| Duron | |
|---|---|
| procesor | |
| Výroba | od roku 2000 do roku 2004 |
| Výrobce | |
| Frekvence CPU | 600-1800 MHz |
| frekvence FSB | 200-266 MHz |
| Produkční technologie | CMOS , 180-130 nm |
| Instrukční sady | IA-32 , MMX , 3DNnyní! , SSE |
| konektor | |
| Nuclei |
|
| Sempron | |
AMD Duron (z latiny durus - tvrdý, silný , vyslovováno "Duron") - řada x86 - kompatibilních mikroprocesorů vyrobených AMD v letech 2000-2004 a zaměřených na spotřebitelský trh.
Procesor Duron je založen na architektuře K7 . Byl oznámen 19. června 2000 a zaměřoval se na trh počítačů nižší třídy, kde konkuroval procesorům Intel Celeron . Jediným rozdílem mezi jádrem procesorů Duron a dražšími AMD Athlon a Athlon XP byla velikost cache druhé úrovně zmenšená na 64 kB . Zpočátku měly procesory Athlon a Duron stejnou frekvenci systémové sběrnice a v pozdějších modelech Athlonu běžela sběrnice na vyšší frekvenci než Duron.
Procesory Duron jsou vyrobeny v pouzdře FCPGA a jsou určeny pro instalaci do základních desek se 462pinovou paticí Socket A.
Skříň procesorů Duron je substrát vyrobený z keramiky (jádra Spitfire a Morgan) nebo organického (zelené nebo hnědé) materiálu (jádro Applebred) s otevřeným krystalem nainstalovaným na přední straně a kontakty na zadní straně (453 kontaktů). Na straně matrice jsou SMD prvky a také kontakty, které nastavují napájecí napětí, frekvenci a velikost přiložené L2 cache (běžně nazývané můstky). Kontakty jsou umístěny ve skupinách, které jsou označeny L1 - L7 v procesorech založených na jádře Spitfire, L1 - L11 v procesorech na jádře Morgan a L1 - L12 v procesorech na jádře Applebred. Pozdější procesory založené na jádře Applebred využívaly i „bridgeless“ balení, ve kterých jsou konfigurační piny ukryty pod vrstvou laku [1] [2] .
Procesory s jádrem Spitfire a Morgan jsou označeny na matrici procesoru, zatímco procesory s jádrem Applebred jsou označeny na nálepce umístěné poblíž čipu.
Zpočátku nebyl krystal chráněn před odštípnutím, ke kterému mohlo dojít v důsledku zkosení chladiče , pokud jej nesprávně nainstalovali nezkušení uživatelé, ale brzy se objevila ochrana proti deformacím v podobě čtyř kulatých těsnění umístěných v rozích chladiče. Podklad. Navzdory přítomnosti těsnění, pokud nebyl chladič instalován pečlivě nezkušenými uživateli, krystal by mohl stále prasknout a odštípnout (procesory s takovým poškozením se obvykle nazývaly "otrhané").
V řadě případů procesor, který utrpěl značné poškození krystalu (čipy až 2–3 mm od rohu), pokračoval v práci bez poruch nebo se vzácnými poruchami, zatímco procesor s menšími čipy mohl úplně selhat.
Nejjednodušší způsob, jak zkontrolovat "bodnutí" procesoru (bez použití lupy a mikroskopu ), byla "kontrola nehtu" - nehet byl přejet po okrajích krystalu [3] . V případě čipů prst jasně cítil drsnost. Čipy rohů krystalu byly určeny vizuálně. Dodržení montážních opatření nebo instalace zkušeným assemblerem však namísto vlastní instalace vyloučila mechanické poškození procesorů s otevřeným jádrem, jako je rodina AMD K7 nebo procesory Intel Pentium III a Celeron s jádrem Coppermine.
První procesory Duron (Spitfire) byly určeny pro levné stolní počítače a byly vyráběny 180 nm technologií. Od procesorů AMD Athlon (Thunderbird) se lišily zmenšením L2 cache na 64 KB . Na základě jádra Spitfire byly vyrobeny také procesory pro notebooky - Mobile Duron, které se vyznačovaly sníženým napájecím napětím a přítomností energeticky úsporného PowerNow! .
