P6 (mikro mimari) - P6 (microarchitecture)
| Genel bilgi | |
|---|---|
| başlatıldı | 1 Kasım 1995 |
| Verim | |
| Maks. CPU saat hızı | 233 MHz - 1,40 GHz |
| FSB hızları | 66 MHz ila 133 MHz |
| önbellek | |
| L1 önbellek | Pentium Pro: Çekirdek başına 16 KB (8 KB I önbellek + 8 KB D önbellek) Pentium II/3: 32 KB (16 KB I önbellek + 16 KB D önbellek) |
| L2 önbellek | 128 KB - 512 KB 256 KB - 2048 KB (Xeon) |
| Mimari ve sınıflandırma | |
| Mimari | P6 x86 |
| Talimatlar | x86 |
| Uzantılar | |
| Fiziksel Özellikler | |
| transistörler | |
| çekirdekler | |
| Soket(ler) | |
| Ürünler, modeller, varyantlar | |
| Model(ler) | |
| Varyant(lar) | |
| Tarih | |
| selefi | P5 |
| Varis | NetBurst , Intel Core |
P6 mikro mimarisi altıncı nesil Intel x86 mikro mimarisi tarafından uygulanan, Pentium Pro sık sık olarak adlandırılır Kasım 1995'te tanıtıldı mikroişlemci i686 . 2000 yılında NetBurst mikromimarisi tarafından başarılı oldu , ancak sonunda Pentium M mikroişlemci serisinde yeniden canlandırıldı . P6 mikro mimarisinin Pentium M varyantının halefi , sırayla P6 mikro mimarisinden de türetilen Çekirdek mikro mimarisidir.
Pentium Pro'dan Pentium III'e
P6 çekirdeği, x86 serisindeki altıncı nesil Intel mikroişlemcisiydi. P6 çekirdeğinin ilk uygulaması , orijinal Pentium tasarımının (P5) hemen ardılı olan 1995 yılında Pentium Pro CPU idi .
P6 işlemcileri, IA-32 komutlarını dinamik olarak arabelleğe alınmış RISC benzeri mikro işlemler dizilerine çevirir ve ardından aynı anda birden fazla yürütme birimine verilebilecek paralelleştirilebilir işlemleri algılamak için mikro işlemleri analiz eder ve yeniden düzenler . Pentium Pro, bu tekniği kullanan ilk x86 yongası değildi - 1994'te tanıtılan NexGen Nx586 da bunu kullandı - ancak bunu yapan ilk Intel x86 yongasıydı.
İlk olarak P6 çekirdeğindeki x86 alanında kullanılan bazı teknikler şunlardır:
- Yürütme çekirdeğinde yeni emekli birimleri gerektiren spekülatif yürütme ve sıra dışı tamamlama (Intel tarafından "dinamik yürütme" olarak adlandırılır). Bu işlem hattı duraklamalarını azalttı ve kısmen Pentium Pro'nun ve ardışık CPU nesillerinin daha yüksek hız ölçeklendirmesini sağladı.
- Pentium'un 5 aşamalı boru hattından Pentium Pro'nun 14'üne ve Pentium III'ün (Coppermine) erken modeline yükselen ve sonunda enerji verimsizliği nedeniyle gömülü ve mobil pazar için Pentium M'nin 10 aşamalı boru hattına dönüşen süper boru hattı ve önceki sürümde karşılaşılan daha yüksek voltaj sorunları ve daha sonra, üretim sürecini iyileştirirken saat hızını artırmada zorluk yaşanması nedeniyle 10 ila 12 aşamalı boru hattının tekrar Core 2'ye uzatılması, daha yüksek güç tüketiminin bazı olumsuz etkilerini bir şekilde ortadan kaldırabilir. daha derin boru hattı tasarımı.
- PAE ve 64 GB fiziksel belleği desteklemek için daha geniş bir 36 bit adres yolu (bir işlemin doğrusal adres alanı hala 4 GB ile sınırlıydı).
- Ardışık düzende birden çok talimatın daha verimli yürütülmesini sağlayan yeniden adlandırma kaydı.
- Derleyici optimizasyonunda yoğun olarak kullanılan CMOV talimatları .
- Diğer yeni talimatlar: FCMOV, FCOMI/FCOMIP/FUCOMI/FUCOMIP, RDPMC, UD2.
- Pentium II Deschutes çekirdeğindeki yeni talimatlar: MMX, FXSAVE, FXRSTOR.
- Pentium III'teki yeni talimatlar: SSE .
P6 mimarisi Pentium Pro'dan Pentium III'e üç nesil sürdü ve düşük güç tüketimi, mükemmel tamsayı performansı ve döngü başına nispeten yüksek talimat (IPC) ile yaygın olarak biliniyordu. P6 işlemci çekirdeği serisi , Pentium 4'ün piyasaya sürülmesiyle ortaya çıkan NetBurst (P68) mimarisi ile başarılı oldu . Bu, daha düşük IPC ve daha yüksek güç tüketimi pahasına yüksek saat hızını destekleyen çok uzun boru hatlarının kullanımına dayanan tamamen farklı bir tasarımdı.
