P6 (mikroarchitektura) - P6 (microarchitecture)
Obecná informace | |
---|---|
Spuštěno | 1. listopadu 1995 |
Výkon | |
Max. Taktovací frekvence CPU | 233 MHz až 1,40 GHz |
Rychlost FSB | 66 MHz až 133 MHz |
Mezipaměti | |
Mezipaměť L1 | Pentium Pro: 16 KB na jádro (8 KB I mezipaměť + 8 KB D mezipaměť) Pentium II/3: 32 KB (16 KB I mezipaměť + 16 KB D mezipaměť) |
Mezipaměť L2 | 128 KB až 512 KB 256 KB až 2048 KB (Xeon) |
Architektura a klasifikace | |
Architektura | P6 x86 |
Instrukce | x86 |
Rozšíření | |
Fyzické specifikace | |
Tranzistory | |
Jádra | |
Zásuvka | |
Produkty, modely, varianty | |
Model (y) | |
Varianty | |
Dějiny | |
Předchůdce | P5 |
Nástupce | NetBurst , Intel Core |
P6 mikroarchitektury je šestá generace Intel x86 mikroarchitektury , realizuje Pro Pentium mikroprocesor, který byl představen v listopadu 1995. To je často označován jako i686 . To bylo následováno mikroarchitekturou NetBurst v roce 2000, ale nakonec ožilo v řadě mikroprocesorů Pentium M. Nástupcem varianty Pentium M mikroarchitektury P6 je mikroarchitektura Core, která je také odvozena od mikroarchitektury P6.
Od Pentium Pro po Pentium III
Jádro P6 bylo šestou generací mikroprocesoru Intel v řadě x86. První implementací jádra P6 byl procesor Pentium Pro v roce 1995, bezprostřední nástupce původního designu Pentium (P5).
Procesory P6 dynamicky překládat IA-32 instrukce do sekvencí pufrovaného RISC-jako mikro-operace , a pak se analyzuje a přeřazovací mikro-operací, aby se odhalila paralelizovatelné operace, které mohou být vydány k více než jedné prováděcí jednotky najednou. Pentium Pro nebyl prvním čipem x86, který tuto techniku používal - používal jej také NexGen Nx586 , představený v roce 1994 - ale byl to první čip Intel x86, který tak učinil.
Některé techniky poprvé použité v prostoru x86 v jádru P6 zahrnují:
- Spekulativní provádění a dokončování mimo pořadí (Intel to nazývá „dynamické provádění“), což vyžadovalo nové vyřazovací jednotky v jádru provádění. Toto zmenšilo zablokování potrubí a částečně umožnilo větší škálování rychlosti Pentium Pro a postupných generací CPU.
- Superpipelining, který se zvýšil z 5stupňového potrubí Pentium na 14 Pentium Pro a raný model Pentium III (Coppermine), a nakonec se proměnil v méně než 10stupňové potrubí Pentium M pro vestavěný a mobilní trh kvůli energetické neefektivitě a problémy s vyšším napětím, které se vyskytly u předchůdce, a poté opět prodloužení 10- až 12stupňového potrubí zpět na Core 2 kvůli potížím se zvyšováním hodinové rychlosti při zlepšování výrobního procesu může nějakým způsobem negovat nějaký negativní dopad vyšší spotřeby energie na hlubší konstrukce potrubí.
- PAE a širší 36bitová adresová sběrnice pro podporu 64 GB fyzické paměti (lineární adresový prostor procesu byl stále omezen na 4 GB).
- Přejmenování registru , které umožnilo efektivnější provádění více instrukcí v kanálu.
- Pokyny CMOV se hojně používají při optimalizaci kompilátoru .
- Další nové pokyny: FCMOV, FCOMI/FCOMIP/FUCOMI/FUCOMIP, RDPMC, UD2.
- Nové pokyny v jádru Pentium II Deschutes: MMX, FXSAVE, FXRSTOR.
- Nové pokyny v Pentium III: SSE .
Architektura P6 trvala tři generace od Pentium Pro po Pentium III a byla široce známá pro nízkou spotřebu energie, vynikající celočíselný výkon a relativně vysoké instrukce na cyklus (IPC). Řada procesorových jader P6 byla následována architekturou NetBurst (P68), která se objevila se zavedením Pentium 4 . Jednalo se o zcela odlišný design založený na použití velmi dlouhých potrubí, která upřednostňovala vysokou rychlost hodin za cenu nižšího IPC a vyšší spotřeby energie.
