Табличные процессоры .

                           Контрольная работа № 2
                                 Задание № 1
                                  Вариант 9

       Реферат на тему «Классификация средств вычислительной техники»


            История развития средств вычислительной техники

      Все IBM-совместимые  персональные   компьютеры  укомплектованы  Intel-
совместимыми  процессорами.   История  развития  микропроцессоров  семейства
Intel вкратце  такова.   Первый  универсальный  микропроцессор  фирмы  Intel
появился в 1970 г.  Он назывался Intel 4004, был   четырехразрядным  и  имел
возможность ввода/вывода и обработки четырехбитных слов. Быстродействие  его
составляло  8000  операций  в  секунду.   Микропроцессор  Intel   4004   был
рассчитан на применение в программируемых калькуляторах с  памятью  размером
в 4 Кбайт.
      Через три года фирма  Intel  выпустила  процессор  8080,  который  мог
выполнять уже 16-битные арифметические операции, имел 1б-разрядную  адресную
шину и, следовательно, мог адресовать до 64  Кбайт  памяти  (2 516 0=65536).
1978 год ознаменовался выпуском  процессора 8086 с размером слова в  16  бит
(два байта),  20-разрядной шиной и мог оперировать уже с  1   Мбайт   памяти
(2 520 0=1048576,  или  1024 Кбайт),  разделенной на блоки (сегменты) по  64
Кбайт каждый. Процессором 8086 комплектовались  компьютеры,   совместимые  с
IBM  PC  и  IBM   PC/XT.   Следующим  крупным  шагом  в   разработке   новых
микропроцессоров стал появившийся в 1982 году процессор  8028б.  Он  обладал
24-разрядной адресной шиной,  мог  распоряжаться  16  мегабайтами  адресного
пространства  и  ставился  на  компьютеры,   совместимые  с  IBM  PC/AT.   В
октябре  1985  года  был  выпущен  80386DX  с  32-  разрядной  шиной  адреса
(максимальное адресное пространство - 4  Гбайт),   а  в  июне  1988  года  -
80386SX,  более дешевый по сравнению с  80386DX  и  обладавший  24-разрядной
адресной  шиной.   Затем  в  апреле  1989  года  появляется   микропроцессор
80486DX,  а в мае 1993 -  первый  вариант  процессора  Pentium  (оба  с  32-
разрядной шиной адреса).
В мае 1995 года в Москве на международной  выставке  Комтек-95  фирма  Intel
представила новый процессор - P6.
Одной из важнейших целей,  поставленных при  разработке  P6, было   удвоение
производительности  по   сравнению   с   процессором   Pentium.   При   этом
производство  первых  версий  P6  будет  осуществляться  по  уже  отлаженной
"Intel"  и  используемой   при   производстве   последних   версий   Pentium
полупроводниковой технологии (О,6 мкм, З,З В).
      Использование  того же  самого  процесса  производства  дает  гарантию
того,  что массовое производство P6 будет налажено без   серьезных  проблем.
Вместе с тем это  означает,   что  удвоение  производительности  достигается
только за счет всестороннего  улучшения  микроархитектуры  процессора.   При
разработке  микроархитектуры  P6  использовалась  тщательно  продуманная   и
настроенная комбинация различных архитектурных методов.  Часть из  них  была
ранее опробована в  процессорах  "больших"  компьютеров,   часть  предложена
академическими  институтами,   оставшиеся   разработаны   инженерами   фирмы
"Intel". Эта уникальная комбинация архитектурных  особенностей,   которую  в
"Intel"  определяют  словами  "динамическое  выполнение",  позволила  первым
кристаллам    P6    превзойти    первоначально    планировавшийся    уровень
производительности.
При  сравнении  с  альтернативными  "Intel"   процессорами   семейства   х86
выясняется,  что микроархитектура Р6 имеет много общего с  микроархитектурой
процессоров Nx586 фирмы NexGen и K5  фирмы   AMD,  и,   хотя   и  в  меньшей
степени,  с M1 фирмы "Cyrix".  Эта общность объясняется тем,   что  инженеры
четырех компаний решали одну и  ту же  задачу:  внедрение  элементов   RISC-
технологии при сохранении совместимости с CISC-архитектурой Intel х86.


