме демонстрации,
запустив несколько копий для полной загрузки. Проверять лучше всего в
теплом помещении при закрытом корпусе компьютера в течение нескольких
часов, иначе процессор будет работать в "щадящем" режиме и возможные
сбои могут не проявиться.
Хорошие результаты, несмотря на возраст, дает игра Heretic в окне
Windows 95/NT или OS/2 (демонстрационный режим без звука), за пятнад-
цать-двадцать минут обнаруживая многие "тонкие" ошибки в подсистемах
кэша и памяти, не выявляемые большинством тестов и "больших" программ.
Критерием ошибки служит аварийное завершение игры. Периодической пор-
чей палитры при работе в окне, возникающей на современных быстрых про-
цессорах, можно пренебречь.
Если в процессе тестирования возникают сбои, это не говорит однозначно
о дефектах процессора - это могут быть дефекты платы, памяти, перифе-
рии и т.п., так что вывод стоит делать "методом последовательного ты-
ка".
----------------------------------------------------------------------
- Как VLB-карты влияют на стабильность и разгоняемость процессора?
Непосредственно. VLB-шина представляет собой набор линий прямо с выво-
дов процессора и существенно добавляет нагрузку на его выходные каска-
ды. В каком-то смысле VLB - "нечестная" шина, поскольку она использует
ресурс процессора, изначально для этого не предназначенный. Поэтому
добавление VLB-карт или подъем тактовой частоты при их наличии приво-
дит к увеличению нагрузки на процессор, искажению формы сигналов, уси-
лению нагрева процессора - все это способствует сбоям. При установке в
систему новой VLB-карты рекомендуется тщательно проверить стабильность
работы системы, причем вначале желательно использовать только режим
чтения с HDD, без записи и создания/удаления файлов - искажение формы
сигналов на выводах процессора может привести к ошибкам передачи по
шине и разрушению файлов при записи на HDD; для проверки верности пе-
редачи по шине неплохо подходит тестирование больших архивов.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое PQFP, SQFP, PGA, SPGA?
Так обозначаются типы корпусов микросхем:
PQFP (Plastic Quad Flat Package - плоский прямоугольный пластмассовый
корпус с выводами по четырем сторонам) - корпус для установки методом
поверхностного монтажа. Выводы сделаны по каждой из сторон в плоскости
корпуса, при монтаже соответствующим образом изгибаются. В этих корпу-
сах выпускалось большинство процессоров 386, часть U5S, а также вари-
анты процессоров для NoteBook.
SQFP (Shrink Quad Flat Package - корпус с выводами по четырем сторо-
нам, загнутыми внутрь) - для установки методом поверхностного монтажа
или вставки в разъем. За счет того, что выводы загнуты под корпус,
уменьшается площадь, занимаемая корпусом на плате, а также увеличива-
ется жесткость выводов, поскольку их концы упираются в специально сде-
ланные выемки на нижней поверхности корпуса.
PGA (Pin Grid Array - "решетчатая" структура выводов) - керамический
корпус с вертикальными выводами, расположенными по нижней поверхности
корпуса в несколько рядов. Устанавливается преимущественно в разъем. В
таких корпусах выпускалась часть процессоров 386DX и подавляющее боль-
шинство процессоров 486.
SPGA (Scattered PGA - модификация с "разбросанными" выводами) - вари-
ант PGA, когда выводы расположены в шахматном порядке. В этих корпусах
выпускаются процессоры P5.
PPGA (Plastic PGA - пластмассовый) - вариант PGA с металлическим кор-
пусом для кристалла и пластмассовым обрамлением, в которое запрессова-
ны выводы. В таких корпусах выпускаются процессоры P5-200 и новые
P5-166/180.
Выводы корпусов типа QFP нумеруются против часовой стрелки, если смот-
реть на корпус со стороны маркировки. Первый вывод обозначается срезом
угла корпуса или точкой (во втором случае первый вывод может не быть
первым в ряду):
11 10 9 8 9 8 7 6
з__а__а__а__а__© з__а__а__а__а__©
12 _╢ ц_ 7 10 _╢ ц_ 5
13 _╢ ц_ 6 11 _╢ ц_ 4
14 _╢ * ц_ 5 12 _╢ * ц_ 3
\__б__б__б__б__ы \__б__б__б__б__ы
1 2 3 4 13 14 1 2
Выводы корпусов PGA/SPGA нумеруются по двумерной координатной сетке,
начало которой которой обозначено срезом угла корпуса и точкой на нем.
Вид со стороны выводов:
з__________ . __________© з______________ . ______________©
S Ё * * * * * . * * * * * Ё AN Ё * * * * . * * * * Ё
R Ё * * * * * . * * * * * Ё AM Ё * * * . * * * Ё
Q Ё * * * * * . * * * * * Ё .. Ё * * * * . * * * * Ё
. Ё * * * з_______© * * * Ё AB Ё * * * . * * * Ё
. Ё * * * Ё PGA Ё * * * Ё AA Ё * * * . * * * Ё
. ....... Ё 486 Ё........ Z Ё * * з_______© * * Ё
. Ё * * * Ё Ё * * * Ё Y Ё * * * Ё SPGA Ё * * * Ё
. Ё * * * ю_______ы * * * Ё . ........... Ё P5 Ё ...........