P6 tabanlı çipler
- Celeron (Covington/Mendocino/Coppermine/Tualatin çeşitleri)
- Pentium Pro
- Pentium II Overdrive (387 pinli Soket 8'deki bir Pentium II çipi )
- Pentium II
- Pentium II Xeon
- Pentium III
- Pentium III Xeon
P6 Varyant Pentium M
 | |
| Genel bilgi | |
|---|---|
| başlatıldı | 12 Mart 2003 |
| Verim | |
| Maks. CPU saat hızı | 600 MHz - 2.26 GHz |
| FSB hızları | 400 MT/s - 533 MT/s |
| önbellek | |
| L1 önbellek | 64KB (32 KB I Önbellek + 32 KB D önbellek) |
| L2 önbellek | 512 KB - 2048 KB |
| Mimari ve sınıflandırma | |
| Mimari | P6 x86 |
| Talimatlar | MMX |
| Uzantılar | |
| Fiziksel Özellikler | |
| transistörler | |
| Soket(ler) | |
| Ürünler, modeller, varyantlar | |
| Model(ler) | |
| Tarih | |
| selefi | ağ patlaması |
| Varis | Gelişmiş Pentium M |
Pentium 4-M ve Mobile Pentium 4 piyasaya sürüldükten sonra, yeni mobil NetBurst işlemcilerin mobil bilgi işlem için ideal olmadığı hemen anlaşıldı. Netburst tabanlı işlemciler, P6 öncüllerine kıyasla saat veya watt başına verimli değildi. Mobil Pentium 4 işlemciler, Pentium III-M işlemcilerden çok daha sıcak çalıştı ve önemli performans avantajları sunmadı. Verimsizliği yalnızca soğutma sisteminin karmaşıklığını değil, aynı zamanda çok önemli pil ömrünü de etkiledi.
Yeni mikro mimarilerinin mobil alan için en iyi seçim olmadığını fark eden Intel, bu pazar segmenti için en uygun olacak bir tasarım için çizim tahtasına geri döndü. Sonuç, Pentium M adı verilen modernize edilmiş bir P6 tasarımıydı :
Tasarıma Genel Bakış
- Dört pompalı Ön Veri Yolu. İlk Banias çekirdeğiyle Intel, ilk olarak Pentium 4'te kullanılan 400 MT/sn FSB'yi benimsedi . Dothan çekirdeği, Pentium 4'ün evrimini takiben 533 MT/sn FSB'ye taşındı.
- Daha büyük L1/L2 önbelleği . L1 önbelleği, tüm modellerde önceki sürümdeki 32 KB'den mevcut 64 KB'ye yükseltildi. Başlangıçta Banias çekirdeğinde 1 MB L2 önbellek, ardından Dothan çekirdeğinde 2 MB. Uyku durumlarından kadran seçici ile dinamik önbellek aktivasyonu.
- SSE2 Akış SIMD (Tek Yönerge, Çoklu Veri) Uzantıları 2 desteği.
- Pentium Pro/II/III'de 14 aşamadan düşürülen, ardışık düzen aşamasını uzatmadan daha yüksek saat hızlarına izin veren 10 veya 12 aşamalı Gelişmiş komut ardışık düzeni.
- Özel kayıt yığını yönetimi.
- Dal tahmin tablosuna global geçmiş, dolaylı tahmin ve döngü tahmininin eklenmesi. Yerel tahminin kaldırılması.
- Mikroişlemler Kod çözme birimlerinin aracılık ettiği belirli alt talimatların birleştirilmesi. x86 komutları daha az RISC mikro işlemine neden olabilir ve bu nedenle tamamlanması için daha az işlemci döngüsü gerektirebilir.
Pentium M, birkaç yıl boyunca dizüstü bilgisayarlar için güç açısından en verimli x86 işlemciydi ve maksimum yükte maksimum 27 watt ve boştayken 4-5 watt tüketiyordu. Modernizasyonunun getirdiği işlem verimliliği kazanımları, 1 GHz'den daha yüksek saat hızına sahip Mobile Pentium 4'e (en hızlı saat hızına sahip Pentium M'ye kıyasla en hızlı saat hızına sahip Mobile Pentium 4) ve çok daha fazla bellek ve veri yolu bant genişliğine sahip olmasına izin verdi. İlk Pentium M ailesi işlemcileri ("Banias") dahili olarak PAE'yi destekler ancak CPUID bilgilerinde PAE destek bayrağını göstermez; bu, bazı işletim sistemlerinin (öncelikle Linux dağıtımları), çekirdeklerinde PAE desteği gerektiğinden bu tür işlemcilerde önyüklemeyi reddetmesine neden olur.