      Два кристалла в одном корпусе


      Главное преимущество и уникальная  особенность  Р6  -  размещенная   в
одном корпусе с процессором вторичная статическая  кэш-память  размером  256
кб,   соединенная  с  процессором   специально   выделенной   шиной.   Такая
конструкция должна существенно упростить проектирование систем на  базе  Р6.
Р6 - первый  предназначенный   для  массового  производства  микропроцессор,
содержащий два чипа в одном корпусе.
      Кристалл ЦПУ в Р6 содержит 5,5 миллионов транзисторов;  кристалл  кэш-
памяти второго уровня - 15,5 миллионов.  Для  сравнения,  последняя   модель
Pentium включала около 3,3  миллиона  транзисторов,   а  кэш-память  второго
уровня реализовывалась с помощью внешнего набора кристаллов памяти.
Столь  большое  число  транзисторов  в  кэше  объясняется  его   статической
природой.  Статическая  память  в  P6  использует  шесть  транзисторов   для
запоминания одного  бита,  в  то  время  как  динамической  памяти  было  бы
достаточно одного  транзистора  на  бит.   Статическая  память  быстрее,  но
дороже. Хотя  число  транзисторов  на  кристалле  с  вторичным  кэшем  втрое
больше,  чем на кристалле  процессора,  физические   размеры   кэша  меньше:
202  квадратных миллиметра против 306 у процессора.   Оба  кристалла  вместе
заключены в керамический корпус с  387  контактами  ("dual  cavity  pin-drid
array").  Оба  кристалла  производятся  с  применением  одной   и   той   же
технологии    (0,6    мкм,    4-    слойная    металл-БиКМОП,    2,9     В).
Предполагаемое  максимальное  потребление энергии: 20  Вт  при  частоте  133
МГц.
      Первая причина  объединения  процессора  и  вторичного  кэша  в  одном
корпусе - облегчение проектирования  и  производства  высокопроизводительных
систем    на   базе   Р6.    Производительность   вычислительной    системы,
построенной  на  быстром  процессоре,  очень  сильно  зависит   от    точной
настройки микросхем окружения процессора,   в  частности  вторичного   кэша.
Далеко   не   все   фирмы-производители  компьютеров  могут  позволить  себе
соответствующие исследования.  В Р6 вторичный кэш уже настроен на  процессор
 оптимальным  образом, что облегчает проектирование материнской платы.
Вторая причина объединения -   повышение   производительности.  Кзш  второго
уровня связан с процессором специально выделенной шиной шириной  64  бита  и
работает на той же тактовой частоте,  что и процессор.
Первые процессоры Рentium с тактовой частотой 60  и  66   МГц  обращались  к
вторичному кэшу по 64-разрядной шине с той же тактовой  частотой.  Однако  с
ростом тактовой частоты Pentium для проектировщиков  стало слишком сложно  и
дорого поддерживать такую частоту  на  материнской  плате.   Поэтому   стали
применяться  делители частоты.  Например,  у  100  МГц Pentium внешняя  шина
работает на частоте 66 МГц (у 90  МГц  Pentium  -  соответственно  60  МГц).
Pentium использует эту шину как для обращений к вторичному кэшу, так  и  для
обращения к основной памяти и другим устройствам,  например к  набору  чипов
PCI.
      Использование специально выделенной шины  для  доступа  к   вторичному
кэшу улучшает производительность  вычислительной  системы.  Во-первых,   при
этом достигается полная  синхронизация  скоростей процессора  и  шины;   во-
вторых,   исключается  конкуренция  с  другими  операциями  ввода-вывода   и
связанные с этим  задержки.  Шина  кэша второго  уровня  полностью  отделена
от внешней шины,  через которую происходит  доступ  к   памяти   и   внешним
устройствам.  64-битовая внешняя шина может работать со  скоростью,   равной
половине, одной третьей или одной  четвертой  от  скорости  процессора,  при
этом шина вторичного кэша работает независимо на полной скорости.
Объединение процессора и вторичного кэша  в  одном   корпусе   и  их   связь
через  выделенную шину является шагом по  направлению  к  методам  повышения
производительности,   используемым   в   наиболее  мощных  RISC-процессорах.
Так, в процессоре Alpha 21164 фирмы "Digital" кэш  второго  уровня  размером
96 кб размещен в ядре  процессора,  как и первичный  кэш.  Это  обеспечивает
очень высокую производительность кэша за счет увеличения числа  транзисторов
на кристалле до 9,3 миллиона.   Производительность  Alpha  21164  составляет
330 SPECint92 при тактовой частоте 300 МГц. Производительность Р6  ниже  (по
оценкам "Intel" - 200 SPECint92 при тактовой частоте 133  МГц),   однако  Р6
обеспечивает  лучшее  соотношение  стоимость/производительность  для  своего
потенциального рынка.
При  оценке  соотношения  стоимость/производительность   следует  учитывать,
что, хотя Р6 может оказаться дороже своих конкурентов, большая часть  других
процессоров должна  быть  окружена  дополнительным набором  чипов  памяти  и
контроллером кэша. Кроме того, для достижения  сравнимой  производительности
работы  с   кэшом,   другие  процессоры   должны   будут   использовать  кэш
большего,  чем 256 кб размера.
      "Intel", как  правило,   предлагает   многочисленные   вариации  своих
процессоров. Это делается с целью удовлетворить  разнообразным   требованиям
проектировщиков  систем  и  оставить   меньше   пространства   для   моделей
конкурентов.  Поэтому можно предположить, что вскоре  после  начала  выпуска
Р6 появятся как модификации  с  увеличенным  объемом  вторичной  кэш-памяти,
так и более дешевые модификации с внешним расположением вторичного кэша,  но
при сохраненной выделенной шине между вторичным кэшом и процессором.


