Una breve discusión sobre la elección de la CPU del portátil
La siguiente es la información:
La CPU puede desarrollarse a la escala y los logros que tiene hoy, y su historia de desarrollo es aún más intrigante. Como "núcleo" de la computadora, la CPU no es una excepción. Este artículo nos lleva a un breve pero intenso período de desarrollo de CPU. En el proceso de esta revisión, describimos principalmente los procesos de desarrollo de productos de los dos principales gigantes de las CPU: Intel y AMD. Para otras empresas de CPU, como Cyrix e IDT, debido a que rara vez vemos sus productos, no entraremos en detalles debido a limitaciones de espacio.
1. CPU en la era X86
La CPU se remonta a 1971. Ese año, Intel, que aún se encontraba en la etapa de investigación y desarrollo, lanzó el primer microprocesador del mundo, el 4004. Este no sólo fue el primer microprocesador de 4 bits utilizado en calculadoras, sino que también fue el primer procesador de computadora asequible. ! El 4004 contenía 2300 transistores, tenía una funcionalidad bastante limitada y todavía era muy lento. Fue despreciado por el entonces gigante azul IBM y por la mayoría de los usuarios empresariales, pero después de todo, fue un producto que hizo época. Desde entonces, Intel tiene un vínculo indisoluble con los microprocesadores. Se puede decir que el proceso de desarrollo histórico de la CPU es en realidad el proceso de desarrollo de la CPU de la serie INTEL X86, a través del cual comenzaremos nuestro "viaje histórico de la CPU".
Diagrama de arquitectura del núcleo del procesador 4004
En 1978, Intel una vez más lideró la tendencia y produjo por primera vez un microprocesador de 16 bits, llamado i8086. Al mismo tiempo, también se lanzó un coprocesador matemático i8087. Los dos chips utilizan conjuntos de instrucciones compatibles, pero el conjunto de instrucciones i8087 agrega algunas instrucciones específicas para cálculos matemáticos como logaritmos, funciones exponenciales y trigonométricas. Debido a que estos conjuntos de instrucciones se utilizan en i8086 e i8087, la gente también los llama conjuntos de instrucciones X86. Aunque Intel produjo CPU nuevas de segunda y tercera generación más avanzadas y rápidas, todavía eran compatibles con las instrucciones X86 originales. Intel siguió el orden X86 original al nombrar las CPU posteriores hasta que más tarde, debido a problemas de registro de marcas, abandonó. Utilice números arábigos para nombrar. En cuanto a otras empresas que se desarrollaron más tarde, como AMD y Cyrix, las CPU anteriores a 486 (incluida la 486) recibieron el nombre de sus propias CPU X86. Sin embargo, en la época de 586, la competencia en el mercado se volvió cada vez más feroz. Debido a problemas de registro de marcas, ya no pueden usar nombres iguales o similares a los de las CPU X86 de Intel, por lo que deben nombrar sus propias CPU compatibles con 586 y 686.
En 1979, INTEL lanzó el chip 8088, que todavía era un microprocesador de 16 bits y contenía 29.000 transistores. La frecuencia del reloj es de 4,77 MHz, el bus de direcciones es de 20 bits y se puede utilizar 1 MB de memoria. El bus de datos interno del 8088 es de 16 bits y el bus de datos externo es de 8 bits, mientras que su hermano 8086 es de 16 bits. 1981 El chip 8088 se utilizó por primera vez en la PC de IBM, lo que marcó el comienzo de una nueva era de microcomputadoras. También fue a partir del año 8088 que el concepto de PC (computadora personal) comenzó a desarrollarse en todo el mundo.
Procesador Intel 8086
En 1982, cuando muchos lectores jóvenes aún estaban en su infancia, INTE ya había lanzado el último producto de época, el chip Zao 80286 en comparación con 8006 y. 8088, tuvo un gran desarrollo. Aunque sigue siendo una estructura de 16 bits, contiene 134.000 transistores en la CPU. Sus buses de datos internos y externos son de 16 bits, el bus de direcciones es de 24 bits y puede direccionar 16 MB de memoria. A partir de 80286, la CPU evolucionó a dos modos de trabajo: modo real y modo protegido.
Procesador Intel 80286
En 1985, INTEL lanzó el chip 80386, que fue el primer microprocesador de 32 bits de la serie 80X86. Su proceso de fabricación también ha experimentado grandes avances.