Čipy na bázi P6
- Celeron (varianty Covington/Mendocino/Coppermine/Tualatin)
- Pentium Pro
- Pentium II Overdrive (čip Pentium II v 387kolíkové zásuvce 8 )
- Pentium II
- Pentium II Xeon
- Pentium III
- Pentium III Xeon
P6 Varianta Pentium M
Obecná informace | |
---|---|
Spuštěno | 12. března 2003 |
Výkon | |
Max. Taktovací frekvence CPU | 600 MHz až 2,26 GHz |
Rychlost FSB | 400 MT/s až 533 MT/s |
Mezipaměti | |
Mezipaměť L1 | 64 kB (32 kB mezipaměti I + 32 kB mezipaměti D) |
Mezipaměť L2 | 512 KB až 2048 KB |
Architektura a klasifikace | |
Architektura | P6 x86 |
Instrukce | MMX |
Rozšíření | |
Fyzické specifikace | |
Tranzistory | |
Zásuvka | |
Produkty, modely, varianty | |
Model (y) | |
Dějiny | |
Předchůdce | NetBurst |
Nástupce | Vylepšené Pentium M |
Po vydání Pentium 4-M a Mobile Pentium 4 bylo rychle zjištěno, že nové mobilní procesory NetBurst nejsou ideální pro mobilní počítače. Procesory založené na Netburstu jednoduše nebyly tak účinné na hodiny nebo na watt ve srovnání s jejich předchůdci P6. Mobilní procesory Pentium 4 běžely mnohem tepleji než procesory Pentium III-M a nenabízely významné výkonnostní výhody. Jeho neefektivita ovlivnila nejen složitost chladicího systému, ale také důležitou životnost baterie.
Intel si uvědomil, že jejich nová mikroarchitektura není pro mobilní prostor tou nejlepší volbou, a proto se Intel vrátil na rýsovací prkno a navrhl design, který by byl optimálně vhodný pro tento segment trhu. Výsledkem byl modernizovaný design P6 s názvem Pentium M :
Přehled designu
- Čtyřpumpovaný přední autobus. S počátečním jádrem Banias Intel přijal FSB 400 MT/s, který byl poprvé použit v Pentiu 4. Dothanské jádro se po vývoji Pentia 4 přesunulo na FSB 533 MT/s.
- Větší mezipaměť L1/L2 . Mezipaměť L1 se u všech modelů zvýšila z 32 kB předchůdce na současných 64 kB. Zpočátku 1 MB L2 cache v jádru Banias, poté 2 MB v jádru Dothan. Aktivace dynamické mezipaměti kvadrantovým voličem ze spánkových stavů.
- SSE2 Streaming SIMD (Single Instruction, Multiple Data) Extensions 2 support.
- 10 nebo 12stupňový vylepšený instrukční kanál, který umožňuje vyšší rychlosti hodin bez prodlužování stupně potrubí, snížený ze 14 stupňů na Pentium Pro/II/III.
- Specializovaná správa zásobníku registrů.
- Přidání globální historie, nepřímé predikce a predikce smyčky do tabulky predikce větví. Odstranění místní predikce.
- Mikrooperace Fúze určitých dílčích instrukcí zprostředkovaných dekódovacími jednotkami. Příkazy x86 mohou mít za následek menší počet mikrooperací RISC, a proto k dokončení vyžadují méně cyklů procesoru.
Pentium M byl několik let energeticky nejefektivnějším procesorem x86 pro notebooky, přičemž spotřeboval maximálně 27 wattů při maximálním zatížení a 4-5 wattů při nečinnosti. Zvýšení efektivity zpracování, které přinesla jeho modernizace, jí umožnilo soupeřit s mobilním Pentiem 4 s taktem vyšším o 1 GHz (nejrychleji taktovaným mobilním Pentiem 4 ve srovnání s nejrychleji taktovaným Pentiem M) a vybaveno mnohem větší pamětí a šířkou pásma sběrnice. První procesory rodiny Pentium M („Banias“) interně podporují PAE, ale v informacích o CPUID nezobrazují příznak podpory PAE; to způsobuje, že některé operační systémy (primárně distribuce Linuxu) odmítají zavést takové procesory, protože v jejich jádrech je vyžadována podpora PAE.