      Pentium как точка отсчета


      Процессор Pentium со своей конвейерной и суперскалярной   архитектурой
достиг впечатляющего уровня  производительности.  Pentium  содержит  два  5-
стадийных  конвейера,  которые  могут работать параллельно и  выполнять  две
целочисленные  команды  за  машинный  такт.   При  этом  параллельно   может
выполняться только  пара команд,  следующих  в  программе друг за  другом  и
удовлетворяющих определенным правилам,   например,   отсутствие  регистровых
зависимостей типа "запись после чтения".
      В P6 для увеличения  пропускной  способности  осуществлен  переход   к
одному   12-стадийному  конвейеру.   Увеличение  числа  стадий  приводит   к
уменьшению  выполняемой  на  каждой  стадии  работы  и,   как  следствие,  к
уменьшению времени нахождения команды на каждой стадии  на  33  процента  по
сравнению с Pentium.  Это означает, что использование  при  производстве  P6
той же технологии, что и при  производстве  100  МГц  Pentium,   приведет  к
получению  P6  с  тактовой частотой 133 МГц.
      Возможности суперскалярной архитектуры Pentium, с  ее  способностью  к
выполнению двух команд за такт, было  бы  трудно  превзойти  без  совершенно
нового подхода. Примененный в P6 новый подход устраняет жесткую  зависимость
между   традиционными    фазами    "выборки"    и    "выполнения",     когда
последовательность прохождения команд   через  эти  две  фазы  соответствует
последовательности команд в программе.
      Новый подход связан с использованием так называемого пула  команд и  с
 новыми эффективными  методами  предвидения  будущего  поведения  программы.
При   этом   традиционная   фаза    "выполнение"    заменяется    на    две:
"диспетчирование/  выполнение"  и  "откат".  В  результате   команды   могут
начинать  выполняться  в   произвольном   порядке,    но    завершают   свое
выполнение  всегда  в соответствии  с  их  исходным  порядком  в  программе.
Ядро P6 реализовано  как  три   независимых   устройства,  взаимодействующих
через пул команд (рис. 1).

