L1-L2-L3 cache hakkında bilgi

[sezgin05]

CPU'ların L1,L2 veL3 cacheleri hakkında bilgisi olan arkadaşları benim gibi yarım yamalak bilenleri aydınlatmaya davet ediyorum.Ayrıca işlemci üretimindeki 0.13 mikron veya 90nm gibi değerlerin anlamları,High Treading,Presscot kelimeleri hakkında bilgi verebilirlermi?
    Bazı işlemcilerin L2 cache'leri yüksek (1 Mb.) olduğu halde aynı hızda 512 Kb.cache olanı neden pahalı?

[z]

Sorularindan sadece mikronla tabir edilen kismi cevaplayabilirim.

Mos tekniginde kanal genisligi kuculurse  kapasitelerde kuculmekte ve daha yuksek frekanslara cikma imkani dogmakta.

Kanal genisligi kuculunce  hem frekans artirabilmekte hemde entegre boyutlari dusmektedir.

Bir diger soru icinde emin olmamakla birlikte yorum yapacagim.

Eger iki ramdan biri digerinden daha yuksek kapasaitede buna karsilik dusuk kapasiteli olani daha pahali ise muktemel dusuk kapasiteli olani daha yuksek hizda calisiyordur.

Bilindigi gibi hizli bir islemcinin dusuk hizli rami kullanabilmesi, islemcinin bu rama yavas erismesiyle mumkun oluyor bunun icin de
rama erisimde wait state'lerden yararlaniyor.

-------------

Sorunda ramlarin ayni hizda oldugunu belirtmissin gormedim bu durumda yukaridaki aciklama sadece wait state icin aciklama oldu.

[ASPExpert]

ilk olarak LX cache lerin nedeninden bahsedeyim. LX lerin hepsi CPU nun BUS yönetiminde kararlı kalmasını sağlayan bir grup "bekleme merkezi " şeklinde basitçe açıklanmaktadır. birtakım komutlar çalışırken gönderilen diğer komutların cpu'nun yanıtsız kalması "mission critical" ortamlarda  (ki bu ofis bilgisayarlarınızda olabilir) intelin başına bela olmuştur. L1(primary cache) bu veriyolunun tamını yönetir. Fakat her işlemcide mutlaka vardır. L2 (Secondary Cache) ise genelde (AMD nin MP serisi haric) son 16 biti yönetir ki buda l1 üzerinde yükü dengeler. L3 üse yanlış hatırlamıyorsam XEON ITANYUM vs gibi 64 bitliklerde geri kalan 32 biti yönetiyordu ama emin değilim .

sevgili bunalmıs mikron olayını anlattı. teşekkür

High Thread derken sanırım Hyper Thread demek istedin buda işlemcinin 3Ghz ilek 2.7 Ghz olarak satılıp daha fazla performans göstermesi temeline dayanan bir aldatmacanın dile gelmiş halidir. Bir işlemcinin 2 işlemci gücünde çalışması diye birşey yoktur.

Threading denilen işlem CPU  ya aynı anda iş gönderip birini yaparken durup diğerini yapması sonra bunun durup ilk gelene devam etmesi dir. Bilinen tüm işlemciler "düzgün kodlandığında" bu işlemi rahat rrahat yaparlar. Fakat intel bunu çok daha süslü bir şekilde ortaya attı. Aslını isterseniz bunu bilen insanlar bile buna kapıldı..  

Prescott ise intelin yine teknolojiyi abarttığı noktalardan biridir. 0.09mikron, 800mhz bus  soket T ve 3.2 Ghz den sonraki işlemcilerine verdiği bir addır. 6 7 ay içinde ev bilgisayarlarında görebileriz.