C Ё * * * * * . * * * * * Ё . Ё * * * Ё Ё * * * Ё
B Ё * * * * * . * * * * * Ё . Ё * * ю_______ы * * Ё
A Ё * * * * * . * * * * * Ё . Ё * * * . * * * Ё
\__________ . __________ы . Ё * * * . * * * Ё
1 2 3 ......... 1 1 1 C Ё * * * * . * * * * Ё
5 6 7 B Ё * * * . * * * Ё
A Ё * * * . * * * * Ё
\______________ . ______________ы
1 2 3 ................. 3 3 3
5 6 7
В буквенном ряду буквы I и O пропускаются. Обозначение выводов корпу-
сов и разъемов - независимое: например, если корпус со 168 выводами
устанавливается в разъем с 237 контактами (четыре внешних ряда контак-
тов не используются), то выводу A-1 корпуса будет соответствовать кон-
такт B-2 разъема, и так далее.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое MMX?
MultiMedia eXtension - дополнительные возможности, ориентированные на
обработку цифрового изображения и звука, анонсированные Intel в про-
цессорах P55C. Включают в себя 57 новых команд, предназначенных для
обработки звуковых и видеосигналов; команды могут использоваться в ре-
жиме SIMD (Single Instruction, Many Data - одна команда, много дан-
ных), когда одной командой одновременно обрабатывается несколько эле-
ментов данных. Процессоры с MMX имеют также удвоенный (32 кб) объем
внутреннего (L1) кэша.
Расширения MMX реализованы в виде дополнительного режима, в который
процессор может переключаться из обычного режима работы. В режиме MMX
набор регистров сопроцессора (FPU) используется для хранения данных
MMX-команд - это гарантирует совместимость с существующими операцион-
ными системами, которые не поддерживают MMX напрямую. Однако такое
совмещение может снизить эффективность работы в случае попеременного
использования обычных вычислений с плавающей точкой и работы в режиме
MMX.
Использование MMX позволит перенести основную нагрузку по обработке
изображения и звука на центральный процессор, оставив видео- и звуко-
вым адаптерам только преобразование аналог-цифра. Иначе говоря, с рос-
том мощности центральных процессоров становится выгоднее выполнять на
них ту работу, которая несколько лет назад была отдана периферийным
видео- и звуковым процессорам по причине недостаточной мощности цен-
трального; сейчас опять происходит возврат к централизованной обработ-
ке.
----------------------------------------------------------------------
- Как расшифровать обозначения на различных процессорах?
- AMD:
Am 80486DX4-100 SV8B
N - стандартный 486
S - расширенный (enhanced) 486
V - напряжение питания 3.45 В, иначе - 5 В
8 - объем внутреннего кэша, кб
B - внутренний кэш с обратной (write back) записью
T - внутренний кэш со сквозной (write through) записью
AMD X5 - 133 - ADZ (совместим с 486)
AMD SSA/5 - 75 - ABR (совместим с Pentium)
AMD K5 - 100 - ABQ (совместим с Pentium)
A - корпус PGA/SPGA
S - корпус SQFP
B - напряжение питания 3.45-3.60 В
C - 3.30-3.465
D - 3.45
F - 3.3
H - 2.76-3.0/3.135-3.465
J - 2.57-2.84/3.135-3.465
K - 2.38-2.63/3.135-3.465
через "/" указаны напряжения питания ядра и интерфейсной части
процессора - для тех процессоров, которые это поддерживают.
W - рабочая температура корпуса 55 C
Q - 60
X - 65
R - 70
Y - 75
Z - 85
- INTEL:
P4S - 486DX S-Series
P4D - 486DX Write Back S-Series
P23S - 486SX S-Series
P23D - 486SX Write Back S-Series
P24S - 486DX2 S-Series
P24D - 486DX2 Write Back S-Series
P24C - 486Dx4 S-Series
P24T - Pentuim OverDrive, 5 V
P24CT - Pentuim OverDrive, 3.3 V
P54C - Pentium, 3.3 V
P54M - 2xPentuim, OverDrive
P55C - Pentuim MMX, 2.8/3.3 V
Вторая строка обозначения процессоров 486: наличие знака "&" обознача-
ет SL-Enhanced процессор, E5V или E3V - напряжение питания (5 или 3.3
В). Суффикс "W" - наличие внутреннего кэша с обратной записью.
- UMC:
U5 S D LV - SUPER33
U5 - семейство процессоров
S - совместимость с 486SX
- разводка PGA, совместимая с 486SX
D - разводка PGA, совместимая с 486DX
F - разводка LQFP
- напряжение питания 5 В
LV - напряжение питания 3.3 В
Все процессоры U5S имеют режим SMM и соответствующие выводы.
- CYRIX:
Cx 486DX 2 -V 80 G P
Cx - Cyrix
486DX - тип процессора
2 - признак внутреннего удвоения
V - питание от 3.3 В, пусто - от 5 В
80 - внутренняя рабочая частота
G - корпус PGA, Q - корпус PQFP
P - обычный коммерческий диапазон температур
----------------------------------------------------------------------
- Каковы основные отличия в цоколевках различных 486?
