Поколения процессоров Intel

Таблица 2 – Развитие микропроцессоров

Celeron — большое семейство бюджетных x86-совместимых процессоров компании Intel. Процессоры Celeron изначально позиционировались как low-end процессоры и предназначались для расширения доли рынка компании Intel за счёт недорогих компьютеров для дома и офиса. Одной из причин невысокой цены является их более низкая по сравнению со старшими моделями производительность, что достигается двумя основными методами: искусственным снижением частоты шины процессора и блокировкой части кеш-памяти второго уровня (L2).

Первый процессор семейства Celeron был анонсирован 15 апреля 1998 года и был построен на основе Pentium II. Позже вышли процессоры, основанные на Pentium III, Pentium 4, Pentium M и Core 2 Duo.

Pentium Dual-Core — семейство бюджетных двухъядерных процессоров Intel, предназначенных для недорогих домашних систем и основанных на микроархитектуре Intel Core.

На данный момент процессоры выпускаются с тактовыми частотами от 1,6 до 2,8 ГГц. Все модификации серии E2xxx имеют одинаковую частоту шины 800 МГц и 1 Мб кэша 2 уровня. Объём кеша второго уровня моделей E5200, Е5300 и E5400 составляет 2 Мб. Объём L2 кеша модели E6300 составляет 2 Мб, частота системной шины - 1066 МГц.

Процессоры, как и их «старшие братья» Core 2 Duo, изготавливаются в ставшей уже традиционной компоновке FC-LGA (разъём LGA775). Могут быть установлены на все материнские платы, поддерживающие процессоры на ядре Conroe (чипсеты Intel 945, 965,P31,G33, P35,P45 и аналогичные им).

Процессоры серии E2xxx основываются на ядре Allendale, абсолютно идентичном оригинальному Conroe, но имеющем урезанный объём кэш-памяти 2-го уровня и частоту системной шины, сниженную с 1066 до 800 МГц, и используемом в младшем семействе Core 2 Duo, производятся по 65-нанометровой технологии, при этом, в отличие от базовой версии их кэш-память второго уровня снижена с 2 до 1 Мб (как правило, это - следствие брака в определённом количестве транзисторов, что является частым явлением в производстве микроэлектроники). Модели E5ххх основываются на ядре Wolfdale-2М (технология 45нм) и имеют 2 Мб кэш. Модели Е6ххх имеют частоту системной шины 1066 МГц.

Как и во всех процессорах Intel Core 2, кэш L2 является общим для обоих ядер, в отличие от процессоров Athlon 64 X2, в которых каждое ядро имеет отдельный независимый кэш.

На данный момент существуют следующие модификации процессора:

· E2140 - 1,60 ГГц

· E2160 - 1,80 ГГц

Обе первые модификации были выпущены одновременно в мае 2007 года.

E2180 - 2,00 ГГц - анонсирована в августе 2007.

E2200 - 2,20 ГГц - середина декабря 2007.

E2220 - 2,40 ГГц

Процессоры серии E2xxx построены на ядре Allendale и отличаются друг от друга только частотами.

Серия E5xxx появилась в 2008 году. Она построена на ядре следующего поколения — Wolfdale — и имеет 2 Мб кэша L2.

E5200 - 2,50 ГГц - сентябрь 2008.

E5300 - 2,60 ГГц - ноябрь 2008.

E5400 - 2,70 ГГц

Серия E6xxx появилась в мае 2009 года и была представлена процессором Е6300 - 2,8 ГГц. В августе 2009 года к нему прибавился и E6500 - 2.93 Ггц. Процессоры имеют ядра Wolfdale-2M и частоту системной шины 1066 МГц, а также поддерживает Intel® Virtualization Technology. Эта технология также была добавлена в некоторые процессоры E5300(спецификация SLGTL).

Способность к разгону. Процессоры прекрасно работают при увеличении частоты системной шины с 200 до 366 MHz (разгон в 1.665 раза). Чаще всего более высоких частот не позволяет достичь искусственное ограничение предельной частоты шины (так называемая FSB Wall). Но некоторые особо удачные экземпляры позволяют достичь частот шины, близких к 400 МГц, что равносильно разгону, близкому к 100%.