En comparación con 80286, 80386 contiene 275.000 transistores y tiene una frecuencia de reloj de 12,5 MHz, que luego se incrementó a 20 MHz, 25 MHz y 33 MHz. Los buses de datos internos y externos del 80386 son ambos de 32 bits, y el bus de direcciones también es de 32 bits y puede direccionar hasta 4 GB de memoria. Además del modo real y el modo protegido, también agrega un modo de trabajo llamado virtual 86, que puede proporcionar capacidades multitarea simulando múltiples procesadores 8086 al mismo tiempo. Además del chip estándar 80386, al que a menudo nos referimos como 80386DX, debido a diferentes consideraciones de mercado y aplicaciones, INTEL también ha lanzado otros tipos de chips 80386: 80386SX, 80386SL, 80386DL, etc. El 80386SX lanzado en 1988 es un chip ubicado entre el 80286 y el 80386DX. La diferencia con 80386DX es que el bus de datos externo y el bus de direcciones son los mismos que 80286, que son 16 bits y 24 bits respectivamente (es decir, la capacidad de direccionamiento es 16 MB). Los 80386 SL y 80386 DL lanzados en 1990 son chips de bajo consumo que ahorran energía y se utilizan principalmente en computadoras portátiles y computadoras de escritorio que ahorran energía. La diferencia entre 80386 SL y 80386 DL es que el primero se basa en 80386SX y el segundo en 80386DX, pero ambos añaden un nuevo modo de trabajo: el modo de gestión del sistema (SMM). Al ingresar al modo de administración del sistema, la CPU reducirá automáticamente la velocidad de ejecución, controlará la pantalla, el disco duro y otros componentes para que dejen de funcionar, o incluso dejará de funcionar y entrará en el estado de "suspensión" para lograr el propósito de ahorrar energía.
Procesador Intel 80386
En 1989, INTEL lanzó el conocido chip 80486. Lo mejor de este chip es que realmente rompe la barrera de los 10.000 transistores e integra 12.000 transistores. La frecuencia de reloj del 80486 aumentó gradualmente de 25MHz a 33MHz y 50MHz. 80486 integra 80386, el coprocesador matemático 80387 y un caché de 8 KB en un chip. La serie 80X86 utiliza por primera vez la tecnología RISC (conjunto de instrucciones reducido) y se puede ejecutar una instrucción en un ciclo de reloj. También utiliza un modo de bus en ráfaga, que mejora enormemente la velocidad del intercambio de datos con la memoria. Debido a estas mejoras, el 80486 funciona 4 veces mejor que el 80386DX con el coprocesador matemático 80387. Al igual que 80386, existen varios tipos de 80486. El modelo original presentado anteriormente es 80486DX. En 1990 se presentó el 80486SX, una versión más económica del modelo 486. La diferencia con el 80486DX es que no tiene coprocesador matemático. El esclavo 80486 DX2 utiliza tecnología de multiplicación de reloj, lo que significa que el chip interno funciona dos veces más rápido que el bus externo, es decir, el chip interno funciona al doble de la velocidad del reloj del sistema, pero aún se comunica con el mundo exterior a la velocidad original. velocidad del reloj. Las frecuencias de reloj interno del 80486 DX2 incluyen principalmente 40MHz, 50MHz y 66MHz. El 80486 DX4 también es un chip que utiliza tecnología de multiplicación de reloj, lo que permite que sus unidades internas funcionen a dos o tres veces la velocidad del bus externo. Para admitir esta mayor frecuencia operativa interna, su caché en el chip se amplía a 16 KB. El 80486 DX4 tiene una frecuencia de reloj de 100MHz, que es 40 veces más rápida que los 66MHz del 80486 DX2. El 80486 también tiene una versión mejorada SL con un modo de administración del sistema para computadoras portátiles o computadoras de escritorio que ahorran energía.
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2. CPU en la era Pentium
Heredando el gran éxito del 80486 y ganando varias veces más dinero, Intel lanzó un nuevo CPU en 1993 Una generación de procesador de alto rendimiento: Pentium. A medida que la competencia en el mercado de CPU se vuelve cada vez más intensa, Intel considera que AMD y otras empresas ya no pueden usar el mismo nombre para competir por puestos de trabajo, por lo que solicitó el registro de marca. Dado que los números arábigos no se pueden utilizar para el registro según la ley estadounidense, Intel hizo una mala pasada y registró la marca en latín. Pentium significa "cinco" en latín, e Intel también le dio un bonito nombre chino: Pentium.