Bu konudaki makale ise;

Intel Prescott Processor Summary
By : Cheang Wai Keong
Edited by : Hock Lai, Melvin Tong
Date : 8th March 2003





Intel Prescott Processor Summary

Features

0.09 micron process
81mm² die
800MHz FSB
16k L1 cache
1MB L2 cache
Advanced Hyper-Threading Technology
Prescott New Instructions (PNI) support
Expected ≥3.2GHz (scaleable up to 5GHz)
Support for LaGrande security technology (may not be enabled)
Availability: Q4 03
Summary
Prescott, the next generation Intel processor will hit the streets in the 4th quarter of 2003. The Prescott processor is the code name for a new generation of IA-32 processors. It is expected to debut at 3.2GHz and will eventually scale up into the 5GHz region. The timing of its release will coincide with AMD's Hammer processor brings Prescott into direct competition with it.

Although based on the NetBurst architecture similar to its Pentium 4 predecessors, Prescott nevertheless features a slew of enhancements to its micro-architecture with improved Hyper-Threading Technology, advanced power management, 13 new instructions and larger caches.

Intel is fabricating the Prescott on huge 300mm wafers with its cutting edge 90-nanometer (90nm) strained silicon process. The 90nm process enables Intel to pack in more cache into Prescott. Prescott doubles current Pentium 4 cache figures with 16K of L1 and a whopping 1MB of L2 (as a comparison, the current L2 record holder for is AMD's Barton core with only 512K of L2). In order to fit such a large amount of cache into the core, Intel added a 7th copper layer paving the way for >100M transistor counts. The 90nm process also includes certain features which allows for higher clock frequencies and lower voltages in the neighborhood of 1.2V. The larger cache will aid the processor in pre-fetching and storing data close to it for faster processing.


Intel Desktop Processor Roadmap

In true Intel fashion, Prescott features 13 new instructions added to improve application areas such as in multimedia and gaming. Dubbed the Prescott New Instructions (PNI), the additions will speed up FP to integer conversions, complex arithmetic, video encoding, enable SIMD FP operations in AOS format and thread synchronization. The new technology is compatible with existing software written for Intel architecture microprocessors and existing software should continue to run correctly, without modification, on microprocessors that incorporate PNI. Of course, Prescott will include MMX, SSE and SSE2 extensions as well. More information on PNI is available here.

After its initial release in Northwood, an improved Hyper-Threading Technology is now a mainstay on Prescott's feature list. HT will definitely benefit from the larger caches as well as the new thread synchronization instructions. After its HT lackluster introduction in Northwood, Intel is probably banking on Prescott to show HT's true potential. Perhaps by then, more applications will be optimized to take advantage of this technology.

Prescott also includes support for Intel's LaGrande initiative which calls for protected execution, memory and storage. It is believed that LaGrande and Microsoft's Palladium technology will work together to increase the level of computing security. LaGrande would be implemented through processor extensions and it is left to be seen if the initial offering of Prescott will have it enabled.

In line with Intel's 865 (Springdale) and 875P (Canterwood) family of chipsets, Prescott is expected to debut on 800 MHz FSB with DualDDR333 and DualDDR400 support. Prescott platforms are expected to pack a punch in term of peformance. Following this, Intel is expected to unveil its Tejas processor, the successor to Prescott in 2004.

Saygılar, Sevgiler...

[sezgin05]

Sanal alemde şöyle bir dolaşsak Athlon işelmciyi her açıdan İntel işlemciden üstün bulan insanlarla dolu...
   Siz ustalar bu konuda ne düşünürler merak ettim doğrusu..?

[axanc]

hp'nin Athlon ve Linux'a destek vermesinin bir nedeni olmalı tabii ki...  8)

[byka]

bunu bende ogrenek istiyorum amd mi intelmi ...ise neden?