Dalším vývojem desktopové rodiny Duron bylo jádro Morgan (180 nm), které se od svého předchůdce lišilo přítomností instrukčního bloku SSE . Jádro Morgan vzniklo na základě jádra Palomino procesorů AMD Athlon XP a lišilo se od něj zmenšenou L2 cache na 64 KB. Jádro Camaro, určené pro mobilní počítače , se od jádra Morgan lišilo sníženým napájecím napětím a přítomností energeticky úsporného PowerNow! .
Posledním jádrem použitým v rodině procesorů Duron bylo jádro Applebred (130 nm), což bylo jádro Thoroughbred ( Athlon XP ) s částečně deaktivovanou L2 cache.
V roce 2004 byly procesory Duron nahrazeny rodinou procesorů AMD Sempron .
Procesory Duron na jádře Spitfire| Hodinová frekvence (MHz) | 600 | 650 | 700 | 750 | 800 | 850 | 900 | 950 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Frekvence FSB (MHz) | 200 | |||||||
| Oznámeno | 19. června 2000 | 5. září 2000 | 17. října 2000 | 8. ledna 2001 | 2. dubna 2001 | 6. června 2001 | ||
| Hodinová frekvence (MHz) | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
|---|---|---|---|---|
| Frekvence FSB (MHz) | 200 | |||
| Oznámeno | 20. srpna 2001 | 1. října 2001 | 15. listopadu 2001 | 21. ledna 2002 |
| Hodinová frekvence (MHz) | 1400 | 1600 | 1800 |
|---|---|---|---|
| Frekvence FSB (MHz) | 266 | ||
| Oznámeno | 21. srpna 2003 | ||
| Hodinová frekvence (MHz) | 800 | 850 | 900 | 950 | 1000 | 1100 | 1200 | 1300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Frekvence FSB (MHz) | 200 | |||||||
| Oznámeno | 14. května 2001 | 20. srpna 2001 | 12. listopadu 2001 | 17. prosince 2001 | 30. ledna 2002 | |||
První jádro použité v procesorech Duron je procesorové jádro AMD Athlon s mezipamětí L2 zmenšenou na 64 KB . Na rozdíl od kostky Celeron , což bylo Pentium III s částečně deaktivovanou vyrovnávací pamětí, kostka Duron obsahuje pouze nezbytných 64 kB. To umožnilo snížit počet tranzistorů a zmenšit plochu krystalu, čímž se zvýšil výtěžek vhodných krystalů a snížily se náklady na výrobu.
Stejně jako procesor Athlon má Duron 128 KB L1 cache (64 KB instrukční cache a 64 KB datová cache), což je dvojnásobek L2 cache.
Takové zmenšení velikosti L2 cache u procesorů Duron je možné díky použití exkluzivní cache architektury, kdy data uložená v L1 cache nejsou duplikována v L2 cache. Efektivní velikost mezipaměti u procesorů Duron je tedy 192 kB, zatímco efektivní velikost vyrovnávací paměti u procesorů Celeron , které mají inkluzivní architekturu, se rovná velikosti mezipaměti L2 – 128 kB. Vzhledem k efektivnější architektuře mezipaměti je vliv velikosti mezipaměti na výkon v procesorech architektury K7 méně patrný. To umožňuje použití paměti s vyšší latencí a nižší šířkou pásma bez snížení výkonu.
Procesory Duron, stejně jako Athlon Thunderbird , mají 16kanálovou asociativní L2 cache, zatímco asociativita L2 cache (4 kanály) procesorů Celeron je poloviční ve srovnání s procesory Pentium III. Efektivitu cachování v procesorech Duron tedy snižuje pouze zmenšení velikosti L2 cache.
Nevýhodou procesorů Duron je vyšší latence cache paměti oproti procesorům Celeron a také malá šířka L2 cache sběrnice – 64 bitů (Celeron má 256bitovou sběrnici), což poněkud snižuje výkon paměťového subsystému [4] .
Stejně jako AMD Athlon běží procesory Duron na systémové sběrnici Alpha EV6 licencované AMD od DEC . Charakteristickým rysem této sběrnice je přenos dat na obou hranách hodinového pulsu. Efektivní frekvence sběrnice je tedy dvojnásobkem základní frekvence.
Procesory Duron založené na jádře Spitfire byly vyrobeny technologií 180 nm , obsahovaly 25 milionů tranzistorů a plocha krystalu byla 100 mm². Systémová sběrnice pracovala na frekvenci 100 MHz (efektivní frekvence - 200 MHz). Napájecí napětí bylo 1,6V . Maximální odvod tepla byl 41,5 W.