El código de fabricante de Pentium es P54C. El número de transistores Pentium llega a 365,438 millones y la frecuencia de reloj se ha incrementado de 60 MHZ y 66 MHZ a 200 MHZ. El rendimiento informático del microprocesador Pentium original de 66 MHZ es más de 3 veces mayor que el del 80486 DX de 33 MHZ, mientras que el Pentium de 100 MHZ es de 6 a 8 veces más rápido que el 80486 DX de 33 MHZ. Es decir, partiendo de Pentium, todos tenemos overclocking, que es una buena forma de conseguir el mayor rendimiento posible con el menor dinero posible. Como primer procesador de nivel 586 del mundo, Pentium es también el primer procesador con mayor capacidad de overclocking. Debido a su excelente proceso de fabricación, el rendimiento de punto flotante de toda la serie de CPU también es el más fuerte entre varios rendimientos, y el rendimiento de overclocking es el mayor, ganando así la mayor parte del mercado para las CPU de nivel 586. Las frecuencias de la familia Pentium son 60/66/75//90/100/120/133/150/166/200, mientras que las frecuencias internas de la CPU son 60 MHz-66 MHz. Vale la pena mencionar que a partir del Pentium 75, la tecnología de socket de la CPU ha cambiado oficialmente del Socket4 anterior a admitir tanto el Socket 5 como el Socket 7, de los cuales el Socket 7 se ha utilizado hasta el día de hoy. Además, todas las CPU Pentium tienen caché L1 de 16K incorporada, lo que hace que el rendimiento del procesamiento sea más potente.
Procesador Intel Pentium
Al mismo tiempo, AMD lanzó la serie de CPU K5. (¡AMD también cambió su nombre!) Hay seis frecuencias: 75/90/100/120/133/16KB. La frecuencia del bus interno es similar a la del Pentium, tanto de 60 como de 66MHz. Aunque no es tan bueno como el Pentium en operaciones de punto flotante, las CPU de la serie K5 sí lo son. Aun así, AMD finalmente perdió ante Intel en la competencia "586" ya que se retrasó la fecha de envío de la serie k5.
1. Contratiempos iniciales - Pentium Pro:
Intel, que inicialmente ocupaba una parte del mercado de CPU, no se detuvo. Mientras otras empresas todavía estaban poniéndose al día con sus Pentium, lanzó la última generación de CPU de la serie X86 de sexta generación, el P6, en 1996. P6 es solo su nombre en clave de investigación. Después de su lanzamiento, el P6 tenía un nombre muy famoso: Pentium Pro. El Pentimu Pro contiene hasta 5,5 millones de transistores y tiene una frecuencia de reloj interno de 133 MHZ, que es casi el doble de la velocidad de procesamiento del Pentium de 100 MHZ. El caché de nivel uno (en chip) del Pentimu Pro es de 8 KB de instrucciones y 8 KB de datos.
Procesador Intel Pentium Pro
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Vale la pena señalar que en un paquete de Pentimu Pro, además del chip Pentimu Pro, y un chip de caché L2 de 256 KB. Los dos chips están interconectados mediante un bus de comunicación interno de gran ancho de banda, y los cables de conexión entre el procesador y la memoria caché también se colocan en este paquete para que la memoria caché pueda funcionar más fácilmente a frecuencias más altas. La caché L2 de la CPU Pentium Pro 200MHZ funciona a 200MHZ, lo que significa que funciona a la misma frecuencia que el procesador. Este diseño permite que Pentium Pro alcance el máximo rendimiento. Lo más llamativo de Pentimu Pro es que tiene una tecnología innovadora llamada "ejecución dinámica", que es otro paso adelante después de que Pentium rompiera la arquitectura superescalar. La serie Pentimu Pro funciona a 150/166/180/200 y tiene un caché de primer nivel de 16 KB. Los tres primeros tienen un caché de segundo nivel de 256 KB. En cuanto a la CPU con velocidad de 200, hay tres versiones. La diferencia es que sus cachés integrados son de 256 KB. Sin embargo, debido a que la tecnología de caché no estaba madura en ese momento y los chips de caché en ese momento eran muy caros, aunque el rendimiento del Pentimu Pro era bueno, estaba lejos de quedarse atrás de sus competidores. Además, el precio es muy caro, la cantidad real de Pentimu Pro vendidos al mismo tiempo es la más pequeña y la vida en el mercado es muy corta. Se puede decir que el Pentimu Pro es el primer producto fallido de Intel.
2. Un comienzo glorioso - Pentium MMX:
Aprendiendo de la experiencia del Pentium Pro, Intel lanzó una versión mejorada de la serie Pentium a finales de 1996, con el código del fabricante. P55C, además es lo que solemos llamar Pentium MMX. Este procesador no integraba la ingrata caché L2 en su momento, pero encontró otra forma de utilizar la tecnología MMX para mejorar el rendimiento.