[axanc]

komut setleri açısından intel'in uzun bir geçmişten gelen bir tecrübesi var tabii ki, ancak bu x86 konusu intel için aynı zamanda biraz bağlı kalması gereken konulara neden oluyor.. ve hala yeni TCP protokolleri kullanıma girmediği için genel kullanımda hangisinin geleceğinin daha parlak olacağı tam bir açıklık kazanmadı... öte yandan windows'un kaynak kodlarına olan güvensizlik büyük şirketler ve devletler başta olmak üzere herkesi Linux'a itiyor, sonucunda Linux'u en çok destekleyen Athlon burada bir adım önde görünüyor, acaba sonuç ne olacak... benim bakış açımdan konu böyle görünüyor, sizinkinden?

[Erkan Gench]

verileri RAM'den okuyarak işlemek yavaş bi işlemdir çünkü işlemcinin iç hızıyla RAM ile haberleşme hızı aynı değildir. son zamanlarda kullanılan cache bellekler L1 cache işlemciyle aynı, L2 cache işlemcinin yarısı gibi hızlarlarla çalışıyor ve işlemcinin içinde yeralıyor.

cache belleğe işlemcinin en son işlediği kodlara göre daha sonra işlenecek kodlar karmaşık algoritmalarla tahmin edilerek alınır. eğer tahmin doğru ise kodlar RAM'den okunmak yerine cache den alınır ve normalden çok daha hızlı işlenir. bu teknoloji sadece işlemcilerde değil harddisk vs.'de de  kullanılıyor.

cache'in yeri ve hızları teknoloji ile değişiyor.

bu konuda sevdiğim hocam Nurettin Topaloğlu'nun 'mikroişlemciler ve assembly dili' kitabına bakabilirsiniz.

athlon ile intele gelince örneğin athlon 2000+ ile intelin 2Ghz lik işlemcileri 2000+ 2Ghzden çok daha düşük saat hızında çalışmasına rağmen. aynı performansı veriyor. dergilerde yapılan testler böyle. ben yapmadım ama bunu deneyen arkadaşlar gerçekten böyle olduğunu söylüyor.

işin ilginci bu işlemciler arasında bariz fiyat farkı var. intel adını kullanarak aynı performansı veren işlemciyi athlondan çok daha pahalı fiyata satıyor ve peynir ekmek gibi de satılıyor.

tabi birde intelin tekel konumunda olması ve ben dahil bir grup insanın ne olursa olsun tekele karşı tekel olmayanları desteklemeside var .

yanlız son zamanlarda çıkan teknolojileri takip edemediğim için yukarıdaki saat hızı/fiyat meselesi şimdi geçerli olmayabilir.

[sezgin05]

Bir rivayete görede Athlon işlemciler çok ısınıyormuş ..doğrumu?
   Isı demişken  İntelin işlemcilerinin soğutucu temas alanları neden 1cm*1cm gibi küçük bir alanda tutulmuş olabilir.Halbuki işlemcinin tepesi komple soğutma alanı olarak bırakılabilir.Gerçi son çıkan 1Mb.L2 Cache işlemcileri dediğim şekilde yapmışlar ama daha öncekileri acaba neden düşünmemişlerdir sizce?
    Ayrıca bir PCde örneğin P4 2.8 GHz. 1Mb.L2 Cache 533 Mhz..mi       yoksa P4 3.2 GHz.512 Kb.L2 Cache 800 Mhz...mi tercih edersiniz neden?
     Artık çok oldum galiba...ama değerli yorumlarınız çok önemli benim için.
İyi çalışmalar.

[ASPExpert]

Sevgili dostlarım. Yaklaşık 14 yıldır bu meretle içiçeyim. Bundan 4 yıl önce AMD ile tanıştım. Ve ozamandan beridir kullanıyorum, kullandırtıyorum, herkese tavsiye ediyorum.

Dostlar, ilk olarak ısı problemleri yok. O eskidendi. Bunun nedeni isi daha çok akım cekiyordu. Şimdi daha iyi durumda. satede güçlü bir PSU unuz olursa daha zevki saatler yaşarsınız demek istiyorum. Oda ekran kartları yüzünden.