Intel Core 2 - восьмое выпущенное корпорацией Intel поколение микропроцессоров архитектуры x86, основанное на совершенно новой процессорной архитектуре, которая называется Intel Core. Это потомок микроархитектуры Intel P6 на которой, начиная с процессора Pentium Pro, построено большинство микропроцессоров Intel, исключая процессоры с архитектурой NetBurst. Введя новый бренд, от названий Pentium и Celeron Intel не отказалась, в 2007 году переведя их также на микроархитектуру Core, и на данный момент доступны процессоры Pentium Dual-Core (не путать с Pentium D) и Core Celeron (400-я серия). Но теперь воссоединились мобильные и настольные серии продуктов (разделившиеся на Pentium M и Pentium 4 в 2003 году).

Первые процессоры Core 2 официально представлены 27 июля 2006 года. Также как и их предшедственники, процессоры Intel Core, они делятся на модели Solo (одноядерные), Duo (двухъядерные), Quad (четырёхъядерные) и Extreme (двух- или четырёхъядерные с повышенной частотой и разблокированным множителем). Процессоры получили следующие кодовые названия — «Conroe» (двухъядерные процессоры для настольного сегмента), «Merom» (для портативных ПК), «Kentsfield» (четырёхъядерный Conroe) и «Penryn» (Merom, выполненный по 45 нанометровому техпроцессу). Хотя процессоры «Woodcrest» также основаны на архитектуре Core, они выпускаются под маркой Xeon. С декабря 2006 года все процессоры Core 2 Duo производятся на 300 миллиметровых листах на заводе Fab 12 в Аризоне, США и на заводе Fab 24-2 в County Kildare, Ирландия.

В отличие от процессоров архитектуры NetBurst (Pentium 4 и Pentium D), в архитектуре Core 2 ставка делается не на повышение тактовой частоты, а на улучшение других параметров процессоров, таких как кэш, эффективность и количество ядер. Рассеиваемая мощность этих процессоров значительно ниже, чем у настольной линейки Pentium. С параметром TDP, равным 65 Вт, процессор Core 2 имеет наименьшую рассеиваемую мощность из всех доступных в продаже настольных чипов, в том числе на ядрах Prescott (в системе кодовых имён Intel) с TDP, равным 130 Вт, и на ядрах San Diego’s (в системе кодовых имён AMD) с TDP, равным 89 Вт.

Особенностями процессоров Intel Core 2 являются EM64T (поддержка архитектуры EM64T), технология поддержки виртуальных x86 машин Vanderpool (en), NX-бит и набор инструкций SSSE3. Кроме того, впервые реализованы следующие технологии: LaGrande Technology, усовершенствованная технология, SpeedStep (EIST) и Active Management Technology (iAMT2).

Intel Atom — x86-совместимый процессор, разработанный Intel. Ранее был известен под кодовыми именами Silverthorne и Diamondville. Микропроцессоры Silverthorne и Diamondville были разработаны для изготовления при помощи технологии КМОП 45 нм и предназначены для применения в ультрамобильных компьютерах, коммуникаторах и других портативных устройствах, для которых важна малая потребляемая мощность.

Для этих процессоров был разработан специальный чипсет SCH, состоящий из одной микросхемы и вобравший в себя функции как «северного», так и «южного моста».

Ещё до анонса ходили слухи, что Silverthorne разрабатывается как ответ Intel на микропроцессор Geode, используемый в проекте One Laptop Per Child, а также для других приложений, где требуется недорогой микропроцессор с архитектурой x86 и низким энергопотреблением. Однако, 15 октября 2007 года Intel заявила о разработке нового процессора для мобильных применений, в частности, для устройств типа OLPC — Diamondville.

Архитектура Atom. Intel Atom может исполнять до двух инструкций за такт (в силу использования конвееров). Производительность одноядерного Atom составляет примерно половину от эквивалентного Pentium M. Например, 1,6 ГГц Atom, применяемый во многих современных нотбуках (Eee PC и др.) обеспечивает производительность 3300 MIPS и 2,1 GFLOPS в стандартных тестах против 7400 MIPS и 3,9 GFLOPS у Pentium M 740 (1,73 ГГц).

Intel Atom является CISC-процессором с архитектурой x86; существует мнение, что CISC-архитектура меньше подходит для реализации процессоров мобильных устройств, нежели RISC (например, процессоры ARM, основанные на архитектуре RISC, широко применяются в современных мобильных устройствах).