La tecnología MMX es la tecnología de conjunto de instrucciones mejorada multimedia recientemente inventada por Intel. El nombre completo en inglés se puede traducir como "Conjunto de instrucciones extendido multimedia". MMX es una nueva tecnología adoptada por Intel Corporation en 1996 para mejorar las aplicaciones de CPU Pentium en audio, vídeo, gráficos y comunicaciones. Agrega 57 instrucciones MMX a la CPU. Además de agregar instrucciones MMX al conjunto de instrucciones, la caché L1 en el chip de la CPU también aumenta de los 16 KB originales a 32 KB (16 K se refiere a la vida útil de 65438). La tecnología MMX no es solo una innovación, sino también una nueva era de desarrollo de CPU, más tarde SSE y ahora 3D. El conjunto de instrucciones ISO también se desarrolló a partir de MMX.
Procesador Intel Pentium MMX
Unos meses después de que Intel lanzara Pentium MMX, AM también lanzó su nuevo producto K6. La CPU de la serie K6 * * * tiene cinco frecuencias, a saber: 166/200/ 233/266/300. Los cinco modelos tienen 66 FSB, pero el 233/266/300 posterior puede admitir 100 FSB actualizando el BIOS de la placa base, por lo que se ha mejorado el rendimiento de la CPU. Cabe mencionar especialmente que su caché de primer nivel se ha incrementado a 64 KB, que es el doble que MMX, por lo que su rendimiento comercial es incluso mejor que el de Pentium MMX. Sin embargo, debido a la falta de un conjunto de instrucciones multimedia extendido, el rendimiento multimedia del K6, incluidos los juegos, no es tan bueno como el del Pentium MMX.
3. Establecimiento de ventajas - Pentium II:
En mayo de 1997, Intel lanzó un producto del mismo nivel que Pentium Pro, que es la CPU más influyente: Pentium II. El núcleo del Pentium II de primera generación se llamaba Klamath. Como chip de primera generación del Pentium II, funcionaba con un bus de 66MHz y tenía cuatro frecuencias principales de 233, 266, 300 y 333Mhz. Luego se lanzó el Pentium II con un bus de 100Mhz, con frecuencias de 300, 350, 400 y 450 Mhz. Pentium II utiliza la misma estructura central que Pentium Pro, heredando así el excelente rendimiento de 32 bits del procesador Pentium Pro original, pero acelera la operación de escritura del registro de segmento y agrega el conjunto de instrucciones MMX para acelerar el desarrollo de 16 bits. Sistemas operativos de bits. Velocidad de ejecución. Equipado con registros de segmentos renombrables, el Pentium II podría realizar escrituras de forma especulativa y permitir que instrucciones que utilizan valores de segmentos antiguos coexistan con instrucciones que utilizan valores de segmentos nuevos. En el Pentium II, Intel cambió el hardware bipolar, torpe y consumidor de energía, del anterior proceso de fabricación BiCMOS y comprimió 7,5 millones de transistores en una matriz de 203 milímetros cuadrados. El Pentium II es sólo 6 milímetros cuadrados más grande que el Pentium Pro, pero contiene 2 millones más de transistores que el Pentium Pro. Dado que el tamaño de la puerta es de sólo 0,28 micrones, estos transistores se aceleran, lo que permite velocidades de reloj sin precedentes en el X86.
Procesador Intel Pentium II
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En términos de tecnología de interfaz, Pentium II derrotó a los competidores de Intel y ganó mayor ancho de banda interno. El bus adopta lo último estándar de interfaz solt1 por primera vez. No utiliza un paquete cerámico, sino que utiliza una placa de circuito impreso con carcasa metálica, que no solo integra los componentes del procesador, sino que también incluye un caché de primer nivel de 32 KB. Si desea utilizar una tarjeta enchufable de un solo lado (también llamada tarjeta SEC) para conectarse al procesador Pentium II, solo necesita tarjeta directamente la placa de circuito impreso (PCB) en la tarjeta SEC. La cubierta de plástico de la tarjeta SEC se llama caja de tarjeta de un solo lado, también llamada caja de tarjeta SEC (lomo de tarjeta de contacto de un solo lado). Tiene el logotipo del Pentium II y la impresión de la imagen en color del Pentium II.
