28.pdf

ÌÈÊÐÎÏÐÎÖÅÑÑÎÐÍÀß ÒÅÕÍÈÊÀ

ÍÓÆÍÀ ËÈ ÇÀÌÅÍÀ ÂÀØÅÌÓ

ÏÅÍÒÈÓÌÓ?

À. ÔÐÓÍÇÅ, ã. Ìîñêâà

Îäíàêî ê âåñíå 1997 ã. ÷èïû ïàìÿòè ïî-

äåøåâåëè íàñòîëüêî, ÷òî ðàçíèöà â ñòîè-

ìîñòè äâóõ èäåíòè÷íûõ ñèñòåìíûõ ïëàò,

ðàçëè÷àþùèõñÿ ëèøü îáúåìîì âíåøíåé

êýø-ïàìÿòè (256 èëè 512 Êáàéò), ñíèçè-

ëàñü äî 5 äîëë. 512-êèëîáàéòíàÿ êýø-ïà-

ìÿòü ñòàëà ñòàíäàðòîì äå-ôàêòî. È ïðè÷è-

íà ýòîìó íå òîëüêî äåøåâèçíà ÎÇÓ,

íî è òî, ÷òî ïðèðîñò ïðîèçâîäèòåëüíîñòè,

îáåñïå÷èâàåìûé óâåëè÷åíèåì îáúåìà

êýø-ïàìÿòè, îêàçàëñÿ ñîïîñòàâèìûì

ñ òåì, êîòîðûé ïîëó÷àåòñÿ çà ñ÷åò ðîñòà

òàêòîâîé ÷àñòîòû ïðîöåññîðà.

Â òàáë. 11 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû òåñ-

òèðîâàíèÿ ïðîöåññîðîâ Pentium ñ ðàçëè÷-

íûìè òàêòîâûìè ÷àñòîòàìè â îäíîé è òîé

æå ñèñòåìíîé ïëàòå, íî ñ ðàçíûì îáúåìîì

êýø-ïàìÿòè âòîðîãî óðîâíÿ (â ïåðâîì ñëó-

÷àå îí ðàâåí 256, âî âòîðîì 512 Êáàéò).

Êàê âèäíî, íà âñåõ ÷àñòîòàõ ïðèðîñò ïðîèç-

âîäèòåëüíîñòè ñîñòàâëÿåò îò 5 äî 7 %.

Âñïîìíèì, ÷òî èìåííî òàêîé ýôôåêò îáåñ-

ïå÷èëà çàìåíà Pentium-166 íà

Pentium-200, à çàìåíà Pentium II-266 íà

Pentium II-300 íå äàëà è ýòîãî. Èíûìè ñëî-

âàìè, ýêîíîìèÿ 5...10 äîëë. íà îòêàçå îò

äâóêðàòíîãî óâåëè÷åíèÿ îáúåìà êýø-ïà-

ìÿòè L2 âðÿä ëè îïðàâäàíà òàêîå æå ïî-

âûøåíèå ïðîèçâîäèòåëüíîñòè çà ñ÷åò ïðè-

ìåíåíèÿ áîëåå áûñòðîãî ïðîöåññîðà

îáîéäåòñÿ ïî÷òè íà ïîðÿäîê äîðîæå.

Ê ñîæàëåíèþ, ó àâòîðà íå áûëî âîç-

ìîæíîñòè ïðîâåðèòü áûñòðîäåéñòâèå ñèñ-

òåìû, îñíàùåííîé åùå áîëåå åìêîé (1

Ìáàéò) êýø-ïàìÿòüþ âòîðîãî óðîâíÿ. Ïðè-

÷èíà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ÷èïñåòû îò Intel

(430HX, 430VX è 430TX) íå ïîääåðæèâàþò

êýø-ïàìÿòü L2 îáúåìîì áîëåå 512 Êáàéò.

Íà ýòî ñïîñîáíû ÷èïñåòû Apollo VP-2 ôèð-

ìû VIA è SiS 5571, îäíàêî ñèñòåìíûå ïëàòû

ñ íèìè âñòðå÷àþòñÿ ó íàñ î÷åíü ðåäêî.

Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî óâåëè÷åíèå îáú-

åìà L2 äî 1 Ìáàéò îáåñïå÷èò åùå ïðèìåð-

íî 3...4 %-íûé ïðèðîñò áûñòðîäåéñòâèÿ,

à äàëüíåéøåå åãî íàðàùèâàíèå (âîçìîæ-

íîå ëèøü â áîëåå íîâûõ ÷èïñåòàõ) âðÿä ëè

áóäåò îáîñíîâàííûì â òå÷åíèå áëèæàéøèõ

îäíîãî-äâóõ ëåò.

