مقالات و جزوه های درسی رشته کامپیوتر

Intel 486™ DX CPU

Design 1986 – 1989

25 MHz, 33 MHz

1.2 M transistors

1.0 micron

5 stage pipeline

Unified 8 KByte code/data cache (write-through)

First IA-32 processor capable of executing 1 instruction per clock cycle

Pentium® Processor

Design 1989 – 1993

60 MHz, 66 MHz

3.1 M transistors

0.8 micron

5 stage pipeline

8 KByte instruction and 8 KByte data caches (writeback)

Branch predictor

Pipelined floating point

First superscalar IA-32: capable of executing 2 instructions per clock

Pentium® II Processor

Design 1995 – 1997

233 MHz, 266 MHz, 300 MHz

7.5 M transistors

0.35 micron

16 KByte L1I, 16 KByte L1D, 512 KByte off-die L2

First compaction of P6 microarchitecture

Pentium® III Processor (Katmai)

Introduced: 1999

450 MHz, 500 MHz, 533 MHz, 600MHz

9.5 M transistors

0.25 micron

16 KByte L1I, 16 KByte L1D, 512 KByte off-chip L2

Addition of SSE instructions.

SSE: Intel Streaming SIMD Extensions to the x86 ISA

Pentium® III Processor (Coppermine)

Introduced: 1999

500MHz … 1133MHz

28 M transistors

0.18 micron

16 KByte L1I, 16 KByte L1D, 256KByte on-chip L2

Integrate L2 cache on chip, It topped out at 1GHz.

Pentium® IV Processor

Introduced: 2000

1.3GHz … 2GHz … 3.4GHz

42M … 55M … 125 M transistors

0.18 … 0.13 … 0.09 micron

Latest one: 16 KByte L1I, 16 KByte L1D, 1M on-chip L2

Very high clock speed and SSE performance

Intel® Itanium® Processor

Design 1993 – 2000

733 MHz, 800 MHz

25 M transistors

0.18 micron

3 levels of cache

16 KByte L1I, 16 KByte L1D

96 KByte L2

4 MByte off-die L3

Superscalar degree 6, in-order machine

First implementation of 64-bit Itanium architecture

Intel® Itanium 2® Processor 

یک بازبینی از جریان طراحی پردازنده

چگونه یک CPU طراحی می شود

• طراحی معماری مجموعه دستورالعمل (ISA design)

• طراحی در سطح وظایف (function-level) RTL design

• طراحی در سطح اجزاء ترکیب دهنده

• طراحی gate-level/switch-level

• طراحی در سطح مدار

روش کلاسیک طراحی مرحله ای معماری مجموعه دستورالعمل

• انتخاب یک الگوی ساخت A

• تعریف A برای تطبیق با:

• کارایی مورد تقاضای جدید و تکنولوژی جدید

• ارزیابی (شبیه سازی معماری مجموعه دستورالعمل)

• تکرار تا کسب رضایت

کل استراتژی شبیه سازی

1.شبیه ساز در سطح دستورالعمل (ISA): این روش برای ارزیابی کارایی در سطح مجموعه دستورالعمل برای شرح بیشتر مدل سازی استفاده می شود.

2.شبیه سازی در سطح سیستم: مدلهای این شبیه ساز جزئیات مربوط به محیط سیستم شامل برخی چیزها مانند وقفه ها و مدیریت حافظه را مدل سازی می کند.

3. در سطح RTL: مدلهای این شبیه ساز تشریح RTL از طراحی است.

4. در سطح سوئیچ همراه با تاخیرها: بیش از همه برای شبیه سازی مولفه های طراحی به کار می رود؛ بردارهای آزمایشی از مرحله RTL تولید شده اند.

4. شبیه سازی در سطح مدار: برای مدل سازی جزئیات مسیر بحرانی به علاوه برای بازبینی مدارها در تغییرات دمایی، توان ارائه شده و غیره به کار می رود.

کارایی شبیه سازها