Intel Pentium III Coppermine вернул кэш L2 к работе на полной частоте. Принимая во внимание что Pentium Pro имел кэш–память, расположенную в корпусе чипа, в новом Pentium III кэш L2 интегрирован на кристалл, уменьшая стоимость и время ожидания, приводя тем самым к увеличению производительности.
Процессор Intel Willamette основан на новой 32–х разрядной микроархитектуре. Помимо интегрированного кэша второго уровня, этот процессор оснащен новым модулем SSE2 (дальнейшее развитие SSE, используемое в Pentium III) плюс другие расширения и новшества, позволяющие Willamette работать на больших тактовых частотах и показывать новые уровни производительности, заметно превышающие предыдущие поколения процессоров.

 Внутренняя организация Willamette

Рассмотрим некоторые из новых особенностей и их влияние на полную производительность процессора. К сожалению, пока мы можем довольствоваться только теоретическими представлениями о производительности. Как только этот процессор появиться в продаже, мы опубликуем подробный отчет о его тестировании.

SSE2

Willamette добавляет SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2) к P6 ядру, состоящему из 76 новых SIMD команд и 68 целочисленных SIMD команд. Так что теперь мы имеем 144 SIMD команды для работы с потоковыми вычислениями.
Теперь Intel представляет новую модель программирования, отличную от модели MMX и SSE, применяемой в предыдущих процессорах. С новыми SSE2 командами программист получает большую гибкость, поскольку они позволяют выполнять вычисления с вещественными и целочисленными данными, а также с упакованными целочисленными данными в регистрах MMX.
С помощью новых SIMD команд, Intel пробует отойти от одного из слабых модулей, используемом в современных процессорах — математического сопроцессора x87. Если рассмотреть ближе производительность x87 FPU, мы можем видеть, что она строго ограничена старым стандартом. Улучшение производительности было бы не просто при поддержке его первоначального дизайна, да и отказываться от него пока нельзя. Использование SSE2 является хорошим способом обойти этот критический модуль. Если программисты подрежут использование SSE2 для вычислений с плавающей точкой, то мы получим SSE2 FPU, работающий в десять раз быстрее стандартного x87 FPU.

 400МГц шина данных и длинный конвейер

 

С введением в процессоре Willamette нового 20 шагового конвейера, самого длинного когда–либо используемого в x86 процессорах, Intel нашла способзапустить его на очень высокой тактовой частоте, более 1.5ГГц. Поскольку команда обрабатывается постепенно, конвейер с 10 стадиями делит команду на 10 шагов и занимает 10 тактовых циклов, чтобы обработать всю команду; в течение каждого цикла заканчивается одна стадия команды. Из–за 20 шагового конвейера, Willamette занимает 20 циклов для завершения одной команды, так получается, что за время одного цикла выполняется в два раза меньшая часть работы по обработке команды.
Число циклов, требуемых для обработки команды, носит название времени ожидания. Наличие длинных конвейерных средств приводит к большим задержкам. Чтобы компенсировать потерю производительности при передачи новой команды из оперативной памяти, все современные x86 процессоры используют буфер команд. С длинным конвейером и увеличенным временем ожидания, любая команда, ожидающая в буфере результата предыдущей команды, будет дольше ждать своего времени. Поэтому буфер должен быть на одну ячейку больше конвейера.
Как и во всех процессорах с длинными конвейерами, чем лучше предсказание перехода, тем лучше производительность. Willamette значительно расширяет алгоритмы, используемые в семействе P6, эффективно объединяя все доступные сегодня схемы предсказания.
Помимо этого, новый процессор будет использовать 400 МГц шину данных. Точнее шина остается 100 МГц, но позволяет передавать в четыре раза больше данных. По словам Intel, такая шина позволит получить пропускную способность до 3.2GB/сек, что в три раза больше, чем у сегодняшнего Pentium III.

Высокоскоростной ALU (арифметико–логическое устройство)

Целочисленные команды обрабатываются в ALU. Willamette использует новый подход уменьшения времени ожидания некоторых целочисленных команд, чтобы компенсировать более длинный конвейер. Обычно ALU обрабатывает команду только на повышающей стадии тактового цикла, Willamette эффективно использует еще и падающую стадию цикла, эффективно удваивая (3ГГц) скорость обработки некоторых команд.

 Trace Cache

Другой элемент увеличивающий производительность — Trace Cache, пробует сохранить команды в последовательности их выполнения. Например, если команда А переходит в позиции 100 к команде B позиции 200, trace cache сохранит B в позиции справа после A. Так что trace cache упрощает обработку, убеждаясь, что команды расположены в правильной последовательности.

Совместимость

Даже при том, что Willamette основан на новой архитектуре, он будет полностью совместим с существующими приложениями IA–32 и всеми операционными системами.

 Заключение

Хотя это будет первый процессор, превосходящий 1.5 ГГц отметку, из–за длинного конвейера и больших задержек, фактическое увеличение производительности по сравнению с Pentium III Coppermine не будет такой значительной. Единственный путь превратить его в самый производительный x86 процессор, дать программистам достаточно стимула для использования SSE2 для вещественных вычислений. Нам остается только надеяться на то, что наши предположения и ожидания сбудутся в скором времени, и мы сможем увидеть действительно новый высокопроизводительный процессор от Intel.

Сервера для малых предприятий на базе процессоров Intel

Интернет, локальные сети, корпоративная электронная почта — все эти коммуникационные средства стали незаменимы в современных бизнес–процессах. Бесперебойное поступление и обмен информацией во многом обусловлено надежностью сервера и его соответствием текущей нагрузке. В рамках своего серверного направления компания Desten Computers является производителем широкого спектра серверов, отвечающего потребностям как малого и среднего бизнеса, так и крупных предприятий.

В частности, DSTN Navigator–S6500DP — это типичная модель для малого бизнеса и информационных отделов (относится к классу серверов начального уровня). Сервер, построенный на базе системной платы Intel L440GX+, позволяет установку до 2–х процессоров Pentium III с тактовой частотой до 600 МГц и кэшем L2 емкостью 512 Кбайт. На плате интегрированы шесть слотов PCI и один ISA, контроллер USB, сетевой адаптер Fast Ethernet Intel PRO/100+, а также высокопроизводительный контроллер SCSI Adaptec AIC–7896. Две равноправные шины PCI и поддержка плат PCI 66 МГц позволяют радикально повысить производительность PCI — она может быть в три раза выше, чем у традиционных двухпроцессорных серверов. Естественно, серверная платформа оснащена развитой системой контроля и управления: специализированным процессором управления сервером, управляющим ПО Intel Server Control, портом аварийного управления и функцией Platform Event Paging. Сервер смонтирован на шасси Astor–II: оборудован пятью отсеками для жестких дисков с интерфейсом U2WSCSI с «горячей заменой», одним источником питания мощностью 300 Вт и имеет два внутренних 5,25–дюймовых отсека. Типовая конфигурация с одним процессором Pentium III 500 МГц (кэш L2 — 512 Кбайт) и 128 Мбайт ОЗУ PC100 ECC обойдется заказчику ориентировочно в 1635 долл.

 Для консультаций и приобретения обращайтесь в центральный офис Desten Computers по адресу: Москва, пр–т М. Жукова 2, под. 2.
Тел./факс: 785-1080/81/82.