En el casete de la tarjeta SEC, el paquete del procesador, la caché L2 y TagRAM están conectados a una base (es decir, la tarjeta SEC, un lado de la base (el lado que contiene el núcleo del procesador) está provisto de un disipador de calor de aluminio y el otro lado. cubierto con sello de plástico negro. La CPU Pentium tiene una caché L1 en chip de 32 KB (16 KB de instrucciones/16 KB de datos); El núcleo, que consta de 7,5 millones de transistores, se fabrica mediante un proceso de 203 milímetros cuadrados. El procesador está montado en una pequeña placa de circuito impreso (PCB) y tiene buen soporte para SMP bidireccional. En cuanto al caché L2, tiene 512K, que es un caché SRAM de ráfaga síncrona fuera del chip en cascada de cuatro vías. Estos cachés funcionan a la mitad de la velocidad del procesador central (133 MHz para una CPU de 266 MHz). La tarjeta SEC del Pentium II está diseñada para encajar en la ranura 1 (aproximadamente del tamaño de una ranura ISA). Todas las placas base Slot1 tienen un mecanismo de montaje que consta de dos soportes de plástico. La tarjeta SEC se desliza en la ranura 1 entre dos soportes de plástico. Con la tarjeta SEC en su lugar, puede conectar el disipador de calor a su disipador de aluminio. El Pentium II de 266 MHz es sólo un poco más caliente que el Pentium Pro de 200 MHz (consume 38,2 vatios en comparación con 37,9 vatios), pero debido al mayor tamaño de la tarjeta SEC, el disipador de calor del Pentium II es casi el doble que los utilizados por Socket7. o procesadores Socket8.
Además del Pentium II de uso general, Intel también ha lanzado la serie de procesadores Xeon para servidores y estaciones de trabajo de alta gama, que utilizan tecnología de socket Slot 2, caché de nivel uno de 32 KB, caché de nivel dos de 512 KB y 1 MB. y buses duales independientes, bus de sistema de 100MHz, admite hasta 8 CPU.
Procesador Intel Pentium II Xeon
Para poder competir con el poderoso Pentium II, en 1998, AMD lanzó el procesador K6-2. Su voltaje central es de 2,2 voltios, por lo que la generación de calor es relativamente baja y el caché de primer nivel es de 64 KB. Más importante aún, para competir con el conjunto de instrucciones MMX de Intel, AMD también desarrolló su propio conjunto de instrucciones multimedia, llamado 3DNow. . ¡3DAhora! Es un conjunto de 21 nuevas instrucciones que pueden mejorar la potencia informática de gráficos tridimensionales, multimedia y aplicaciones de computadora personal con operaciones intensivas de punto flotante, permitiendo que el acelerador de gráficos tridimensionales aproveche al máximo su rendimiento. ¡Todos los modelos K6-2 tienen 3DNow incorporado! El conjunto de instrucciones permitió a los productos de AMD superar a Intel en rendimiento de números enteros y de punto flotante por primera vez en algunas aplicaciones de programas, lo que hizo que Intel sintiera la crisis. Sin embargo, en comparación con el Pentium II, el K6-2 todavía no tenía una caché L2 integrada, por lo que, a pesar de sus elogios de la crítica, no logró superar al Pentium II en cuota de mercado.
4. El comienzo de la CPU barata de alto rendimiento: Celeron:
En el pasado, las computadoras personales eran productos relativamente lujosos. Como componente central de la computadora, el precio de la. La CPU costaba casi 1.000 yuanes. Sin embargo, con el desarrollo de los tiempos, un gran número de usuarios necesitan con urgencia computadoras domésticas baratas y la demanda de CPU baratas también ha aumentado considerablemente.
Cuando el Pentium II volvió a tener éxito, Intel empezó a ilusionarse un poco y centró todos sus esfuerzos en el mercado de gama alta, creando así muchas oportunidades para empresas como AMD y CYRIX. Al ver que la relación precio-rendimiento no era tan buena como la de los productos de sus competidores y que el mercado de gama baja se erosionaba una y otra vez, Intel no podía simplemente ver cómo su bendita tierra caía en manos de otros, por lo que lanzó un nuevo mercado de gama baja en 1998.
Procesador Celeron de 1 zócalo y ranura inicial
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Se puede decir que Intel lanzó especialmente Celeron para aprovechar la gama baja. mercado de. En aquel momento, la popularidad de los PC con precios inferiores a 65.438.000 dólares permitió a las pequeñas y medianas empresas como AMD recuperarse con fuerza en su lucha con Intel, y también dejó a Intel con una espina clavada en la espalda. Entonces Intel eliminó la caché L2 del Pentium 2 y los circuitos relacionados, quitó la caja de plástico y cambió el nombre a Celeron. El nombre chino es procesador Celeron.