      Основная проблема на пути повышения производительности

Решение об организации P6 как трех независимых и взаимодействующих через
пул команд устройств было принято после тщательного анализа факторов,
ограничивающих производительность  современных микропроцессоров.
Фундаментальный факт, справедливый для Pentium и многих других процессоров,
 состоит в том,  что при  выполнении реальных  программ  мощность
процессора не используется в полной мере.
      В то  время как скорость процессоров за последние 10  лет  выросла  по
меньшей мере в 10 раз,  время доступа к основной  памяти уменьшилось  только
на 60 процентов.  Это увеличивающееся отставание скорости работы  с  памятью
по отношению к скорости  процессора и было  той  фундаментальной  проблемой,
которую пришлось решать при проектировании P6.
Один из возможных подходов к решению  этой  проблемы  –  перенос  ее  центра
тяжести  на  разработку  высокопроизводительных    компонентов,   окружающих
процессор.    Однако    массовый     выпуск     систем,     включающих     и
высокопроизводительный  процессор,   и  высокоскоростные  специализированные
микросхемы окружения,  был бы слишком дорогостоящим.
      Можно было  попытаться решить проблему с использованием  грубой  силы,
а именно увеличить размер кэша второго  уровня,   чтобы  уменьшить   процент
случаев отсутствия необходимых данных в кэше.
      Это решение эффективное,  но тоже чрезвычайно дорогостоящее,  особенно
учитывая  сегодняшние  скоростные  требования  к  компонентам  кэша  второго
уровня. P6 проектировался с точки зрения  эффективной  реализации  целостной
вычислительной системы,  и  требовалось,  чтобы  высокая  производительность
системы в целом достигалась с  использованием дешевой подсистемы памяти.



      Вывод


      Таким образом,  реализованная  в  P6  комбинация  таких  архитектурных
методов,  как  улучшенное  предсказание  переходов (почти  всегда  правильно
определяется  предстоящая  последовательность   команд),   анализ    потоков
данных (определяется оптимальный порядок выполнения  команд)  и  опережающее
выполнение  (предвиденная   последовательность   команд    выполняется   без
простоев в оптимальном порядке),  позволила  удвоить  производительность  по
отношению к Pentium при использовании той же самой технологии  производства.
 Эта комбинация методов называется динамическим выполнением.
В настоящее  время  "Intel"  ведет  разработку  новой  0,35  мкм  технологии
производства, что  даст  возможность  выпускать  процессоры  P6  с  тактовой
частотой ядра свыше 200 МГц.
.

