martedì 30 novembre 2010

CPU: Xeon


Gli Xeon sono i processori dedicati ai server di fascia media sviluppati dall'azienda Intel. Nelle intenzioni del produttore, sono destinati a piccoli server aziendali che devono supportare un numero limitato di utenti e si collocano quindi nel settore tra i processori desktop (Pentium 4 e Pentium D) e quelli progettati per i server ad alte prestazioni (Itanium e Itanium 2), di fascia (e prezzo) più alta. Storicamente uno Xeon è sempre stato un Pentium con una cache più grande, un'affidabilità maggiore, il supporto per architetture multiprocessore e un socket diverso. Vediamo infatti che, quando la Intel vendeva i Pentium II, gli Xeon erano dei Pentium II modificati, poi quando iniziò la vendita dei Pentium III, anche il settore server passò alla nuova architettura, e oggi gli Xeon sono dei Pentium 4 modificati. Come diretta conseguenza di questo fatto, uno Xeon è un processore della famiglia x86 e può eseguire i programmi compilati per questa architettura senza alcuna modifica. Attualmente esistono due famiglie di processori Xeon: gli Xeon DP per ambito dual processor ed i processori Xeon MP per sistemi a 4 o più vie. A lungo senza concorrenza, visto che la loro controparte è stata per molto tempo l'Athlon MP prodotto dalla Advanced Micro Devices senza molto successo, oggi si devono scontrare con i processori Opteron. Anche gli Opteron sono processori AMD della famiglia x86; attualmente un processore Opteron ha prestazioni più elevate di un processore Xeon, anche per la maggiore efficienza del bus Hyper-Transport usato da AMD che fa sì che in condizioni di utilizzo di più processori il bus di sistema non faccia da collo di bottiglia. Questa situazione è migliorata grazie agli ultimi chipset Intel per Xeon che hanno portato rispettivamente il bus di sistema degli Xeon MP a 667 MHz dai 400 (100x4) MHz originari, e quello per Xeon DP a 800 MHz. Inoltre è stata introdotta una nuova architettura con due distinti bus paralleli ciascuno dei quali è in grado di supportare due processori fisici contemporaneamente, questo permette di avere un bus dedicato per ogni coppia di processori consentendo una buona scalabilità delle prestazioni nel momento in cui questi aumentano di numero passando da 2 a 4. Gli ultimi modelli di Xeon supportano le istruzioni MMX, SSE, SSE2, SSE3 ed EM64T (queste ultime compatibili con l'AMD64 di AMD), e una tecnologia analoga al No-Execute (NX-bit) di AMD che permette (chiamato da Intel XD-bit), a discrezione del sistema operativo, di marcare come non eseguibili certe zone di memoria per impedire che del codice malevolo possa fare danni.

CPU: Slot 2


Lo Slot 2 viene considerato impropriamente un socket, in quanto era dedicato ad ospitare i processori Intel Xeon. In realtà con questo termine ci si riferisce alle specifiche elettriche e meccaniche del connettore utilizzato per collegare i core di tali CPU alle Motherboard. Il suo design partiva, innanzitutto, da quello classico dei normali socket utilizzati anche per i Pentium ma in questo caso il processore veniva montato su un Single Edge Connector Cartridge (SECC), simile nell'aspetto ad una scheda PCI con 330 contatti, necessario in quanto tale processore prevedeva una cache L2 non integrata nel core ma saldata sulla SECC. Lo Slot 2 derivava ancor di più dalla controparte per i sistemi desktop Slot 1 utilizzato per i Pentium II e i primi Celeron e Pentium III. Ne vennero progettate anche delle varianti, Slot 3 e Slot M per gli Itanium. Nello stesso periodo anche AMD aveva pensato ad una soluzione a slot per i primi Athlon Classic con il suo Slot A, apparentemente uno Slot 1 "girato" di 180° ma elettricamente e meccanicamente incompatibile ocn le motherboard sviluppate per Intel. Venne sostituito dal Socket 603 per le successive generazioni di Xeon.