Вывод B-13 в AMD DX2 и DX4-100 отвечает за множитель внутренней часто-
ты: высокий уровень - утроение, низкий - удвоение. В процессорах Intel
P24D, DX4 &W, AMD DX4 SV8B и 5x86 он отвечает за алгоритм работы внут-
реннего кэша: высокий уровень - обратная запись (WB), низкий - сквоз-
ная запись (WT). При установке процессоров с WB-кэшем в режим совмес-
тимости с предыдущими моделями на этот вывод должен быть подан низкий
уровень.
Вывод R-17 в Intel P24D и DX4 управляет умножением частоты: высокий
уровень - утроение, низкий - удвоение; для AMD 5x86 высокий уровень -
утроение, низкий - учетверение.
Вывод S-4 у процессоров Intel/AMD выпуска 1994 года и более поздних
указывает напряжение питания процессора: у пятивольтовых процессоров
он не подключен, а у трехвольтовых - соединен с землей. Стабилизатор
питания может использовать этот вывод для автоматической настройки на
нужное напряжение.
----------------------------------------------------------------------
- Как задается коэффициент умножения частоты в P5?
Для этого служат выводы Bus Frequency: BF0 (Y-33), BF1 (X-34) и BF2
(W-35).
BF2 BF1 BF0 Коэффициент
1 1 1 3.5/1.5
1 1 0 2.0
1 0 1 3.0
1 0 0 2.5
0 1 1 5.5
0 1 0 4.0
0 0 1 5.0
0 0 0 4.5
Некоторые модели и партии процессоров могут не иметь отдельных коэффи-
циентов: например, AMD K5 не используют вывод BF1, а K5-PR75 и -PR90
при подаче низкого уровня на вывод BF0 переходят в режим работы на
внешней частоте (без умножения). Ряд партий P55C-166 имеет фиксирован-
ный низкий уровень на выводе BF0, что ограничивает варианты умножения
до 2.0/2.5.
Вывод BF1 до появления третьего вывода, отвечающего за умножения, на-
зывался BF2.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое "Processor In Box"?
Это поставка в виде упакованного в коробку набора из процессора, прик-
леенного к нему радиатора с вентилятором, руководства по установке и
приложений (например, наклеек "Intel Inside"). Вентиляторы гораздо на-
дежнее обычных, однако могут иметь более высокий уровень высокочастот-
ного шума.
----------------------------------------------------------------------
- Что такое "система двойного питания"?
Это система питания (Dual Power Plane) процессоров Pentuim, позволив-
шая снизить основное питающее напряжение ниже 3.3 В. Для процессоров с
одним питающим напряжением это невозможно по причине выхода логических
уровней за допустимые пределы. Процессоры с двойным питанием получают
два питающих напряжения: стандартное 3.3 В - для питания выходных бу-
феров (I/O), и пониженное 2.2..2.8 В - для питания основного ядра
(core). Между ядром и буферами включены схемы преобразования уровней.
Благодаря тому, что ядро потребляет подавляющую часть мощности, рассе-
иваемой процессором, такая система питания существенно снижает потреб-
ляемую мощность и степень нагрева процессора.
Двойную систему питания имеют процессоры Intel MMX, Cyrix M2, AMD K6 и
Cyrix/IBM 6x86L.
----------------------------------------------------------------------
- Что означает -Pxxx в обозначениях процессоров AMD/Cyrix?
Так называемый P-rating - примерное соответствие производительности
процессора на приложениях общего характера (распространенные ОС, типо-
вые офисные программы, игры средней сложности) процессору Intel
Pentium с указанной тактовой частотой. Для вычисления соотношения ис-
пользуется программа Winstone, выполняющая наиболее типичные для ука-
занных классов приложений наборы операций. Например, AMD 5x86-133 при-
мерно соответствует Pentium-75 и имеет обозначение -P75.
----------------------------------------------------------------------
- Где можно найти информацию по процессорам?
Вот адреса серверов производителей процессоров в Internet:
AMD - amd.com
Cyrix - cyrix.com
IBM - chips.ibm.com
IDT - winchip.com
Intel - intel.com
SGS-Thomson - st.com
Texas Instruments - ti.com
UMC - umc.com.tw
www.chipanalyst.com
www.x86.org
www.sandpile.org
www.faqs.org - большое собрание различных FAQ
www.whatis.com - словарь терминов
Обширная информация по компьютерной аппаратуре на русском языке есть
на www.ixbt.ru.
----------------------------------------------------------------------
Большое спасибо всем приславшим ответы, рекомендации, замечания и со-
веты для этого FAQ.
Текст FAQ в альтернативной кодировке доступен для FReq на
2:5000/14@FidoNet по имени CPUFAQ. Полный пакет FAQ и описаний досту-
пен на ftp://spider.nrcde.ru/pub/text/tech/emtcfaqs.zip и через стра-
ницу FAQ на http://spider.nrcde.ru. Пакет распространяется также по
FIDO fileecho XHRDDOCS.