Procesory Duron, stejně jako Athlon, neměly vestavěné prostředky pro měření teploty jádra. Měření bylo prováděno pomocí senzoru umístěného pod procesorem ("sub-socket sensor") a vyznačovalo se nízkou přesností. Často se snímač nedotýkal pouzdra procesoru, ale měřil teplotu vzduchu v blízkosti procesoru. Tepelný výkon procesorů Duron založených na Spitfire byl nedostatečný v situaci zapnutí bez chladiče nebo v nepravděpodobné situaci selhání chladiče, což by při instalaci nezkušenými uživateli mohlo vést k selhání procesoru v důsledku přehřátí.
Morgan (Model 7)20. srpna 2001 AMD oznámilo procesor Duron založený na novém jádru Morgan . Toto jádro je procesorové jádro AMD Athlon XP (Palomino) s mezipamětí L2 sníženou na 64 KB.
Procesor AMD Duron na jádře Morgan vyšel dříve než Athlon XP na jádře Palomino. Až do tohoto okamžiku vycházely procesory zaměřené na trh vysoce výkonných systémů dříve než procesory pro levné počítače na nich založené. V případě jádra Palomino byl prvním procesorem založeným na tomto jádru mobilní Athlon 4 , oznámený 14. května 2001 . 5. června byly vydány serverové procesory Athlon MP a 20. srpna Duron na jádře Morgan. Procesory Athlon XP byly oznámeny 9. října 2001 [5] .
Hlavní inovace představené v jádře Morgan jsou přítomnost instrukčního bloku SSE a také přítomnost hardwarového prefetch mechanismu. Díky těmto inovacím je výkon procesorů Duron na jádře Morgan o 2-5 procent vyšší než výkon procesorů na jádře Spitfire při stejné taktovací frekvenci [6] .
Procesory Duron založené na jádru Morgan mají navíc vestavěný teplotní senzor ( tepelná dioda ), který umožňuje při použití základní desky podporující práci s tímto senzorem organizovat účinnější ochranu proti přehřátí než při použití externího teplotního senzoru. . Vzhledem k tomu, že někteří výrobci základních desek, zejména v prvních dnech po uvedení procesorů Athlon XP a Duron s vestavěným teplotním senzorem, porušovali doporučení AMD ohledně tepelné ochrany, mohla být ochrana při zapnutí bez chladič nebo pokud bylo zničeno jeho upevnění [7] . Tepelná ochrana v procesorech Duron však byla dostatečná k ochraně procesoru za normálních provozních podmínek a chránila před situacemi, jako je například zablokování chladiče.
Procesory Duron založené na jádře Morgan byly stále vyráběny pomocí 180nm technologie, obsahovaly 25,2 milionů tranzistorů a plocha krystalu byla 105,68 mm². Systémová sběrnice, stejně jako u procesorů založených na jádře Spitfire, pracovala na frekvenci 100 MHz (efektivní frekvence - 200 MHz). Napájecí napětí pro zajištění stabilního provozu na vyšších frekvencích (až 1,3 GHz ) bylo zvýšeno na 1,75 V. V tomto ohledu se zvýšil i odvod tepla procesorů (až 60 W ), a to i přes přepracování jádra, zaměřené na jeho snížení.
Předpokládalo se, že 130nm jádro Appaloosa se stane dalším vývojem řady Duron, ale na začátku roku 2002 toto jádro zmizelo z oficiálních plánů AMD. Byla uvolněna pouze malá dávka technických vzorků.
Applebred (Model 8)21. srpna 2003 byli oznámeni poslední členové řady levných procesorů AMD Duron . Byly to procesory Athlon XP založené na jádře Thoroughbred s částečně deaktivovanou L2 cache a od svých předchůdců se lišily zvýšenou frekvencí systémové sběrnice až na 266 MHz , mírně nižším napájecím napětím (1,5 V ) a odvodem tepla (57 W ).
Procesory Duron založené na jádře Applebred, stejně jako Athlon XP založené na jádře Thoroughbred, byly vyrobeny pomocí 130nm technologie, obsahovaly 37,2 milionů tranzistorů (z nichž některé představovaly deaktivovanou mezipaměť), plocha matrice byla 80,89 mm² pro revize jádra A0 a 84 ,66 mm² pro revizi jádra B0.
