pc.uz
Поиск
Расширенный поиск
РегистрацияЗабыли пароль? Запомнить
Товары Каталог компаний Публикации События Полезные сервисы Наши вакансии
Вторник, 23 июля 2019 г.
USD: 8584.50   EUR: 9673.87
Версия для печати
2009-05-18 13:54:27

Краткая родословная Nehalem. Часть II. Pentium M – назад, в будущее?

Итак, как уже было сказано в первой части повествования, Tualatin был жестоко "подрезан" на взлете и в роудмапах десктоповых процессоров Intel оказался в бюджетном сегменте value, откуда через некоторое время был "выдавлен" процессорами Celeron-128 Willamette. Тем не менее, корпорация Intel еще какое-то время работала над развитием линейки Tualatin. Зачем – загадка, ведь уже в то время данный процессор вполне мог стать убийцей Pentium 4 и перевернуть весь рынок с ног на голову.
 
Но вернемся к генеалогии. Итак, процессору Tualatin была "заказана" дорога в сегмент десктопных процессоров. Казалось, "все, жизнь не удалась" (с). Однако не стоит забывать, что помимо десктопов есть еще и сегмент мобильных устройств, где у Intel до последнего времени трудился процессор Pentium III-M.
 
Попытка заменить его процессором нового поколения фактически провалилась. Вдруг выяснилось, что флагман Intel - Pentium 4 - характеризуется весьма неумеренным энергопотреблением. Это, в частности, означает, что мобильные устройства под его управлением на стандартных аккумуляторах долго не живут. Кроме того, высокое энергопотребление, как правило, означает и большое тепловыделение. И если на десктопах из положения помогала выходить более мощная система охлаждения, то попытки запихать Pentium 4 в ноутбук ничем хорошим не заканчивались. Еще бы! TDP Pentium 4 составлял 82 W. Попробуйте развеять их в ограниченном пространстве корпуса ноутбука так, чтобы турбина не ревела как сумасшедшая, из вентиляционных отверстий не хлестали раскаленные воздушные потоки, а владелец ноутбука не получил ожог той части тела, на которой покоится девайс.
 
Кто меня всегда умилял – так это маркетологи. Для скрещивания Pentium 4 с ноутбуками был даже выдуман специальный сегмент Desktop Replacement. Мне кажется, что если бы в скором времени на смену Pentium 4 не пришли сначала Pentium 4-M (TDP 35 W) и Mobile Pentium 4 (TDP 70 W), а затем, наконец, процессоры, о которых речь пойдет в данном материале, то усилиями маркетологов ноутбуки как класс вообще были бы выведены из моды.
 
Pentium M – мобильная революция
 

В марте 2003 года публике был представлен новый процессор Pentium M (ранее известный под кодовым названием Banias). Наряду с материнской платой, построенной на основе набора микросхем Intel 855 Express и беспроводным сетевым адаптером Intel PRO/Wireless 2100 (2200), данный процессор составил основу новой мобильной платформы Intel Centrino(кодовое название Carmel).
 

 
Pentium M был разработан в израильском подразделении Intel - исследовательском центре в Хайфе. Работа над ним началась сразу после закрытия печально известного проекта Timna, вся проблема которого была в том, что он опередил свое время. Зато в проектировании Banias был учтен весь накопленный при разработке Timna опыт.
 
Как и процессоры Tualatin, Banias был исполнен по техпроцессу 0.13 мкм. На кристалле с площадью 82.8 кв. мм было размещено 77 миллионов транзисторов. Banias выпускались с частотами 900 MHz - 1.7 GHz, а их максимальный TDP составлял всего 24 Вт.
 
На презентациях и в прессе сообщалось, что новый чип вобрал в себя лучшее от архитектур P6 и NetBurst. В реальности все было, мягко говоря, немного не так. От Pentium 4 процессор получил только набор инструкций SSE2 и немного урезанную шину Quad Pumped Bus. Базировался же он на старой доброй архитектуре P6, что особо не выпячивалось, так как могло быть расценено пользователями как "шаг назад".
 
Но для того, чтобы данный процессор можно было считать "специально ориентированным на мобильные применения", в ядро Tualatin, на котором было основано ядро Banias, было внесено немало серьезных изменений.
 
По сравнению с Pentium III, в новом процессоре был несколько увеличена длина конвейера – с 10 до 12 стадий, объем кэш-памяти первого уровня был увеличен в два раза и составил 64 Кбайт - по 32 Кбайт на код и данные, а длина строки была увеличена до 64 байт.
 
Banias получил по тем временам чрезвычайно большой объем кэша второго уровня. Процессоры оснащались кэшем L2 объемом 1 Мбайт. А в результате применения новой технологии энергосбережения (отключения неиспользуемых энергоемких блоков кэша) Intel удалось значительно (почти в четыре раза) снизить энергию, потребляемую кэш-памятью L2.
 
В Pentium M разработчики использовали Quad Pumped Bus - шину, применяемую в процессорах семейства Pentium 4. Но шина Banias несколько отличается от шины Pentium 4. Ее частота всего 400 MHz, тогда как процессоры Pentium 4 работают с шиной до 800 MHz. Кроме того, она предусматривает только 32-битовую адресацию и не поддерживает многопроцессорные конфигурации. Тем не менее, на уровне интерфейса Pentium 4 и Pentium M были достаточно совместимы, что подразумевало возможность использования Pentium M с десктопными чипсетами.
 