CPU: Socket 423


Il Socket 423 è il socket utilizzato per le prime CPU Intel Pentium 4 basate sul core Willamette. Andò a soppiantare il Socket 370 utilizzato per gli ultimi Pentium III, ma ebbe una vita relativamente corta, circa 1 anno, in quanto era elettricamente inadeguato ad alloggiare i Pentium 4 che superavano i 2 GHz. Come per lo Slot 1 del 1997, anche il Socket 423 ebbe una vita molto breve, e cioè dal Novembre 2000 all'Agosto 2001. Per il socket 423 fu prodotta una sola CPU dal core Willamette. Le vendite furono inferiori alle aspettative. L'introduzione dell'Intel Pentium 4 e l'architettura Netburst fece fare un grande balzo nel futuro. Anche l'attuale Pentium 4 570 da 3.8 GHz si basa su questa architettura, che impressiona ancora per la sua scalabilità. La velocità di clock è quello che conta per queste CPU e Intel per molti anni si è basata principalmente su questa scalabilità. Allo stesso tempo, furono però implementate tecnologie come il "Thermal monitor 1". Questa tecnologia permette alla CPU di saltare dei cicli di clock, in maniera tale da proteggersi dal surriscaldamento quando il raffreddamento non è adeguato. Per supplire all'enorme richiesta di potenza, le motherboard furono equipaggiate con connettori elettrici addizionali, siccome il P4 raggiungeva i 74 watt. Furono inoltre apportate molte innovazioni tecniche, come le estensioni SSE2 che permettevano una codifica video più veloce, punto di forza di questi processori. Per passare a queste nuove CPU, erano necessari anche un nuovo alimentatore, un dissipatore per CPU e della memoria Rambus. Intel raggiunse livelli record con il chipset 850 (Tehama), con il quale fece registrare un bandwidth pari a 2.5 GB. Tuttavia, il prezzo per questi sistemi era troppo elevato, specialmente a causa della memoria. Il suo successore è stato il Socket 478.

CPU: Athlon Classic

L'Athlon originale, o Athlon Classic, fu il primo processore della settima generazione di processori x86 di AMD denominata K7, in onore della precedente serie K6 anche se costruttivamente i processori erano differenti sotto molti aspetti. AMD ha continuato a chiamare Athlon anche l'ottava generazione dei propri processori (K8-Athlon 64).

Athlon Classic


L'Athlon originale debuttò il 21 agosto 1999 ed il nome Athlon fu scelto da AMD come diminutivo di "decathlon" per garantire una visibilità commerciale maggiore distaccandosi dai vecchi nomi dei propri processori come K6 o K5 che non avevano avuto un grande successo. La prima versione del core Athlon, chiamata K7 o Argon, fu disponibile inizialmente in vendita con velocità comprese tra 500 e 700 MHz per Slot A.
Più tardi fu introdotta una revisione del core argon chiamata K75 (Rispettivamente i core Pluto e Orion) che riuscì ad arrivare alla soglia dei 1000 MHz grazie ad un nuovo processo produttivo (0,18 micron al posto dei vecchi 0,25 µm) ed a dei voltaggi operativi leggermente aumentati. Anche questa revisione del processore era compatibile come la prima con il set di istruzioni standard x86 e veniva inserito nella scheda madre meccanicamente in uno slot simile (ma non compatibile nei pin) allo Slot 1 del Pentium II, per l'appunto lo Slot A.
Internamente i primi Athlon erano essenzialmente un core K6 reso compatibile col protocollo bus EV6 (usato per la prima volta sul DEC Alpha 21264 RISC). AMD concentrò molti sforzi nel miglioramento dell'unità floating-point del K6 e vi inserì 2x64 KB di Cache di primo livello. Come il Pentium II della Intel e il Pentium III Katmai, presentava una cache secondaria di 512KB, inserita esternamente al chip ma ancora all'interno del modulo dello Slot A e fatta funzionare ad una velocità minore del core: inizialmente alla metà (fino a 700 MHz), ma in seguito ai 2/5 (fino a 850 MHz) o anche a 1/3 (fino a 1 GHz) della velocità del core principalmente a causa dei costi e dei problemi di fornitura di una RAM di grosse dimensioni e dell'incapacità allora di integrare una grossa quantità di cache on-chip.

CPU: Duron


Processore di fascia economica presentato da AMD per la prima volta il 19 giugno 2000 per concorrere con i Celeron, processori di fascia economica della concorrente Intel.

I Duron non erano altro che degli Athlon Classic socket 462 (socket A) "limitati" in velocità e cache; in questo modo AMD prendeva due piccioni con una fava, infatti presentava dei processori di fascia economica che ampliavano le sue vendite e parallelamente riusciva a riutilizzare gli scarti di produzione dei processori di fascia superiore; infatti quando un Athlon non riusciva a reggere velocità operative soddisfacenti o aveva dei problemi ad una parte della cache non veniva buttato via ma semplicemente "rimarchiato" come Duron e limitato per andare ad una velocità che lo rendesse stabile. Con l'avvento dell'Athlon XP il Duron rimase come soluzione di fascia bassa senza cambiare nome. Nonostante il quantitativo di memoria cache di secondo livello (L2) inferiore all'Athlon, il Duron era un processore abbastanza veloce, solo poco più lento del fratello maggiore (specialmente nelle applicazioni che fanno un uso poco intensivo di cache L2).

Nel 2003, con l'uscita di produzione dell'Athlon XP, anche la linea produttiva dei Duron è stata interrotta, lasciando posto ai processori Sempron per la fascia bassa del mercato.