Intel in desteklemediği, NVidia, MS, Epox ve AMD ile beraber geliştirilen 14 grafik komutu sizin grafik ortamdaki uygulamalarına muhteşem destek olmaktadır.

Hatta yakında gelecek olan AMD Hammer (ki muhtemelen ilk müsterilerinden biri olacagım) Nvidia' nın bir Gfx protokolü ile güclendirilmiş olacak ve tüm NVidia ekran kartlarında %30 a kadar daha fazla performans verecek..

AMD iyidir arkadaşlar.. Ve bence en iyisidir...

[Erkan Gench]

cache miktarı belli bir seviyeye kadar büyük hız artışlarına sebep oluyor fakat bi noktadan sonra bu azalmaya başlıyor yani bi noktadan sonra cache miktarını iki kat arttırmanız verimliliği %5-10 arttırabiliyor ancak. cache bellekler çok pahalı olduğundan haddinden fazla cache kullanmak akıllıca bi iş değil.  

ben olsaydım mantık olarak 512K-800Mhz olanı seçerdim fakat genede testlere bakıp karar vermek daha doğru olur.

ben birkaç aydır athlon 2000+ kullanıyorum ısınma diye bir problem kesinlikle yok. işlemciyi overclock ile 2600+ yaptım veriyolu  hızıda 400Mhz cooler master fan aldım ve işlemci ısısı 43 derece. fan normalden yavaş döndüğü için oldukçada sessiz.

[aster]

Soket 939 ve AMD'den incelemeler
http://www.pclabs.gen.tr/article.asp?doc=352

[DumrulBey]

High Thread derken sanırım Hyper Thread demek istedin buda işlemcinin 3Ghz ilek 2.7 Ghz olarak satılıp daha fazla performans göstermesi temeline dayanan bir aldatmacanın dile gelmiş halidir. Bir işlemcinin 2 işlemci gücünde çalışması diye birşey yoktur.

Threading denilen işlem CPU ya aynı anda iş gönderip birini yaparken durup diğerini yapması sonra bunun durup ilk gelene devam etmesi dir. Bilinen tüm işlemciler "düzgün kodlandığında" bu işlemi rahat rrahat yaparlar. Fakat intel bunu çok daha süslü bir şekilde ortaya attı. Aslını isterseniz bunu bilen insanlar bile buna kapıldı...

Aldatmaca ve süslü ifadelerine katılıyorum. Ancak galiba HT (Hyper-Threading) konusu anlaşılmamış. Hatta ben bile tam anladığımı iddia edemem. Ama anladığımdan biraz bahsederek bilgi vermeye çalışayım:

Aslında arkadaşımızı anlattığı olay multitasking (çok görevlilik) tanımı olmuş. Halbuki bu yeni teknolojide böyle bir şey söz konusu değil. Benim anladığım kadarıyla yapılan iki işin ortak yanlarını bir çok kere tekrarlamak yerine bir seferde yapıp sonucu kodu işletilen iki yazılıma da göndermeye dayanıyor. Bunu şöyle bir örnek ile güzelleştirebiliriz:

Farzedelim aynı yerden bağlı iki elektronik bileşeni lehimliyorsunuz. Bu işi ayrı ayrı yapmak yerine elemanları lehimlenecek yere sabitleyip bir kere ısıtıp lehimlemek size zaman kazandıracaktır. Sonuçta lehimlenen yer sıcakken lehimi ve lehimleneni tutmaya hazırdır.

Sanal alemde şöyle bir dolaşsak Athlon işelmciyi her açıdan İntel işlemciden üstün bulan insanlarla dolu...
Siz ustalar bu konuda ne düşünürler merak ettim doğrusu..?