      Р6 как платформа для построения мощных серверов


      Среди наиболее значимых  тенденций  развития  компьютеров  в последние
 годы можно выделить как все возрастающее  использование  систем  на  основе
процессоров  семейства  х86   в   качестве   серверов  приложений,   так   и
растущую роль "Intel" как поставщика непроцессорных  технологий,  таких  как
шины, сетевые технологии, сжатие видеоизображений,  флэш-память  и  средства
системного администрирования.
      Выпуск процессора  Р6 продолжает проводимую "Intel" политику  переноса
возможностей, которыми ранее обладали лишь  более  дорогие  компьютеры,   на
массовый рынок.   Для  внутренних  регистров  Р6  предусмотрен  контроль  по
четности,  а соединяющая ядро процессора  и кэш  второго  уровня  64-битовая
шина оснащена средствами обнаружения и исправления ошибок. Встроенные  в  Р6
новые  возможности  диагностики   позволяют   производителям   проектировать
более надежные системы.  В  Р6  предусмотрена  возможность  получения  через
контакты процессора  или  с  помощью программного обеспечения  информации  о
более чем 100  переменных  процессора  или  происходящих  в  нем   событиях,
таких  как  отсутствие  данных  в  кэше,   содержимое  регистров,  появление
самомодифицирующего  кода  и  так  далее.  Операционная  система   и  другие
программы  могут  считывать  эту  информацию   для   определения   состояния
процессора.  В  Р6  также  реализована   улучшенная  поддержка   контрольных
точек,    то   есть   обеспечивается   возможность   отката   компьютера   в
зафиксированное ранее состояние в случае возникновения ошибки.
      Р6  поддерживает  те  же  возможности   по   контролю    при    помощи
функциональной избыточности (FRC),  что и Pentium.  Это означает, что  в  P6
предусмотрена  возможность  построения  систем  с  параллельным  выполнением
одних и тех же операций двумя процессорами с взаимным контролем  результатов
и сообщением об ошибке в случае  расхождения.  При  этом,  к сожалению,   P6
по-прежнему не сообщает о причине ошибки.
      В  модели   Р54С  процессора  Pentium  "Intel"  предложила  простой  и
недорогой способ организации  двухпроцессорной  работы:  ведущий  и  ведомый
процессоры  используют  общий  кэш  и  невидимо  для  приложений   разделяют
программу на потоки.  Однако использовать  такую  организацию  работы  могут
лишь многопоточные операционные системы.
      Р6 переводит организацию многопроцессорной работы  на  новый  уровень,
соответствующий определенной  "Intel"  мультипроцессорной  спецификации  MPS
1.1.  Одним из наиболее  сложных  аспектов  симметричной   многопроцессорной
работы  является поддержание  кэш-соответствия  для  всех  подсоединенных  к
отдельным  процессорам  кэшей.
      Р6  поддерживает кэш-соответствие для вторичного  кэша  на  внутреннем
уровне, а внешняя шина  P6  выступает  как  симметричная  мультипроцессорная
шина.
      Раньше проектировщики мультипроцессорных систем должны  были создавать
 собственные шины для связи процессоров,  либо приобретать лицензию  на  уже
существующие  решения,  например   Corollary  C-bus  II.   Теперь  средства,
реализованные  "Intel"  в  Р6,  позволяют  объединить  четыре  процессора  в
мультипроцессорную систему. Четыре - это предел, обуславливаемый принятой  в
Р6 логикой арбитража.
      Еще одна проблема для  производителей  многопроцессорных   систем   на
базе Р6 состоит в том,  что для эффективной работы таких  систем  к  каждому
процессору подключается  выделенный   кэш,   размер  которого   должен  быть
больше,   чем  256  кб  -  размер  кэша  в  корпусе   Р6.   Таким   образом,
проектировщики    высокопроизводительных    серверов    будут      вынуждены
использовать  внешние   контроллеры   кэша   и   дополнительные   микросхемы
статической памяти.
      Эта проблема  будет разрешена,   если  "Intel"  увеличит  размер  кэша
второго уровня в корпусе Р6, что достижимо либо за счет увеличения   размера
кристалла,   либо  за  счет  перехода   к   более   миниатюрной   технологии
производства.  Сегодня  производители,  которые  хотят   строить  системы  с
более  чем  четырьмя  процессорами,   должны  объединять   две   или   более
четырехпроцессорных      системы      с       помощью      высокоскоростного
последовательного соединения память-память. Реализации таких соединений  для
PCI ожидаются в этом году.