Varianta Banias/Dothan
P6 Variant Enhanced Pentium M
Obecná informace | |
---|---|
Spuštěno | 2006 |
Výkon | |
Max. Taktovací frekvence CPU | 1,06 GHz až 2,33 GHz |
Rychlost FSB | 533 MT/s až 667 MT/s |
Mezipaměti | |
Mezipaměť L1 | 64 kB |
Mezipaměť L2 | 1 MB až 2 MB 2 MB (Xeon) |
Architektura a klasifikace | |
Architektura | P6 x86 |
Instrukce | MMX |
Rozšíření | |
Fyzické specifikace | |
Tranzistory | |
Zásuvka | |
Produkty, modely, varianty | |
Model (y) | |
Dějiny | |
Předchůdce | Pentium M |
Nástupce | Intel Core |
Procesor Yonah byl uveden na trh v lednu 2006 pod značkou Core . Jedno a dvoujádrové mobilní verze byly prodávány pod značkami Core Solo, Core Duo a Pentium Dual-Core a serverová verze byla vydána jako Xeon LV . Tyto procesory poskytly částečná řešení některých nedostatků Pentia M přidáním:
- Podpora SSE3
- Jedno- a dvoujádrová technologie se 2 MB sdílené mezipaměti L2 (organizace restrukturalizačního procesoru)
- Zvýšená rychlost FSB s FSB běžící na 533 MT/s nebo 667 MT/s.
- 12stupňový instrukční kanál.
Výsledkem byla prozatímní mikroarchitektura pro nízkonapěťové CPU, částečně mezi P6 a následující mikroarchitekturou Core.
Varianta Yonah
- Řada Celeron M 400
- Core Solo/Duo
- Dvoujádrový procesor Pentium T2060/T2080/T2130
- Xeon LV/ULV (Sossaman)
Plán
Nástupce
27. července 2006 byla spuštěna mikroarchitektura Core , derivát P6, ve formě procesoru Core 2 . Následně bylo vydáno více procesorů s mikroarchitekturou Core pod značkami Core 2, Xeon , Pentium a Celeron . Mikroarchitektura Core je poslední hlavní řadou procesorů společnosti Intel, která využívá FSB , se všemi pozdějšími procesory Intel založenými na Nehalem a novějších mikroarchitekturách Intel s integrovaným řadičem paměti a sběrnicí QPI nebo DMI pro komunikaci se zbytkem systému. Vylepšení ve srovnání s procesory Intel Core byla:
- 14stupňový instrukční kanál, který umožňuje vyšší rychlosti hodin.
- Podpora SSE4.1 pro všechny modely Core 2 vyrobené na 45 nm litografii.
- Podpora 64bitové architektury x86-64 , kterou dříve nabízely pouze procesory Prescott, poslední architektonická splátka Pentium 4 .
- Zvýšená rychlost FSB v rozmezí od 533 MT/s do 1600 MT/s.
- Vyšší velikost mezipaměti L2 s velikostí mezipaměti L2 v rozmezí od 1 MB do 12 MB (procesory Core 2 Duo používají sdílenou mezipaměť L2, zatímco procesory Core 2 Quad s polovinou celkové mezipaměti sdílí každý pár jader)
- Dynamic Front Side Bus Throttling (některé mobilní modely), kde se rychlost FSB sníží na polovinu, což v důsledku sníží rychlost procesoru na polovinu. Procesor se tak přepne do režimu nízké spotřeby energie, který se nazývá Super Low Frequency Mode, což pomáhá prodloužit životnost baterie.
- Technologie Dynamic Acceleration pro některé mobilní procesory Core 2 Duo a technologie Dual Dynamic Acceleration pro mobilní procesory Core 2 Quad. Technologie Dynamic Acceleration Technology umožňuje CPU přetaktovat jedno jádro procesoru a vypnout ho. V technologii Dual Dynamic Acceleration Technology jsou dvě jádra deaktivována a dvě jádra jsou přetaktována. Tato funkce se spustí, když aplikace používá pouze jedno jádro pro Core 2 Duo nebo až dvě jádra pro Core 2 Quad. Přetaktování se provádí zvýšením násobiče hodin o 1.
Zatímco všechny tyto čipy jsou technicky deriváty Pentium Pro, architektura od svého vzniku prošla několika radikálními změnami.