CPU: Sempron 64 (K8)


Le versioni successive del Sempron (Paris/Palermo socket 754) sono versioni depotenziate dell’Athlon 64 hanno solo 128 o 256 KB di L2-cache e alcune di queste non supportano istruzioni AMD64. A parte queste restrizioni, le nuove Sempron condividono molte funzionalità con l’Athlon 64, incluso il controllo di memoria integrato “on-die” e il supporto per l’infrastruttura HyperTransport.

Modelli


Paris (130 nm SOI)

    * L1-Cache: 64 + 64 K (Dati + Istruzioni)
    * L2-Cache: 256 K, fullspeed
    * MMX, 3DNow!, SSE, SSE2
    * Protezione esecuzione programmi (NX bit)
    * Controller memoria integrato
    * Socket 754, 800 MHz HyperTransport
    * VCore: 1.4 V
    * Prima versione: 28 luglio 2004
    * Frequenza di clock: 1800 MHz (3100+)

Palermo (90 nm SOI)

    * I modelli mobile sono Georgetown con 128K di L2 e Sonora con 256K di L2
    * L1-Cache: 64 + 64 K (Dati + Istruzioni)
    * L2-Cache: 128/256 K, fullspeed
    * MMX, 3DNow!, SSE, SSE2
    * SSE3 sugli stepping E3 ed E6
    * AMD64 sullo stepping E6
    * Cool'n'Quiet (3000+ e superiori)
    * Protezione esecuzione programmi (NX bit)
    * Controller memoria integrato
    * Socket 754, 800 MHz HyperTransport
    * VCore: 1.4 V
    * Prima versione: Febbraio 2005
    * Frequenza di clock: 1600 - 2000 MHz
          o 128 K L2-Cache: 1600 - 2000 MHz 2600+, 3000+, 3300+
          o 256 K L2-Cache: 1400 - 2000 MHz 2500+ (64bit), 2800+, 3100+, 3400+

Manila (90 nm SOI)

    * L1-Cache: 64 + 64 K (Dati + Istruzioni)
    * L2-Cache: 128/256 K, fullspeed
    * MMX, 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, AMD64, Cool'n'Quiet, NX bit
    * Controller memoria DDR2 integrato
    * Socket AM2, 800 MHz HyperTransport
    * VCore: 1.25/1.35/1.40 V (1.20/1.25 V per le versioni a risparmio energetico)
    * Prima versione: 23 maggio 2006
    * Frequenza di clock: 1600 - 2000 MHz
          o 128 K L2-Cache: 2800+, 3200+, 3500+
          o 256 K L2-Cache: 3000+, 3400+, 3600+
    * Stepping: F2 (Part No.: *CN, *CW)

Sparta (65 nm SOI)

    * L1-Cache: 64 + 64 KB (Dati + Instruzioni)
    * L2-Cache: 256/512 KB, fullspeed
    * MMX, Extended 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3, AMD64, Cool'n'Quiet, NX bit
    * Memory Controller: integrato a 128-bit (Dual channel) per DDR2
    * Socket AM2, 800 MHz HyperTransport
    * VCore: 1.20/1.40 V
    * Prima versione: 20 agosto 2007
    * Frequenza di clock: 1900– 2300 MHz
          o 256 KiB L2-Cache (Modello: Sempron LE-1100, LE-1150)
          o 512 KiB L2-Cache (modello: Sempron LE-1200, LE-1250, LE-1300)
    * Stepping: G1 (Part No.: *DE), G2 (Part No.: *DP)

CPU: Sempron (K7)


Le prime varianti (K7) erano basate sul Thoroughbred/Thorton Core (socket 462) dell’Athlon XP, con 256 KB di L2-cache e un FSB 333 (front side bus) da 166 MHz. La cpu Sempron 3000+, introdotta più tardi, è basata sul Core Barton (socket 462) e ha 512 KB di L2-cache.

Modelli


Thoroughbred B/Thorton (130 nm)

    * L1-Cache: 64 + 64 K (Dati + Istruzioni)
    * L2-Cache: 256 K, fullspeed
    * MMX, 3DNow!, SSE
    * Socket A (EV6)
    * Front side bus: 166 MHz (FSB 333)
    * VCore: 1.6 V
    * Prima versione: 28 luglio 2004
    * Frequenza di clock: 1500 MHz - 2000 MHz (2200+ to 2800+)

Barton (130 nm)

    * L1-Cache: 64 + 64 K (Dati + Istruzioni)
    * L2-Cache: 512 K, fullspeed
    * MMX, 3DNow!, SSE
    * Socket A (EV6)
    * Front side bus: 166 MHz (FSB 333)
    * VCore: 1.6 V
    * Prima versione: 17 settembre 2004
    * Frequenza di clock: 2000 MHz (3000+)