      Системы на основе Р6


      Можно предположить,  что компьютеры на  базе  P6  первоначально  будут
напоминать сегодняшние наиболее мощные Pentium-компьютеры:
по меньшей мере  1  Гб  жесткий  диск,  32  Мб  оперативной  памяти,  мощные
графические  контроллеры.  Появятся первые многопроцессорные серверы на Р6.
      Улучшенная диагностика и средства  обработки  ошибок  в  Р6  позволяют
проектировать на базе Р6 надежные  серверы  уровня  предприятия.  Улучшенная
поддержка   симметричной   многопроцессорной   работы    в    сочетании    с
поддерживающими такую работу версиями OS/2 и  NetWare приведет к  построению
на Р6 еще более мощных серверов.
      "Intel" предполагает,  что первыми Р6-системами будут серверы,  однако
настольные компьютеры на P6 появятся почти одновременно с ними. Цена  первых
настольных Р6-компьютеров будет начинаться с 4000 долларов и расти с  ростом
мощности  конфигурации.   С  учетом  размера  корпуса  Р6,  его  потребления
энергии и рассеиваемого тепла (требуется активное охлаждение),   не  следует
ожидать быстрого появления портативных компьютеров на Р6.
      Как  обычно,  первыми   пользователями   настольных   компьютеров   на
процессоре нового поколения будут разработчики программного  обеспечения   и
пользователи  из  таких  областей,   как  САПР,    настольные   издательские
системы,   научное   моделирование   и    визуализация    его   результатов,
статистика, одним словом, те области, которым  всегда  недоставало  и  будет
недоставать существующих скоростей.
Что касается  серверов,  то первыми кандидатами на  переход  к  Р6  являются
серверы приложений,  осуществляющие такие работы, как  рассылку   сообщений,
доступ к базам данных и хранилищам документов. Системные серверы  и  серверы
печати не привязаны к конкретному  типу процессоров и поэтому не  испытывают
таких потребностей в увеличении мощности.
      Вполне  вероятно,   что   первыми  покупателями   Р6-   систем   будут
сравнительно небольшие организации,  где  на  эти  системы  будет  возложено
выполнение   самостоятельно   разработанных   критичных   для   деятельности
организации  приложений.   Большие  предприятия  будут   приобретать   такие
системы несколько позднее, после тщательной оценки  и  подготовки.   Дело  в
том,   что  большие  организации  эксплуатируют  значительно  большее  число
разработанных на заказ программ и стандартного программного обеспечения,   и
требуется провести проверку на его совместимость с новыми системами.
      Типичная Р6-система будет включать процессор Р6  с  тактовой  частотой
133 МГц,  внешнюю шину,  работающую на половине,  одной  третьей  или  одной
четверти от этой  частоты,  набор   чипов   Intel  Р6/PCI  по  имени  Orion,
поддерживающий версию 2.1 32-битовой шины PCI  с  частотой  33  МГц,  но  не
поддерживающий 64-битовые расширения PCI.
      Вследствие наличия встроенного кэша второго уровня,  в большинстве  Р6-
систем  будет  отсутствовать внешний кэш и контроллер кэша.  Для  построения
основной памяти будут использоваться обычные 60-наносекундные DRAM  или,   в
некоторых случаях, поддерживаемые в наборе чипов Intel  Triton  для  Pentium
более скоростные EDO  DRAM.
      Стандартной будет конфигурация с 16  Мб  оперативной  памяти  при  все
возрастающем числе систем с 32 Мб. Первоначально Р6-системы  будут  включать
как шину PCI,  так и шины EISA/ISA.  Однако  по  мере  роста  поддержки  PCI
необходимость в
EISA и ISA будет уменьшаться.  Особенно важным для этого является  появление
предусмотренных  в  PCI  2.1  мостов   PCI-PCI.   Главной   проблемой    при
использовании PCI сегодня  является  ограничения  на  степень  ее  нагрузки.
Мосты между  шинами  позволяют  работать  с  большим  числом   устройств   в
пределах одного логического адресного пространства.
      Включение в систему нескольких шин PCI, соединенных мостами,  позволит
как избежать использования других шин,  так и  подключать  помимо  памяти  и
графики  высокоскоростные  сетевые  интерфейсы   (например,   100   Мбит/сек
Ethernet, FDDI и ATM) и высокоскоростной последовательный ввод-вывод.
      Емкость памяти на жестком  диске  будет  по  меньшей  мере  730  Мб  с
использованием   интерфейса  IDE  или  SCSI.   Большая  часть  систем  будет
включать 2-скоростные или более быстрые CDROM.  Графика будет   обеспечивать
 разрешение  1024 на 768 пикселов и управляться картами-акселераторами с  2-
4 Мб памяти.
      Более  необычные   конфигурации   могут   включать  слоты  PCMCIA,  4-
скоростные CD-ROM,  поддержку  40  Мб/сек  Ultra  SCSI,   встроенные  10-100
Мбит/сек сетевые порты и встроенные возможности мультимедиа,   реализованные
с  помощью  цифровых  сигнальных  процессоров  или  специальных  чипов   для
обработки звука,  ввода/вывода  видеоизображений,   компрессии/декомпрессии.
Некоторые производители, возможно,  прибегнут  к  использованию новых  типов
памяти,  128-битовых графических акселераторов,  64-битовых расширений  шины
 и  других новшеств, допускаемых спецификацией PCI.