El Celeron original se fabricó mediante un proceso de 0,35 micras, con una frecuencia externa de 66MHz y dos frecuencias principales de 266 y 300. Luego está el Celeron333, que utiliza un proceso de fabricación de 0,25 micrones.
Sin embargo, en los primeros días, Celeron no era muy popular. Lo más criticado fue que eliminaba la caché L2 del chip. Desde que probó la dulzura en la generación Pentium II, todos conocen la importancia del caché L2, por lo que piensan que Celeron es en realidad un producto castrado y su rendimiento debe ser pobre. Esta idea también se ha confirmado en aplicaciones prácticas. Celeron266 está instalado en la placa base Gigabyte BX y su rendimiento es más de un 25% menor que el de PII266. La mayor diferencia es que los programas a menudo necesitan utilizar el caché de segundo nivel.
Intel se enteró rápidamente de esta situación, por lo que improvisó un Celeron con 128KB de caché L2, a partir de 300Mhz. Para distinguirlo del Celeron de la misma frecuencia sin caché L2, se denomina Celeron 300A. Es posible que los amigos que tienen cierto historial de uso de computadoras aún recuerden esta CPU. Su capacidad de caché L2 integrada es de sólo 128 KB, pero está sincronizada con la frecuencia de la CPU, mientras que el Pentium II tiene sólo la mitad de la frecuencia de la CPU, por lo que el rendimiento del Celeron 300A es muy cercano al del Pentium II con la misma frecuencia. Lo que es aún más atractivo es que el rendimiento de overclocking de esta CPU es extremadamente bueno y la mayoría de ellos pueden alcanzar fácilmente la frecuencia de 450 Mhz. Debes saber que el Pentium II con la frecuencia más alta en ese momento estaba en esta frecuencia, y el precio era varias veces mayor que el del Celeron 300A A. Había muchos modelos de Celeron en esta serie, y la frecuencia máxima era tan alta como 566MHz Fue reemplazado por el Celeron de segunda generación con estructura Pentium III.
Para reducir costes, Celeron volvió a adoptar los sockets Socket a partir del Celeron 300A, pero en lugar de utilizar el Socket7 de Pentium MMX, utilizó el modo socket Socket370, conectado a la placa base a través de 370 pines. Desde entonces, Socket370 se ha convertido en la estructura de socket estándar de Celeron, y las CPU Celeron con una frecuencia de 1,2 Ghz todavía usan este socket.
5. La gloria de fin de siglo: Pentium III:
A principios de 1999, Intel lanzó el procesador Pentium III de tercera generación. Los primeros procesadores Pentium III utilizaban el núcleo Katmai, con frecuencias de 450 MHz y 500 MHz. La característica más importante de este núcleo es el conjunto de instrucciones multimedia actualizado llamado SSE, que agrega 70 nuevas instrucciones basadas en MMX para mejorar las aplicaciones tridimensionales y de punto flotante y es compatible con todos los programas MMX anteriores.
Pero para ser justos, aparte del conjunto de instrucciones SSE mencionado anteriormente, no hay nada atractivo en el Pentium III con núcleo Katmai. Básicamente todavía conserva la arquitectura Pentium II, utilizando un proceso de 0,25 micrones, FSB de 100 Mhz, arquitectura Slot1 y caché L2 de 512 KB (funcionando a la mitad de la velocidad de la CPU), por lo que la mejora del rendimiento no es significativa. Sin embargo, cuando el Pentium III apareció por primera vez en el mercado, causó furor. Alguien compró una vez el primer lote de Pentium 3 a un precio elevado de más de 10.000 yuanes.
El procesador Pentium III de primera generación (Katmai)
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Se puede mejorar mucho, de 500 Mhz a 1,13 Ghz, y el rendimiento de overclocking es Muy mejorado La mejora puede llegar a más del 50%. Además, su caché de segundo nivel también está sincronizada con la frecuencia de la CPU, pero la capacidad se reduce a 256 KB.
Procesador Pentium III de segunda generación (Coppermine)
Además de las mejoras aportadas por el proceso de fabricación, algunos Pentium III de Coppermine también cuentan con una frecuencia de bus de 133Mhz y Socket370. Para distinguirlos, Intel agregó una "B" después del modelo Pentium III del bus de 133Mhz y una "E" después del socket Socket370. Por ejemplo, la frecuencia es 550EBMhz y la frecuencia externa es 133Mhz.