В настоящее время платформа Atom имеет слишком высокое энергопотребление для применения её в смартфонах, и по этому параметру она пока не может соревноваться с процессорами с архитектурой ARM. Однако запланированная платформа Moorestown, являющаяся наследницей платформы Menlow, будет использовать дизайн «система на кристалле» и потреблять вдвое меньше, чем процессор Silverthorne. Потребление платформы (включая потребление встроенных в процессор контроллеров периферийных устройств) Moorestown будет достаточно низким, что позволит использовать данную платформу в том числе и для смартфонов.

Xeon (произносится: Зион, а в русской транслитерации как Ксеон) — линейка серверных микропроцессоров производства Intel. Название оставалось неизменным среди ряда поколений процессоров. Название ранних моделей состояло из соответствующего названия из ряда настольных процессоров и слова Xeon, современные модели имеют в названии только Xeon. В общих чертах серверная линейка процессоров отличается от настольной увеличенным кэшем и поддержкой больших многопроцессорных систем. Также Pentium II Xeon в отличии от десктопного Pentium II имел кэш второго уровня, работающий на полной частоте ядра, а не на половине его частоты.

Таблица 3 - Микропроцессоры Xeon

Itanium 2 — микропроцессор с архитектурой IA-64 разработанный совместно компаниями Intel и Hewlett-Packard. Впервые представлен 8 июля 2002 года. В ноябре 2007 года Intel переименовала эту серию процессоров обратно в Itanium. В отличие от первого Itanium, процессор Intel Itanium 2 поддержали сразу такие крупные компании как HP, NEC, Hitachi, Bull. Операции x86 не поддерживаются (для этого используется программный эмулятор).

В архитектуре IA-64 увеличилось число регистров общего (128) и специального назначения. Это сокращает частоту обращения к памяти для загрузки и выборки промежуточных данных.

Intel Core i3 — семейство процессоров x86-64 от Intel. Позиционируются как процессоры начального и среднего уровня цены и производительности. В новом модельном ряду призваны заменить устаревшие Pentium Dual-Core на архитектуре Intel Core 2. По уровню производительности стоят на самой низкой ступени, перед более дорогими и производительными Core i5. Они имеют встроенный контроллер памяти и поддерживают технологию Turbo Boost (автоматический разгон процессора под нагрузкой). Имеют встроенный графический процессор. Как и другие процессоры для разъема LGA 1156, Core i3 соединяются с чипсетом через шину DMI.

Первые Core i3 представлены 7 января 2010 года и используют ядро Clarkdale. Обладают встроенным графическим процессором (в корпусе процессора, но на отдельном кристалле).

Core i3 с ядром Clarkdale (32 нм): 2 ядра (4 потока), L2-кэш 256 КБ/ядро, L3-кэш 4 MБ; двухканальный DDR3 (1333 МГц); разъем LGA 1156.

Таблица 4 – Микропроцессор Core i3

Intel Core i5 — семейство процессоров x86-64 от Intel. Позиционируется как семейство процессоров среднего уровня цены и производительности, между более дешёвым Intel Core i3 и более дорогим Core i7. Они имеют встроенный контроллер памяти и поддерживают технологию Turbo Boost (автоматический разгон процессора под нагрузкой). Многие имеют встроенный графический процессор. Как и другие процессоры для разъема LGA 1156, Core i5 соединяются с чипсетом через шину DMI.

Первые Core i5 для настольных компьютеров появились в сентябре 2009 года и используют ядро Lynnfield микроархитектуры Nehalem. В 2010 году появились Core i5 с ядром Clarkdale и со встроенным графическим процессором (в корпусе процессора, но на отдельном кристалле). Мобильные версии Core i5 появятся позже и будут использовать ядро Arrandale.

Core i5 с ядром Lynnfield (45 нм): 4 ядра (4 потока[2]), L2-кэш 256 КБ/ядро, L3-кэш 8 MБ; двухканальный DDR3 (1333 МГц); разъем LGA 1156.

Core i5 с ядром Clarkdale (32 нм): 2 ядра (4 потока), L2-кэш 256 КБ/ядро, L3-кэш 4 MБ; двухканальный DDR3 (1333 МГц); разъем LGA 1156.