ÍÀÑÒÐÎÉÊÀ CMOS SETUP

ÊÝØ-ÏÀÌßÒÜ ÂÒÎÐÎÃÎ ÓÐÎÂÍß

õîäíûìè, êàê ýòî ïðåäñòàâëÿëîñü ãîäîì-

äâóìÿ ðàíåå. Ïîÿâëåíèå 40-ìåãàãåðöåâûõ

386DX îò AMD (íàïîìíèì, ÷òî Intel îñòàíî-

âèëàñü íà 33-ìåãàãåðöåâûõ, ïîñëå ÷åãî

ñêîíöåíòðèðîâàëà óñèëèÿ íà ñîçäàíèè

ïðîöåññîðà ÷åòâåðòîãî ïîêîëåíèÿ) â ñîâî-

êóïíîñòè ñ êýø-ïàìÿòüþ íà ñèñòåìíîé ïëà-

òå äîâåëî ïðîèçâîäèòåëüíîñòü òðåøåê

äî ñîïîñòàâèìîé ñ òàêîâîé ó 20...25-ìåãà-

ãåðöåâûõ 486-õ, çàìåòíî áîëåå äîðîãèõ,

÷åì 386-å. È ñåãîäíÿ, ñïóñòÿ ÷åòûðå-ïÿòü

ëåò, ýòè ñèñòåìû âåðîé è ïðàâäîé ñëóæàò

äåñÿòêàì òûñÿ÷ íàøèõ ñîîòå÷åñòâåííèêîâ,

îáåñïå÷èâàÿ âïîëíå ïðèåìëåìóþ ïðîèç-

âîäèòåëüíîñòü ïðè ðàáîòå ñ DOS-ïðîãðàì-

ìàìè è ñòàíäàðòíûìè Windows 3.õ-ïðèëî-

æåíèÿìè.

Óäà÷íûé îïûò ïðèìåíåíèÿ êýø-ïàìÿòè

íàòîëêíóë ðàçðàáîò÷èêîâ Intel íà ìûñëü,

÷òî åå íåîáõîäèìî ðàçìåñòèòü âíóòðè ïðî-

öåññîðà. Òàê ïîÿâèëèñü ïðîöåññîðû 486.

Îäíàêî âûÿñíèëîñü, ÷òî ïðè ýòîì íàäîá-

íîñòü âî âíåøíåé êýø-ïàìÿòè âîâñå íå îò-

ïàäàåò åå îòñóòñòâèå çàìåòíî òîðìîçèò

êîìïüþòåð. Ïîýòîìó âñå ñèñòåìíûå ïëàòû

äëÿ ïðîöåññîðîâ 486 âûïóñêàëèñü ñ âíåø-

íåé êýø-ïàìÿòüþ. Ñòàòè÷åñêàÿ ïàìÿòü

ê òîìó âðåìåíè çàìåòíî ïîäåøåâåëà, áëà-

ãîäàðÿ ÷åìó â êîìïüþòåðàõ 486 îáû÷íî óñ-

òàíàâëèâàëàñü êýø-ïàìÿòü îáúåìîì íå

128, à 256 Êáàéò. Îäíàêî àâòîðó íàñòîÿùèõ

ñòðîê èçâåñòíî ìíîãî ñëó÷àåâ, êîãäà ïðè

àïãðåéäå êîìïüþòåðà 386 âëàäåëåö ïðè-

îáðåòàë 486-þ ñèñòåìíóþ ïëàòó áåç ìèê-

ðîñõåì êýø-ïàìÿòè, âñòàâëÿÿ â íåå ÷èïû

èç ñòàðîé. Â 1996 ã. òàêàÿ îïåðàöèÿ ýêîíî-

ìèëà ïðèìåðíî 20 äîëë., ÷òî ïîçâîëÿëî êó-

ïèòü, íàïðèìåð, â ïîëòîðà ðàçà áîëåå åì-

êèé âèí÷åñòåð. Ïîñëåäíåå áûëî ãîðàçäî

áîëåå àêòóàëüíûì, ÷åì âäâîå áîëåå åìêàÿ

êýø-ïàìÿòü, íåçíà÷èòåëüíî (íà 3...5 %) ïî-

âûøàþùàÿ áûñòðîäåéñòâèå ñèñòåìû.