Sağ olsın arkadaşlar fiyat ve performans farkları ile ilgili yorum yapmışlar. Ben de Barton çekirdek içeren AMD Athlon) XP 2500+ kullanıcısıyım. Neden bunu tercih ettin diye sorarsanız. İlk olarak ucuz olması etkili olduğunu söylerim. Ancak ucuz olsun diye de farklı bir çekirdeğe sahip işlemci alabilirdim de. Yani alırken fiyat/performans karşılaştırması yanında diğer çekirdeklere nazaran üstünlüklerini inceleyerek kanaatimce bilinçli bir seçim yaptım. Sisteme geçen sene Temmuz ayında 102 dolarlık fiyatıyla geçtim. Anakart olarak bu çekirdek ile çok uyumlu AOpen'nın AK79D-Max modelini kullandım. Bir de çift DDR ile Aopen GeForce FX 5200 taktımmı her türlü oyunu geçen bir seneden bu yana sorunsuz oynar hale geldim. Aslında ekran kartı da ucuz ve yavaş olanlardı ama 74 dolarlık fiyatı ile bana en uygunuydu.

Sonuç az bir bütçe ile tatmin edici derecede yüksek performansdı. Ancak! Ne yazık ki herşey donanım ile bitmiyor. İsterse sınırsız önbelleğe yüksek MIPS'li işlemcilere, mekanik olmayan bir diske sahip olun. Gün geliyor performans bir anda yarıya iniyor. Bu söylediğime eminim kimsenin itirazı olmayacak. Yani her zaman kurduğunuz sistemin başlangıç performansı kalıcı olmuyor. Bu da Ghost gibi yedekleme programlarını kullanmaya mecbur ediyor. Aksi taktirde çalışma anı gecikmeleri yanı sıra sistemi yüklemek için bir gününüzü feda ediyorsunuz. Dolayısıyla ister istemez aylık sistem yenileme gereksinimi doğuyor.

Çözümü bence biraz mimari, çoğunluğu da işletim sisteminden (OS) geçiyor. Çünkü bugüne kadar kullandığım sistemler x86 makinelerin yavaş yavaş geliştirilmiş hali. Yani x86'nın huyuda suyuda aynı. Keza OS'lar da HT gibi teknolojilere rağmen yavaş kaldığı, bir yerlerde takıldığı, saçma sapan bir performans kaybı yaşanıyor. Kulağımıza gelen haberlere göre anakartlar yeniden tasarlanıyormuş. Belki çoğunlukla dış dünya ile haberleşme yapılarında değişiklikler yapılıyor ama olumlu bir gelişme yaşandığı inkar edilemez. Bir de bu OS gibi olmaz olmaz yazılımlarda yapılsa sanırım aşırı bir performans kazanılır. Gerçie 64 bit yapıya geçiş çok geç kalınmasına rağmen başlandı. Bence öyle bir şey olmalı ki artık eskiyi desteklemeye bırakıp her şey 64 bit üzerinden yeniden tasarlansa çok iyi olur. Tabii bunun ne kadar büyük ve zor bir devrim olduğu ortada.

Sevgiler, saygılar...

[DumrulBey]

Merhaba,

Ben de iyice öğreneyim diye ufak bir araştırma yaptım. Şu siteleri buldum. Okuyalım bakalım...

http://www.penta.com.tr/channels/1.asp?id=409

http://www.hardwaremania.com/reviews/pentium4HT/ht1.shtml

Sevgiler, saygılar...

[DumrulBey]

Merhaba,

Bir de aşağıdaki kaynak var ki aklınıza ne geliyorsa her şeyi bulabiliyorsunuz. Mutlaka bir kenara not edin...

:arrow: Adres: http://www.x86.org/intel.doc/miscspecs.htm

Her konuda Intel PDF belgeleri:
- Application Notes
- Chipset Documentation
- 80186 Documentation
- Intel386 Documentation
- Intel486 Documentation
- Pentium (and Pentium MMX) Documentation
- Pentium Pro (P6) Documentation
- Pentium II Documentation
- MMX Specifications
- Miscellaneous Specification
- Tools Interface Stardards
- Related Documentation Links

Sevgiler, saygılar...