      Следующее поколение процессоров


Технология Р6  является логическим развитием технологии  Pentium.  Ожидается
что  в  процессоре  Р7  будет  реализована  существенно   отличная   от   Р6
технология,  обеспечивающая  прорыв  в  производительности  при   сохранении
совместимости с семейством x86.
В прошлом  году  "Intel"   и  "Hewlett-Packard"  договорились  о  совместной
разработке нового микропроцессора,  появление которого планируется  на  1997
или 1998 год.  О внутреннем устройстве нового микропроцессора пока  известно
лишь  то,   что  он  будет  использовать  RISC-технологию   и   обеспечивать
выполнение всего существующего  для  процессоров  Intel   х86   и   Hewlett-
Packard  PA-RISC  программного  обеспечения.  Кроме  поддержки  существующих
наборов команд  этих  семейств,  по  всей  видимости,  в  Р7  будет  введена
собственная система команд.
      Согласно  преобладающей  точке  зрения,  "Intel"  и  "Hewlett-Packard"
ведут эксперименты с технологией VLIW ("very long instruction word" -  очень
длинное командное слово).  Можно сказать,  что VLIW  в  определенном  смысле
прямо  противоположна  технологии,   используемой  в  Р6.   В  Р6  изощренно
построенный декодер  транслирует сложные команды  х86  в  более  короткие  и
простые  RISC-микрокоманды.  VLIW-процессор  основывается   на   компиляторе
нового типа,  который, наоборот,  упаковывает  несколько   простых  операций
в одну "очень длинную" команду.  Каждая  "очень  длинная"  команда  содержит
независимые друг от друга операции, которые выполняются параллельно.
      Иными словами,  во  VLIW-процессоре  ответственность  за  планирование
выполнения команд  переносится  с  аппаратуры  на  программное  обеспечение.
Планирование  осуществляет   компилятор,   и   получающийся   в   результате
компиляции код  прикладной  программы  содержит  всю  информацию  о  порядке
выполнения команд.
Однако пока VLIW-технология весьма несовершенна.  Во-первых, не  разработаны
эффективные методы проектирования   VLIW-компиляторов.   Во-вторых,   вполне
вероятно,  что программное обеспечение, разработанное  для  VLIW-процессора,
придется перекомпилировать при появлении процессора нового поколения.
      По этим причинам,  а также учитывая и  другие  обстоятельства,  многие
обозреватели  сомневаются  в  том,   что  Intel  и  Hewlett-Packard   смогут
выпустить  жизнеспособный  с  точки   зрения   конкуренции  на  рынке  VLIW-
процессор.  Рынок процессоров х86 слишком важен для Intel, и вряд  ли  Intel
может полностью положиться на  неопробованную  технологию.   Поэтому  вполне
вероятно,  что Intel работает над параллельным проектом  Р7,  основанным  на
более традиционной технологии, чтобы застраховаться на случай неудачи  VLIW-
проекта.
      Дело в том что  возможности  усовершенствования  архитектуры  х86   не
исчерпаны.   Естественное  направление   ее   развития   включает   усиление
суперскалярности до шести  одновременно   выполняемых   команд,   увеличение
размера  первичных  кэшей,   размещение   вторичного   кэша   на   кристалле
процессора,  большее число исполнительных   устройств,   увеличение  размера
буферов и поддержка более длинных цепочек выполняемых с опережением команд.
      Конкуренты "Intel"  также  не  собираются сидеть сложа руки.  "NexGen"
планирует выпуск процессора Nx686 в конце  1995   года   и  утверждает,  что
его производительность будет  в  2-4  раза  превосходить  производительность
Nx586.  "Cyrix"   также   работает   над   процессором-преемником   М1,   но
подробностей пока не сообщает.
Наиболее подробно сообщает о своих планах AMD.  Следующий  за  К5  процессор
К6 появится в 1996 году, а его массовое производство начнется в  1997  году.
К6 будет изготавливаться по технологии 0,35 мкм и будет содержать около  6,5
миллионов транзисторов. Предполагаемая производитель К6 - 300  SPECint92.  В
1997 году AMD планирует  выпуск процессора  К7,   с  началом  его  массового
производства в 1998 году. К7 будет изготавливаться по технологии  0,18  мкм;
число транзисторов - 10-15  миллионов.   Предполагается,  что  при  тактовой
частоте 400 МГц он достигнет  производительности  700   SPECint92.  Наконец,
в 2001 году AMD планирует выпуск процессора  K8,  содержащего  20  миллионов
транзисторов  и   обеспечивающего   производительность  1000  SPECint92   на
тактовой частоте 600 МГц.
      Возможно  и  появление  новых  конкурентов.  Процессоры  386   и   486
производят IBM Microelectronics,  "Texas Instruments",  SGS-Thompson  и  ряд
азиатских фирм.  Однако до сих  пор  никто  из  них  не   пытался  выйти  на
передовые  позиции  и  не  брался  за  разработку  современного   процессора
семейства х86,   который  мог  бы  конкурировать  с  новейшими  процессорами
"Intel", AMD, "Cyrix" и NexGen.
.