Al ver la popularidad del Pentium III utilizando el núcleo Coppermine, Intel comenzó a sustituir el procesador Celeron por este núcleo.
A mediados del año 2000 se lanzó al mercado el procesador Celeron con núcleo Coppermine128, comúnmente conocido como Celeron2. Debido al cambio al proceso 0.18, el rendimiento de overclocking de Celeron ha dado otro salto y el rango de overclocking puede llegar a 1000.
Procesador Celeron (Coppermine 128 core) de segunda generación
6. El contraataque Jedi de AMD - Athlon
En cuanto a AMD, para luchar contra el Pentium III, lanzó el procesador K6-3. El procesador K6-3 está diseñado con una estructura de tres niveles, con caché integrada de primer nivel de 64 K (Nivel 1) y caché de segundo nivel de 256 K (Nivel 2). La placa base está equipada con una caché de tercer nivel (Nivel). 3). ¡El procesador K6-3 ahora también admite 3D mejorado! Debido a problemas de costo y rendimiento en el conjunto de instrucciones, el procesador K6-3 no tuvo mucho éxito en el mercado de las computadoras de escritorio, por lo que gradualmente desapareció del mercado de las computadoras de escritorio y entró en el mercado de las computadoras portátiles.
Lo que realmente enorgullece a AMD es el procesador Athlon cuyo nombre original en código era K7. Athlon tiene un núcleo Risc superescalar con superescalar, supercanalización y multicanalización. Utiliza un proceso de 0,25 micras e integra 22 millones de transistores. Athlon incluye tres decodificadores, tres unidades de ejecución de números enteros (IEU), tres unidades de generación de direcciones (AGU) y tres unidades multimedia (unidades de punto flotante). Athlon puede ejecutar tres transistores en el mismo ciclo de reloj. K7 incluye tres decodificadores, que envían instrucciones de operación macro decodificadas (K7 decodifica instrucciones X86 en instrucciones de operación macro y convierte instrucciones X86 de diferentes longitudes en instrucciones de operación macro de la misma longitud, lo que puede aprovechar al máximo la potencia del núcleo RISC) Para la unidad de control de instrucciones, la unidad de control de instrucciones puede controlar (guardar) 72 instrucciones al mismo tiempo. Luego, las instrucciones se envían a la unidad entera o unidad multimedia. La unidad entera puede programar 18 instrucciones simultáneamente. Cada unidad entera es una canalización independiente y la unidad de programación puede predecir las ramas de instrucciones y ejecutarlas desordenadas. La unidad multimedia del K7 (también llamada unidad de punto flotante) tiene un registro de pila al que se le puede cambiar el nombre. La unidad de programación de punto flotante puede programar 36 instrucciones simultáneamente y los registros de punto flotante pueden almacenar 88 instrucciones. Entre las tres unidades de punto flotante, hay un sumador y un multiplicador. Estas dos unidades pueden ejecutar instrucciones MMX e instrucciones 3DNow. También hay una unidad de punto flotante responsable de cargar y guardar datos. Gracias a la potente unidad de punto flotante del K7, los procesadores AMD superaron por primera vez a los procesadores Intel.
Athlon tiene un caché integrado de alta velocidad de 128 KB (caché L1) y un caché L2 externo de 1/2 frecuencia y capacidad de 512 KB, que puede admitir hasta 8 MB de caché L2. Las cachés de gran tamaño pueden aumentar aún más el enorme rendimiento de datos que requieren los sistemas de servidores.
El paquete y la apariencia de Athlon son similares a los del Pentium II, pero Athlon utiliza la especificación de interfaz Slot A. La interfaz Slot A se deriva del bus Alpha EV6, con una frecuencia de reloj de hasta 200 MHz, lo que hace que el ancho de banda máximo alcance 1,6 GB/S. Sigue siendo compatible con el bus tradicional de 100 MHz en el bus de memoria, lo que protege y reduce la inversión del usuario. costos. Posteriormente, se adoptó DDR SDRAM de mayor rendimiento, que tiene un rendimiento de datos similar al RAMBUS de 800MHz promovido por Intel. El bus EV6 puede soportar hasta 400MHz y puede soportar perfectamente multiprocesadores. Entonces hay ventajas naturales. Debes saber que Slot1 solo admite procesadores duales, mientras que SlotA puede admitir 4 procesadores. SlotA se parece mucho al Slot1 tradicional, al igual que Slot1 tiene 180 grados al revés, pero son completamente incompatibles en términos de especificaciones eléctricas y protocolos de bus. Una CPU en Socket 1/Socket 370 no se puede instalar en una placa base Athlon en Socket A, y viceversa.