Особый упор при разработке Banias был сделан на снижение энергопотребления процессора. В процессоре использована технология Intel Mobile Voltage Positioning 4, на основе Intel Enhanced SpeedStep. Суть ее заключается в том, что в зависимости от загрузки процессора производится динамическое изменение напряжения ядра и тактовой частоты процессора.
 
Кроме того, разработчики оснастили Pentium M выделенным менеджером стека, что благотворно сказалось на производительности и позволило снизить нагрузку процессорного ядра на 5%.
 
И, наконец, в Banias была впервые использована технология слияния микроопераций (Micro-Ops Fusion). При использовании данной технологии быстродействие процессора увеличивается примерно на 5-10%, при этом уменьшается расход энергии на выполнение сложных х86-инструкций.
 
В результате всех этих нововведений и усовершенствований пользователи получили практически идеальный процессор для мобильных систем – быстрый и при этом не очень горячий, а компания Intel хорошую основу для своей мобильной платформы Centrino.
 
Кстати, процессоры Pentium M работали намного быстрее Pentium 4 сравнимых частот. Так, Banias 1,6 ГГц был сравним по производительности с 2,4 ГГц Pentium 4 на ядре Northwood.
 
Dothan: быстрый и холодный
 

Закрепляя успех процессора Pentium M, в мае 2004 года Intel выпустила еще один процессор данного семейства – Dothan. Он сменил Banias в качестве компонента платформы Intel Centrino первого поколения (Carmel).
 
Dothan был произведен по более прогрессивному 90 нм (0.09 мкм) техпроцессу и отличался от предшественника в первую очередь более высокими тактовыми частотами (1.7 GHz – 2.26 GHz), большим объемом кэша L2 (2 Mb) и некоторыми улучшениями в архитектуре, из которых можно отметить два основных новшества. Это усовершенствованная система доступа к регистрам (Enhanced Register Access Manager), более эффективно управляющая регистрами процессора при чтении/записи слов разной длины, и улучшенный механизм предвыборки данных (Enhanced Data Pre-fetcher).
 
По сравнению с Banias, в Dothan механизм предсказания переходов был существенно переработан. За основу была взята и несколько улучшена схема предсказания переходов, примененная в процессорах на ядре Northwood. Разработчики добавили отдельный механизм определения циклов и механизм косвенного предсказания переходов. Благодаря этому им удалось увеличить точность предсказания переходов в Pentium M по сравнению с Pentium III / 4.
 
Микроархитектурные усовершенствования, а также более тонкий техпроцесс способствовали тому, что энергопотребление Dothan, по сравнению с Banias, уменьшилось и при максимальной загрузке процессора не превышало 21 Вт (несмотря на вдвое увеличившийся объем кэша).
 
Еще через год, в первом квартале 2005 года была представлена новая ревизия ядра Dothan, которая работала на более высокой частоте системной шины – 533 МГц и поддерживала XD-bit (реализацию технологии NX bit от Intel). Данный процессор использовался во втором поколении платформы Intel Centrino с кодовым названием Sonoma. Он развил успех своих предшественников и во многом благодаря ему, продукты на базе Sonoma заняли лидирующее положение в сегменте мобильных устройств.
 
Заключение
 
Итак, Banias, а за ним и Dothan продемонстрировали, что микроархитектуру P6 еще рано выбрасывать на свалку и даже без кардинальных изменений от нее можно добиться приличных результатов. Оба процессора получились настолько хороши, что, быстро завоевали свое место в мобильном сегменте, в сегменте встраиваемых устройств и даже начали просачиваться в сегмент десктопов, несмотря на все старания Intel не допустить подобного проникновения. Различные производители начали выпускать десктопы, собранные на основе Centrino, начали появляться решения, основанные на технологии MoDT (Mobile On DeskTop). И это было уже начало конца NetBurst.
 
Вообще, лично мне период "гонки за гигагерцы" весьма напоминает Юрский период. Огромные динозавры вели непрерывную борьбу за существование, не обращая внимания на мелких зверьков, шмыгавших у них под ногами. Но именно потомкам этих зверьков и суждено было в скором времени воцариться на Земле, а динозаврам - стать историей.
 
Ни Banias, ни Dothan не смогли серьезно пошатнуть парадигму «горячих гигагерц» NetBurst. Это сделал их потомок со скромным именем Yonah (Иона), который одним фактом своего появления на свет отправил архитектуру NetBurst в кунсткамеру. Но об этом поговорим в следующий раз…

Прочитано: 7151 раз(а)  |  Комментариев: 3  |  Средняя оценка (макс. 7): 6.33 (Голосов: 3)
Вы не авторизованы для голосования
Еще по теме:

Комментарии к статье (3).
2013-11-03 00:51:10, Гость_DimetriusKO:
По сравнению с Pentium III, в новом процессоре был несколько увеличена длина конвейера – с 10 до 12 стадий...
Уважаемый! у Pemtium III было 12 стадий, а в Pentium M - 14! как то так говорит весь интернет!
2009-06-25 19:25:57, Гость_Ernest:
Ne bylo.
2009-05-28 13:24:48, Гость_Ditrix:
Вон оно как. а у амд такого не было?
В этой теме комментарии отключены.
Регистрация в каталоге Обратная связь Размещение на сайте Приглашаем авторов! О проекте Наши партнеры
© ООО «Norma»; 2019. Все права защищены.
YP
Яндекс.Метрика
18+
Add engine