Рассматриваются на основе изучения семейства МП Intel x86.
№
| Особенность
| В чем заключается
| Где впервые появилась
|
1.
| Многозадачность
| Возможность работы в одном из двух режимов: реальном (real) и защищенном (protected). В реальном режиме возможно выполнение только одной программы. Адресация оперативной памяти без специальных драйверов ограничивается 1Мб. В защищенном (protected) режиме обеспечивается выполнение сразу нескольких программ за счет переключения между задачами («переключение контекста процессора»). Адресация основной памяти расширена до 4 ГБ (в последних МП – до 100 ГБ).
| Intel 80286
|
2.
| Поддержка системы виртуальных машин
| Дальнейшее развитие принципа многозадачности, возможность моделирования в одном МП работу нескольких компьютеров, управляемых разными ОС.
| Intel 80386
|
3.
| Конвейерная обработка команд
| Одновременное выполнение разных тактов последовательных команд в разных частях МП с непосредственной передачей результатов выполнения из одной части МП в другую. Позволяло достигнуть пятикратного увеличения производительности МП.
| Intel 80286
|
4.
| Кэширование данных
| Использование высокоскоростного буфера для обмена данными между микропроцессорной памятью (регистрами МП) и основной памятью ЭВМ. В кэш-память заранее копируются те участки памяти, с которыми собирается работать МП. Управление процессом кэширования осуществляется кэш-контроллером и производится параллельно с работой центрального процессора. Современные ЭВМ имеют иерархически организованную кэш-память (до 3 уровней).
| Intel i386SLC, Intel i486 Многоуровневое кэширование – Intel Pentium II
|
5.
| Суперскалярная архитектура
| Наличие в микропроцессоре более 1 конвейера для выполнения команд (параллелизм на уровне инструкций)
| Intel Pentium
|
6.
| Суперскалярная архитектура с поддержкой внеочередного исполнения команд («динамическое исполнение»)
| Наличие в микропроцессоре более 1 конвейера для выполнения команд, а также специальных схем, позволяющих изменить изначальную последовательность выполнения команд (не нарушая смысла алгоритма) с целью параллельной загрузки всех конвейеров.
| Intel Pentium Pro
|
7.
| Гарвардская архитектура процессора
| В кэш-памяти 1 уровня предусмотрено разделение команд и данных, которые хранятся отдельно друг от друга для повышения эффективности обработки
| Intel Pentium Pro
|
8.
| Расширенный набор инструкций
| Новые команды, расширяющие базовый набор инструкций МП, для работы с мультимедийной информацией и одновременной однотипной обработки множественных данных.
| Intel Pentium MMX, Intel Pentium III, Intel Pentium IV, Семейство Intel Core, Intel Core 2
|
9.
| Гибридизация RISC и CISC архитектуры
| Преобразование стандартных x86-инструкций в RISC-подобные команды фиксированной длины. Еще не выполненные команды записываются в кэш инструкций в том порядке, в котором они будут подаваться на исполняющие устройства (конвейеры) МП. В кэш-памяти может храниться до 12000 микрокоманд. Перевод инструкций формата x86 в микрокоманды ядра процессора происходит асинхронно с работой основных исполняющих устройств.
| Intel Pentium IV
|
10.
| Технология одновременной многопоточности
| Эмуляция двух логических исполняющих устройств на одном физическом с целью более эффективно исполнять параллельно запущенные потоки команд (параллелизм на уровне потоков)
| Intel Pentium IV Hyper-Threading
|
11.
| Многоядерные процессоры
| Объединение двух или более исполняющих устройств на одной ИС, действующих как единое устройство. Обычно имеют общий кэш и интерфейсную систему для связи с другими устройствами ЭВМ
| Процессоры семейства Intel Core (Intel Core Duo, Intel Core 2 Duo, Pentium Dual Core, Intel core 2 Quad и др.)
|
12.
| Технология автоматического увеличения тактовой частоты процессора
| Для обеспечения дополнительной производительности и при условии соблюдения ограничений по мощности, температуре и току, процессор может автоматически «разгоняться», то есть увеличивать рабочую тактовую частоту всех своих ядер.
| Процессоры Core i5, i7
|