      Заключение


      Процессоры Р6 фирмы Intel  выбраны  в  качестве  элементной  базы  для
первого в мире компьютера производительностью  свыше  триллиона  операций  в
секунду. Уникальная машина предназначена главным  образом  для  расчетов  по
ядерной тематике Министерства энергетики США.
      Министерство остановило свой выбор на Intel  Corporation,  поручив  ей
изготовление нового компьютера, производительность  которого  в  десять  раз
превысит   аналогичную    характеристику    самых    быстрых     современных
суперкомпьютеров.  Новая вычислительная система будет установлена  в  Sandia
National Laboratories  -  многоцелевой лаборатории  Министерства  энергетики
США в городе Альбукерк (штат Нью-Мексико).  В  составе  машины  Intel/Sandia
будет  работать  свыше  9000  микропроцессоров  компании  Intel   следующего
поколения,  получивших кодовое название Р6.
      Замечательно,  что   машина   Intel/Sandia   строится    из   тех   же
компьютерных   "строительных   кирпичиков",   которые   Intel   представляет
производителям компьютерной техники  для  использования  в  крупномасштабных
параллельных системах, высокопроизводительных серверах, рабочих  станциях  и
настольных компьютерах.
      Новая  система  будет    иметь    пиковую    производительность    1.8
триллионов  операций в секунду и в десять  раз  повысит  быстродействие  при
работе с важными  прикладными  программами  Министерства энергетики.  Машина
оснащается системной памятью в 262 Гбайт и  будет  сдана  в  эксплуатацию  к
концу 1996 года.
      Недавно фирма Intel объявила  новое  название  своего  процессора  P6.
Теперь он будет называться Pentium Pro.
. Литература

1. Монитор N 3 1995г.
Д.Бройтман "Микроархитектура процессора P6" с.6-11.
2. Монитор  N  5 1995г.
Д.Бройтман "Процессор P6: общий обзор" с.8-12.
3. Hard 'n' Soft N 10 1995г.
1 2