Banias/Dothan varyantı
P6 Varyantı Geliştirilmiş Pentium M
| Genel bilgi | |
|---|---|
| başlatıldı | 2006 |
| Verim | |
| Maks. CPU saat hızı | 1,06 GHz - 2,33 GHz |
| FSB hızları | 533 MT/sn - 667 MT/sn |
| önbellek | |
| L1 önbellek | 64 KB |
| L2 önbellek | 1 MB - 2 MB 2 MB (Xeon) |
| Mimari ve sınıflandırma | |
| Mimari | P6 x86 |
| Talimatlar | MMX |
| Uzantılar | |
| Fiziksel Özellikler | |
| transistörler | |
| Soket(ler) | |
| Ürünler, modeller, varyantlar | |
| Model(ler) | |
| Tarih | |
| selefi | Pentium M |
| Varis | Intel çekirdek |
Yonah CPU, Ocak 2006'da Core markası altında piyasaya sürüldü . Tek ve çift çekirdekli mobil versiyon Core Solo, Core Duo ve Pentium Dual-Core markaları altında satıldı ve bir sunucu versiyonu Xeon LV olarak yayınlandı . Bu işlemciler, aşağıdakileri ekleyerek Pentium M'nin bazı eksikliklerine kısmi çözümler sağladı :
- SSE3 Desteği
- 2 MB paylaşımlı L2 önbelleğe sahip tek ve çift çekirdek teknolojisi (işlemci organizasyonunun yeniden yapılandırılması)
- 533 MT/s veya 667 MT/s'de çalışan FSB ile artan FSB hızı.
- 12 aşamalı bir talimat hattı.
Bu, yalnızca düşük voltajlı CPU'lar için geçici mikromimari ile sonuçlandı, P6 ve aşağıdaki Çekirdek mikromimarisi arasında bir yol.
Yonah çeşidi
- Celeron M 400 serisi
- Çekirdek Solo/İkili
- Pentium Çift Çekirdekli T2060/T2080/T2130
- Xeon LV/ULV (Sossaman)
Yol Haritası
Varis
27 Temmuz 2006'da, P6'nın bir türevi olan Core mikromimarisi , Core 2 işlemci şeklinde piyasaya sürüldü . Ardından Core 2, Xeon , Pentium ve Celeron markaları altında Core mikro mimarisi ile daha fazla işlemci piyasaya sürüldü . Çekirdek mikro mimarisi kullanmak Intel'in son ana işlemci çizgidir FSB tüm sonradan Intel dayalı işlemciler ile, Nehalem sonra ve entegre bellek denetleyicisi ve bir özelliğine Intel mikromimariler QPI veya DMI sistemin geri kalanı ile iletişim için otobüse. Intel Core işlemcilerle ilgili iyileştirmeler şunlardı:
- Daha yüksek saat hızlarına izin veren 14 aşamalı bir talimat hattı.
- 45 nm litografide üretilen tüm Core 2 modelleri için SSE4.1 desteği.
- Daha önce sadece Prescott işlemciler tarafından sunulan 64-bit x86-64 mimarisi desteği, Pentium 4'ün son mimari kurulumu.
- 533 MT/s'den 1600 MT/s'ye kadar artan FSB hızı.
- 1 MB ile 12 MB arasında değişen L2 önbellek boyutuyla artırılmış L2 önbellek boyutu (Core 2 Duo işlemciler paylaşılan bir L2 önbelleği kullanırken, Core 2 Quad işlemciler toplam önbelleğin yarısına sahip her bir çekirdek çifti tarafından paylaşılır).
- FSB'nin hızının yarıya indirildiği ve dolayısıyla işlemcinin hızını yarıya indirdiği Dinamik Ön Veri Yolu Kısıtlaması (bazı mobil modeller). Böylece işlemci, pil ömrünü uzatmaya yardımcı olan Süper Düşük Frekans Modu adı verilen düşük güç tüketimi moduna geçer.
- Bazı mobil Core 2 Duo işlemciler için Dinamik Hızlandırma Teknolojisi ve mobil Core 2 Quad işlemciler için Dual Dynamic Acceleration Teknolojisi. Dinamik Hızlandırma Teknolojisi, CPU'nun bir işlemci çekirdeğini kapatırken bir işlemci çekirdeğini overclock etmesini sağlar. Dual Dynamic Acceleration Teknolojisinde iki çekirdek devre dışı bırakılır ve iki çekirdek hız aşırtılır. Bu özellik, bir uygulama Core 2 Duo için yalnızca tek bir çekirdek veya Core 2 Quad için en fazla iki çekirdek kullandığında tetiklenir. Hız aşırtma, saat çarpanını 1 artırarak gerçekleştirilir.
Tüm bu yongalar teknik olarak Pentium Pro'nun türevleri olsa da, mimari, başlangıcından bu yana birçok radikal değişiklik geçirdi.