Ðàáîòàþùèå íà áîëåå âûñîêèõ ÷àñòîòàõ

ñèñòåìíûå ïëàòû äëÿ ïðîöåññîðîâ ïÿòîãî

ïîêîëåíèÿ ïîòðåáîâàëè áîëåå áûñòðîäåé-

ñòâóþùèõ ìèêðîñõåì äëÿ êýø-ïàìÿòè âòî-

ðîãî óðîâíÿ. Ïîÿâèëàñü òàê íàçûâàåìàÿ

ñèíõðîííàÿ êýø-ïàìÿòü, îáåñïå÷èâàþùàÿ

ïî÷òè òðåõêðàòíîå óâåëè÷åíèå ñêîðîñòè

îáìåíà â ñðàâíåíèè ñ îáû÷íîé. Íî ýòè ìèê-

ðîñõåìû áûëè çàìåòíî äîðîæå ïðåäøåñò-

âåííèêîâ. Ïîýòîìó íà ïåðâûõ ñèñòåìíûõ

ïëàòàõ äëÿ ïðîöåññîðîâ êëàññà Pentium áû-

ëî âñåãî 256 Êáàéò ñèíõðîííîé êýø-ïàìÿ-

òè, ïðàâäà, ñ âîçìîæíîñòüþ óâåëè÷åíèÿ åå

îáúåìà äî 512 Êáàéò. Ìîäóëü ðàñøèðåíèÿ,

âûïîëíåííûé â âèäå äëèííîãî SIMM, âíà-

÷àëå ñòîèë äîâîëüíî äîðîãî 20...25 äîëë.

è íå ïîëüçîâàëñÿ çàìåòíûì ñïðîñîì.

Íà ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñèñòåìû ïðÿ-

ìî âëèÿþò îáúåì è îðãàíèçàöèÿ êýø-ïàìÿ-

òè âòîðîãî óðîâíÿ (L2). Ïîÿâëåíèå åå íà ñè-

ñòåìíûõ ïëàòàõ îòíîñèòñÿ ê êîíöó 80-õ ãî-

äîâ, êîãäà ñòàëî î÷åâèäíûì, ÷òî ïðîèçâî-

äèòåëüíîñòü êîìïüþòåðîâ ñ ïðîöåññîðàìè

386DX-25/33 íå íàìíîãî ïðåâîñõîäèò òà-

êîâóþ ó ñèñòåì ñ 25-ìåãàãåðöåâûì 80286.

Áûëî ÿñíî, ÷òî îòíîñèòåëüíî ìåäëåííàÿ

100...120-íàíîñåêóíäíàÿ îïåðàòèâíàÿ ïà-

ìÿòü ñâåäåò íà íåò âñå ïðåèìóùåñòâà

33...40-ìåãàãåðöåâûõ ïðîöåññîðîâ, à áî-

ëåå áûñòðûå ÷èïû ñòîèëè åùå î÷åíü äî-

ðîãî è áûëè íå ïî êàðìàíó ðÿäîâîìó ïîëü-

çîâàòåëþ. Êîíå÷íî, ðàíî èëè ïîçäíî îíè

äîëæíû áûëè ïîäåøåâåòü, íî æäàòü ýòîãî

ðàçðàáîò÷èêè îáû÷íî íå â ñèëàõ. Ïîýòîìó

áûëè ïðåäïðèíÿòû ïîïûòêè íàéòè îòíîñè-

òåëüíî íåäîðîãèå ñõåìîòåõíè÷åñêèå ðå-

øåíèÿ, ïîçâîëÿþùèå ìèíèìèçèðîâàòü

òîðìîçÿùåå âîçäåéñòâèå ìåäëåííîãî

ÎÇÓ íà áûñòðûé ïðîöåññîð.

Ñòàòèñòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçà-

ëè, ÷òî ïðè ðàáîòå ñ áîëüøèíñòâîì èñïîëü-

çóåìûõ â òî âðåìÿ ïðîãðàìì ïðîöåññîð

â ëþáîé ìîìåíò èíòåíñèâíî îáðàùàåòñÿ

ëèøü ê 16...32 Êáàéò ïðîãðàììíûõ êîäîâ

è äàííûõ. Ñëåäîâàòåëüíî, åñëè ñíàáäèòü

ñèñòåìíóþ ïëàòó áûñòðîäåéñòâóþùèì

ÎÇÓ íåáîëüøîãî îáúåìà, îòêóäà ïðîöåñ-

ñîð èçâëå÷åò íóæíûå äàííûå â òðè-÷åòûðå

ðàçà áûñòðåå, ÷åì èç îñíîâíîãî, òî ýòî ìî-

æåò çàìåòíî ïîâûñèòü ïðîèçâîäèòåëü-

íîñòü ñèñòåìû.