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3. CPU en el nuevo siglo
Desde que entró en el nuevo siglo, la CPU ha entrado en una era de desarrollo más rápido que era inalcanzable. antes, la marca de 1Ghz se rompía fácilmente.
En términos de distribución de mercado, Intel y AMD siguen compitiendo por la hegemonía. Han lanzado Pentium4, Tualatin Pentium II y Celeron, Tunderbird Athlon, AthlonXP y Duron respectivamente, y la competencia es cada vez más feroz.
1. En cuanto a Intel, a finales del siglo pasado, el 11 de junio de 2000, Intel lanzó su procesador Pentium de cuarta generación, que es el Pentium 4 con el que podemos entrar en contacto todos los días. . Pentium 4 no sigue la arquitectura PIII, pero adopta un nuevo diseño, que incluye un bus frontal equivalente de 400 MHz (100 x 4), conjunto de instrucciones SSE2, caché secundaria de 256 K-512 KB, nueva tecnología de canalización y arquitectura NetBurst, con una frecuencia inicial. de 1,3 GHz
El primer núcleo Pentium4 es Willamette, un nuevo Socket 423, integrado con 256 KB de caché L2, que admite un conjunto de instrucciones SSE2 más potente y hasta 20 canalizaciones superescalares, que coinciden con el grupo de chips de las series i850/i845. Posteriormente, Intel lanzó sucesivamente procesadores Willamette P4 de 1,4 GHz a 2,0 GHz. Posteriormente, los procesadores P4 cambiaron a zócalos Socket 478 con más pines.
El procesador Pentium 4 (Socket423) de primera generación
Al igual que el Pentium III, el primer núcleo Pentium 4 no recibió muchos elogios, principalmente porque la nueva arquitectura de CPU no podía ser completamente compatible con el software del programa, por lo que Pentium 4 a menudo va muy por detrás de Athlon en la misma frecuencia, incluso como el propio Pentium III de Intel. Sin embargo, un año después, Intel lanzó el segundo núcleo Pentium4, con el nombre en código Northwood, que se cambió a un proceso más fino de 0,13 micrones, integrado con una caché L2 más grande de 512 KB, y el rendimiento mejoró enormemente. Junto con la incansable promoción de Intel y el apoyo de los fabricantes de chips de placas base, el Pentium 4 se ha convertido en el procesador de gama media a alta más popular.
El procesador Pentium 4 (Socket478) de segunda generación
En CPU de gama baja, Intel lanzó el núcleo Celeron de tercera generación con nombre en código Tualatin, que también se cambió a 0.13 proceso de micras. Al mismo tiempo, la capacidad de la caché secundaria se incrementó a 256 KB y la frecuencia externa también se incrementó a 100 Mhz. Las principales frecuencias actuales del Tualatin Cy Young son 1.0 y 1.655. Intel también lanzó Pentium III usando un núcleo Tualatin, que integraba un caché L2 más grande de 512 KB, pero solo se usaban en los mercados de servidores y computadoras portátiles y rara vez se veían en el mercado de computadoras de escritorio.
Procesador Celeron que utiliza núcleo Tualatin de tercera generación
2 En AMD, el segundo núcleo Athlon Tunderbird fue lanzado a mediados del 2000. Este núcleo Athlon tiene las siguientes mejoras: primero, se mejora el proceso de fabricación a 0,18 micras, y segundo, se cambia la interfaz de instalación a Socket, similar al Socket370, pero el número de pines es 462. El caché L2 final se cambia a 256 KB, pero la velocidad está sincronizada con la CPU, que es la misma que la del Pentium III con núcleo de cobre.
El Athlon que utiliza el núcleo Tunderbird no sólo está ligeramente por delante del Pentium III en rendimiento, sino que su frecuencia máxima es siempre superior a la del Pentium III. Esta CPU alcanzó por primera vez el hito de la frecuencia de 1 Ghz. Sin embargo, con el lanzamiento del Pentium 4, Tunderbird comenzó a quedarse atrás de sus competidores en frecuencia. Con este fin, AMD lanzó el tercer núcleo Athlon Palomino y adoptó un nuevo sistema de denominación de frecuencias. A partir de entonces, el número en el modelo Athlon no representó la frecuencia real, sino que se convirtió en una frecuencia equivalente al rendimiento del producto de la competencia (es decir, Intel) según una fórmula, y el nombre se cambió a AthlonXP.