🗊Презентация Архитектура процессоров Intel и AMD

Архитектура процессоров Intel и AMD Цель лекции: рассмотреть особенности универсальных процессоров процессоров Intel и AMD

Архитектура Intel Core Основана на принципах энергетической экономичности Pentium M и технологиях Pentium 4. 65 нм, до 2.5 ГГц

Intel Core 2 июль 2006 восьмое поколение

Характеристика процессоров Core i5\i7 2009-2010 г.

Характеристика процессоров Core i5\i7 2009-2010 г.

Core i7

Шина DMI

Структура Intel Core 2

Архитектура Intel Core

Структура многоядерного процессора Intel Core 2 Quard

Структура процессора Bloomfield

Платформа для настольных процессоров Skylake — LGA1151.

Skylake 

Использование кольцевой шины в архитектуре НЕХАЛЕМ

Skylake-SP разработчики Intel

Структура многоядерного процессора Intel Nehalem

Исполнительные блоки процессора Intel Nehalem

Ключевые технологии Core и Nehalem Intel Wide Dynamic Execution – исполнение до 5 микроопераций за такт. Intel Intelligent Power Capability – управление энергопотреблением. Intel Advanced Smart Cache – общая кэш для двух ядер. Intel Smart Memory Acces – предварительная загрузка данных. Intel Advanced Digital Media Boost – обработка 128 разрядных, мультимедийных команд за один такт. Intel 64 technology – 64 разрядная арифметика. Intel Dynamic Acceleration – увеличение производительности в однопоточных приложениях, когда одно ядро простаивает а второй увеличивает производительность. Dynamic FSB Switching – изменение частоты и напряжения системной шины.

Conroe

Intel Atom 2008 г.

Pentium 1993 г., пятое поколение

Процессоры от AMD Положительные стороны: - начиная с 2008 года, большинство процессоров AMD могут выжимать прирост производительности до 20% при разгоне, - присутствует возможность изменять напряжение в каждом из ядер процессора, - доступной цена, - отличное соотношение цена-качество, - при работе в двух и более мощных программах существенного спада производительности не наблюдается, - при замене процессора этого производителя на новый, нет необходимости менять материнскую плату.

Потребляемая мощность Сравнение интел и амд по потребляемой мощности

Процессоры AMD

Структура процессора AMD Athlon 64

Структура многоядерного процессора AMD Phenom X4

Ядро процессоров Phenom К-10

Технологии платформы К-10 Cool Core – выключение частей процессора не используемые в данный момент. Independent Dynamic Core – позволяет каждому ядру работать на своей частоте в зависимости от загрузки и менять ее независимо. Пять энергетических уровней. Без изменения питания. Уровень питания определяется питанием ядра работающего на максимальной частоте. Dual Dynamic Power Manegment – применение двух линий для питания ядер и контроллера памяти/ Шина Гипер Транспорт имеет динамическую рабочую частоту привязанную к частоте процессора с коэффициентом 3\4.

Идея архитектуры К-11 AMD решила использовать  совершенно другой подход для новой архитектуры Bulldozer. Было решено создать двухядерные модули, которые вместе используют некоторые ресурсы (L2 кэш-память, модуль вычислений с плавающей запятой), но не являются полностью независимыми друг от друга. Оптимизация заключается в том, что на обычных многоядерных процессорах, некоторые модули могут бездействовать, и такие модули могут быть объединены в архитектуре Bulldozer. А если будет меньше модулей – значит, будет меньше потрачено материала, а это, в свою очередь, позитивно повлияет на стоимость, на экономию энергии и на уменьшение количества тепла.

Общие ресурсы

Выделенные целочисленные ядра

Выделенные ядра

Общие ресурсы

Общий блок обработки вещественных чисел

Общий кэш второго уровня

Процессор AMD bulldozer K-11

8 ядерный бульдозер

K-11 AMD

Особенности ZEN два потока на ядро; кэш декодированных микроопераций; 16 МБ общей кэш-памяти третьего уровня (2 МБ на ядро, тип — victim; большая унифицированная кэш-память второго уровня (512 КБ на ядро); два блока с реализацией аппаратных ускорителей стандарта шифрования AES;

AMD ZEN

Микропроцессоры для сотовых телефонов( некоторые) Samsung Galaxy S 432нмSamsung Exynos 5410восьмиядерный big.LITTLE ARM Cortex-A15+A7 HTCOne32нмQualcomm Snapdragon 600 APQ8064Tчетырехядерный ARM Cortex-A9 Samsung Galaxy S III, Galaxy Note II, Galaxy Note 10.132нмSamsung Exynos 4412четырехядерный ARM Cortex-A9 Samsung Chromebook XE303C12, Nexus 1032нмSamsung Exynos 5250двухядерный ARM Cortex-A15 Samsung Galaxy S II, Galaxy Note, Tab 7.7,  Galaxy Tab 7 Plus45нмSamsung Exynos 4210двухядерный ARM Cortex-A9S amsung Galaxy S, Wave, Wave II, Nexus S, Galaxy Tab,  Meizu M945нмSamsung Exynos 3110одноядерный ARM Cortex-A8 Apple iPhone 3GS, iPod touch 3gen65нмSamsung S5PC100одноядерный ARM Cortex-A8LG Optimus G, Nexus 4,  Sony Xperia Z28нмQualcomm APQ8064 (ядра Krait)четырехядерный ARM Cortex-A9

Структурная схема GSM телефона

Приемо-передатчик GSM

Топ-10  6-ядерный Qualcomm Snapdragon 808 В его архитектуре используется концепция совмещения нескольких разных по частоте ядер ARM big.LITTLE. В нее входят два ядра Cortex A57 по 2 ГГц и четыре ядра Cortex A53 по 1,5 ГГц.

Топ-10  6-ядерный Qualcomm Snapdragon 650 Структура состоит из четырех ядер Cortex A53 с частотой каждого по 1,2 ГГц и двух высокопроизводительных ядер Cortex-A72 с частотой 1,8 ГГц.

Топ-10 2-ядерный Apple A8  Чип оснащен двумя ядрами на однокристальной системе с фирменной архитектурой Cyclone. Обе модели «яблочных» мобильников шестого поколения оснащались по 1 ГБ ОЗУ.

Топ-10  8-ядерный Qualcomm Snapdragon Это улучшенная 8-ядерная версия Snapdragon 650, которая получила четыре ядра Cortex-A53 со стандартной частотой 1,2 ГГц и четыре ядра Cortex-A57 с увеличенным быстродействием в 1,8 ГГц. Ядра работают на базе архитектуры ARMv8-ISA.

Топ-10 8-ядерный Samsung Exynos 7420 используется 8-ядерна архитектура маленьких-больших ядре big.LITTLE, где четыре производительных Cortex-A57 (2,1 ГГц) и четыре менее быстрых Cortex-A53 (1,5 ГГц).

Топ-10 8-ядерный Huawei Kirin 950 используется система из 8 ядер, где идет тоже распределение на четыре Cortex-A53 (частота 1,8 ГГц) и четыре Cortex-A57 (частота 2,3 ГГц).

Топ-10