Òðåáóåìîå áûñòðîäåéñòâèå îáåñïå÷è-

âàëè ìèêðîñõåìû ñòàòè÷åñêîé ïàìÿòè, ïî-

ñêîëüêó ó íèõ îòñóòñòâîâàëè ìóëüòèïëåêñè-

ðîâàíèå àäðåñà, íåîáõîäèìîñòü ðåãåíåðà-

öèè è îáìåíà èíôîðìàöèåé ìåæäó ñàìèìè

ÿ÷åéêàìè, åå õðàíÿùèìè, è ïðîìåæóòî÷-

íûìè áóôåðàìè. È õîòÿ öåíà îäíîãî áàéòà

ñòàòè÷åñêîãî ÎÇÓ áûëà ïðàêòè÷åñêè íà ïî-

ðÿäîê âûøå, ÷åì äèíàìè÷åñêîãî, åãî ìà-

ëûé îáúåì íå î÷åíü ñêàçûâàëñÿ íà ñòîèìî-

ñòè ñèñòåìíûõ ïëàò. Åñòåñòâåííî, ÷òî äëÿ

îáåñïå÷åíèÿ ñèíõðîííîñòè äàííûõ, õðàíÿ-

ùèõñÿ â êýø- è îñíîâíîé ïàìÿòè, à òàêæå

äëÿ ïåðèîäè÷åñêîé ïîäêà÷êè äàííûõ èç

âòîðîé â ïåðâóþ ïîòðåáîâàëèñü ñïåöèàëè-

çèðîâàííûå êîíòðîëëåðû. Íî äîñòèãíóòûé

ê òîìó âðåìåíè óðîâåíü ïðîèçâîäèòåëåé

ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ÁÈÑ (â ïåðâóþ î÷å-

ðåäü, Intel) ïîçâîëèë ðåøèòü ïðîáëåìó

â ñ÷èòàííûå ìåñÿöû.

Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî íåêîòîðûå ôèðìû

âíà÷àëå âûïóñêàëè ñèñòåìíûå ïëàòû

ñ êýø-ïàìÿòüþ 16...32 Êáàéò, ñòàíäàðòîì

äå-ôàêòî ñòàëè 128 Êáàéò. Òàêîé åå îáúåì

óäîðîæàë 100-äîëëàðîâóþ ñèñòåìíóþ ïëà-

òó âñåãî íà 20...25 äîëë. ïðîòèâ 12...15 äëÿ

ìàëîðàçìåðíîé. Ñòàíäàðòíûì ñòàëî è òî,

÷òî ýòà êýø-ïàìÿòü óñòàíàâëèâàëàñü òîëü-

êî íà ïëàòàõ äëÿ 386DX è îòñóòñòâîâàëà íà

386SX (íåñêîëüêî ïîÿâèâøèõñÿ â 1994

1995 ãã. èñêëþ÷åíèé ëèøü ïîäòâåðäèëè

ïðàâèëî).

Â ðåçóëüòàòå ñõîäÿùèå ñî ñöåíû â íà-

÷àëå 90-õ ñèñòåìû ñ ïðîöåññîðàìè 386 íå-

îæèäàííî îêàçàëèñü âîâñå íå ñòîëü òèõî-

Â ïðåäûäóùèõ ñòàòüÿõ àâòîð íåîäíî-

êðàòíî óïîìèíàë î òîì, ÷òî íåóäà÷íûå íà-

ñòðîéêè â CMOS SETUP ìîãóò çàìåòíî

ñíèçèòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ñèñòåìû.

Åñòåñòâåííî, ýòî â ïîëíîé ìåðå ïðèìåíè-

ìî è ê êîìïüþòåðàì íà áàçå ïðîöåññîðîâ

ïÿòîãî ïîêîëåíèÿ. Áîëåå òîãî, ïî ìåðå

ðîñòà èõ òàêòîâîé ÷àñòîòû îïòèìèçàöèÿ

ðàáîòû ñèñòåìíîé ïëàòû èãðàåò âñå áîëü-

øóþ è áîëüøóþ ðîëü, ïîñêîëüêó ïðèðîñò

áûñòðîäåéñòâèÿ, îáåñïå÷èâàåìûé òàêèì

îáðàçîì (èëè åãî ñíèæåíèå), ñòàíîâèòñÿ

ñîïîñòàâèìûì ñ ïîëó÷àåìûì çà ñ÷åò óâå-

ëè÷åíèÿ òàêòîâîé ÷àñòîòû, ÷åãî íå áûëî,

íàïðèìåð, â êîìïüþòåðàõ ñ ïðîöåññîðà-

ìè 386.

Òàáëèöà 11

Ïðîäîëæåíèå. Íà÷àëî ñì. â "Ðàäèî", 1998, ¹ 7, 8

ÐÀÄÈÎ ¹ 9, 1998

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: