ОГЛАВЛЕНИЕ:

• Введение
• Новые технологии или «латание дыр»?
• Спецификации Prescott
• Микроархитектура
• Кэш-память
• Усовершенствования и HT
• Набор команд SSE3
• Чипсеты
• Революция или эволюция?

Помимо всего выше перечисленного, в Prescott была улучшена технология Hyper-Threading. И похоже это удалось компании Intel без огрехов - понижения производительности из-за нововведений быть не может. Зато при должной оптимизации приложений возможен неплохой прирост. Тем более, что предпосылки для этого есть: увеличенная кэш-память второго уровня будет эффективнее снабжать несколько потоков данных, а латентность L2 при много поточности будет не так заметна.

При оптимизации HT были использованы несколько новых инструкций, таких как monitor и mwait. Они позволяют лучше контролировать активные потоки и «усыплять» ненужные. Конвейер Prescott был специально изменен для большего параллелизма. Разработчики ввели понятие асинхронных потоков, которые делятся на главный и виртуальные (вспомогательные). Главный поток выполняется с наибольшим приоритетом, а виртуальные меж собой переключаются и чередуются. Таким образом, можно добиться наибольшего распараллеливания. Кроме того, разработчики добавили несколько межстадийных буферов для оптимизации потоков.

Ну и наконец, кроме всех этих усовершенствований изменилось и управление питанием в новом Prescott. Видимо повлияла общая тенденция конвергенции мобильных и сетевых возможностей в настольные процессоры. В принципе эта новая возможность Prescott очень напоминает Pentium M. Теперь процессор имеет 4 режима пониженного энергопотребления, когда «засыпает» разное количество функций. Первый режим - AutoHALT - это стандартное приостановление работы с экономией энергии на синхронизации всяких служебных сигналов. Для этого традиционно используется SMI (System Management Interrupt). При подаче SMI# процессор входит в режим системного управления SMM. В этом режиме при подаче асинхронного сигнала STPCLK# (не влияет на FSB) процессор может войти в Stop-Grant State - режим, когда приостанавливает тактирование всех блоков процессора сигналом BCLK, кроме самой FSB и APIC, за счет чего экономится энергия. При этом продолжается слежение за FSB и разрешены прерывания. Тем не менее BINIT# (инициализация FSB) не обслуживается, вызовы по шине не способны вывести процессор из режима пониженного энергопотребления, они буферизуются и исполняются по «просыпании» - переходе в режим HALT/Grant Snoop State. В этом режиме может прийти сигнал SLP#, который переводит процессор в «спящее» состояние (Sleep State). В этом режиме разрешены только сигналы SLP и RESET#, и хотя BCLK активен, никакие транзакции, выставления сигналов и слежение за шиной не разрешены. Инициализацию сигнала SLP# для выхода из спящего режима может вызвать только другой асинхронный сигнал на шине.

Для уменьшения шума при охлаждении кулером процессора разработаны новые спецификации теплового профиля. В его рамках был определен параметр Tcasemax для различных уровней рассеивания энергии. Так для мощности рассеивания 2 Вт должна соответствовать температура корпуса - 44°С, а для 104 Вт - 73,5°С. Суть этого метода в том, что был определен новый параметр TCONTROL, опираясь на значение которого можно управлять скоростью вращения вентилятора и, соответственно, влиять на шум, производимый кулером. Данные сообщаются термодиодом на термодатчик, который находится на материнской плате. Если параметр TCASE в пределах спецификаций (от TCONTROL и до TCASEMAX) профиля, то скорость работы вентилятора не отличается от обычной. Если же значение температуры корпуса ниже TCONTROL, то число оборотов вентилятора можно снизить.

Процессоры Pentium 4 всегда славились хорошей защитой от сгорания. Для этого в Prescott используется сигнал THERMTRIP#. Когда он становится активным (температура превышает TCASEMAX на 20 градусов), то VCC убирается. Также был введен новый сигнал PROCHOT#, который позволяет контролировать достижение максимальной рабочей температуры кристаллом процессора. Это значение откалибровано для каждого блока процессора отдельно в зависимости от их мощности рассеивания. Поскольку увеличение температуры всегда связано с увеличением потребления тока, то при большой загрузке процессора в пиковых режимах он может повредить VRM, заставляя его выдавать непредназначенные для того напряжения. Для защиты VRM как раз можно использовать сигнал PROCHOT#. Что отрадно, для удовлетворения новых требований по тепловыделению не потребуется использовать новые системы охлаждения - со своей задачей вполне справляются и старые боксовые кулеры.