Таблица 5 - Микропроцессор Core i5

Intel Core i7 — семейство процессоров x86-64 от Intel. Это первое семейство, использующее микроархитектуру Intel Nehalem. Также является преемником семейства Intel Core 2. Все три модели процессоров являются 4-х ядерными. Идентификатор Core i7 применяется и к первоначальному семейству процессоров с рабочим названием Bloomfield, запущеных в 2008. Название Core i7 показывает поколение процессора (Core 2 Duo/Quad/Extreme были 6-го поколения) и продолжает использовать успешную серию брендов: Core 2 и Core.

Данная микроархитектура содержит ряд новых возможностей. Вот лишь некоторые из них, по сравнению с Core 2:

· У процессоров для разъема LGA 1366, FSB заменена на QPI (QuickPath). Это означает, что материнская плата должна использовать чипсет, который поддерживает QuickPath. На июль 2009 только чипсет Intel X58 поддерживает эту технологию.

· Core i7 не предназначен для многопроцессорных материнских плат, поэтому имеется только один интерфейс QPI.

· Core i7 для разъема LGA 1156 использует шину DMI вместо QPI.

· Контроллер памяти находится в самом процессоре, не в отдельном чипсете. Таким образом, процессор имеeт прямой доступ к памяти.

· Контроллер памяти поддерживает до 3-х каналов памяти, и в каждом может быть один или два блока памяти DDR3 DIMMs. Поэтому материнские платы для Core i7 поддерживают до 6 планок памяти, а не 4, как Core 2.

· Поддержка только памяти стандарта DDR3.

· Однокристальное устройство: все четыре ядра, контроллер памяти, и кэш находятся на одном кристалле.

· Поддержка Hyper-threading, с которым получается восемь виртуальных ядер. Эта возможность была представлена в архитектуре NetBurst, но от неё отказались в Core.

· 8-мегабайтный кэш L3.

Core i7. Система с одним процессором 2.93 GHz Core i7 940 была иcпользована для запуска программы испытания производительности 3DMark Vantage и дала результат по процессорной подсистеме в 17,966 условных баллов. Один 2.66 GHz Core i7 920 дал 16,294 баллов. А один 2.4 GHz Core 2 Duo E6600 дал 4,300 тех же условных баллов.

AnandTech испытала технологию Intel QuickPath Interconnect (версия 4,8 ГП/с) и оценила пропускную способность копирования с помощью использования памяти частотой 1066 MHz DDR3 в трёхканальном режиме, в 12,0 ГБ/с. А система 3,0 ГГц Core 2 Quad, использующая память 1066 МГц DDR3 в двухканальном режиме, достигла 6,9 ГБ/с.

Оверклокинг (пользовательский разгон) будет возможен во всех вышедших моделях девятисотой серии совокупно с материнскими платами, оснащёнными чипсетом X58.

Intel до сих пор не дал наименований процессорам Lynnfield и Havendale. Поскольку они построены на архитектуре Nehalem, они могут быть названы иначе чем Core i7 (Вероятно Core i5). Эти процессоры будут использовать другой разъём и поддерживать другие чипсеты, которые требуют другого дизайна материнской платы.

Некоторые интернет-ресурсы предполагают, что Core i7 менее производителен в играх (из-за L3 кэша, у которого выше задержки перед L2 кэшем). В проведённых тестах Core i7 940 и QX9770 наблюдается паритет (в 2 играх верх одержал Core i7 940, ещё в двух — QX9770, при небольшой разнице в результатах).

В тесте Super PI 1M процессор Core i7 920, работающий на частоте 2.66 ГГц, прошёл тест за 15.36 секунд, тогда как QX9770 (3.2 ГГц) прошёл его за 14.42 секунды.

Таблица 6 - Микропроцессор Core i7

Заключение

Сегодня всё чаще возникают ситуации, в которых 64-разрядные системы становятся незаменимы. Да и преимущества 64-битных систем перед 32-битными очевидны. Главное достоинство новых операционных систем состоит в увеличении оперативной памяти до 18 миллионов терабайт, быстродействии, высокой производительности. Поэтому можно сделать вывод, что переход на 64-битные операционные системы необходим, и это заметно облегчит работу пользователям.