Vzhledem k tomu, že procesory založené na jádře Applebred měly fyzicky 256 KB L2 cache, která by s vysokou pravděpodobností mohla být provozuschopná, byl nalezen způsob, jak umožnit všech 256 KB uzavřením určitých kontaktů umístěných na substrátu procesoru. Když byla úspěšně povolena mezipaměť L2, procesor Duron se změnil na Athlon XP založený na jádře Thoroughbred [8] .
28. července 2004 byly oznámeny první procesory nové rodiny levných procesorů AMD, Sempron (některé z nich byly založeny na jádře Thoroughbred B0), které nahradily rodinu Duron.
Mobilní procesory Duron byly vyráběny na bázi jader Spitfire a Morgan (mobilní verze jádra Morgan se nazývá Camaro) a od stolních procesorů Duron se lišily nižším napájecím napětím (1,4–1,5 V ) a odvodem tepla (až 35 W) , stejně jako přítomnost technologické podpory PowerNow! , který umožňoval během provozu řídit taktovací frekvenci a napájecí napětí. Během nečinnosti procesorů kleslo napětí na 1,2 V a frekvence - až 300 MHz . To umožnilo snížit spotřebu procesoru o třetinu a prodloužit tak výdrž baterie notebooku .
Mobile Duron, stejně jako stolní procesory, byl vyroben v 453-pinovém FCPGA pouzdru a instalován do 462-pin Socket A konektoru .
Procesory Duron byly určeny pro počítačový trh nižší třídy jako alternativa k dražšímu AMD Athlon a jako konkurent levných procesorů Intel , rodiny Celeron . Procesory Duron byly na trhu od okamžiku, kdy byly oznámeny v červnu 2000 , až do uvedení nové rodiny levných procesorů AMD Sempron v červenci 2004 . Paralelně s Duronem existovaly následující x86 procesory :
| [15] [16] | Spitfire | Morgan | Camaro | jabloňový | |
|---|---|---|---|---|---|
| plocha počítače | mobilní, pohybliví | plocha počítače | mobilní, pohybliví | plocha počítače | |
| Frekvence hodin | |||||
| Frekvence jádra, MHz | 600-950 | 600-700 | 1000-1300 | 800-1300 | 1400-1800 |
| Frekvence FSB , MHz | 200 | 266 | |||
| Charakteristika jádra | |||||
| Instrukční sada | IA-32 , MMX , 3DNnyní! , Rozšířeno 3DNow! | IA-32 , MMX , 3DNnyní! , Rozšířeno 3DNow! , SSE | |||
| Registrovat bity | 32 bitů (celé číslo), 80 bitů (skutečné), 64 bitů (MMX) |
32 bitů (celé číslo), 80 bitů (skutečné), 64 bitů (MMX), 128 bitů (SSE) | |||
| Hloubka dopravníku | Celé číslo: 10 stupňů, Reálný počet: 15 stupňů | ||||
| Bitová hloubka SHA | 43 bit | ||||
| Bitová hloubka SD | 64bit + 8bit ECC | ||||
| Předběžné načítání dat hardwaru | Ne | tady je | |||
| Počet tranzistorů , mil. | 25 | 25.2 | 37.2 | ||
| L1 cache | |||||
| Datová mezipaměť | 64 KB, 2-cestné vytáčení-asociativní, délka linky 64 bajtů, duální port | ||||
| Mezipaměť instrukcí | 64 KB, 2-kanálové vytáčení-asociativní, délka linky - 64 bajtů | ||||
| L2 cache | |||||
| Objem, kB | 64 | ||||
| Frekvence | jádrová frekvence | ||||
| Bitová hloubka BSB | 64bit + 8bit ECC | ||||
| Organizace | Spojené, typově asociativní, exkluzivní; délka řetězce - 64 bajtů | ||||
| Asociativnost | 16 kanál | ||||
| Rozhraní | |||||
| konektor | Zásuvka A | ||||
| Rám | keramický FCPGA | organický FCPGA | |||
| Pneumatika | EV6 ( DDR ) | ||||
| Technologické, elektrické a tepelné charakteristiky | |||||
| Produkční technologie | 180 nm. CMOS (šestivrstvé sloučeniny hliníku) | 180 nm. CMOS (šestivrstvé, měděné spoje) | 130 nm. CMOS (měděné spoje) | ||
| Plocha krystalu, mm² | 100 | 105,68 | 80,89 (A0), 84,66 (B0) | ||
| Napětí jádra, V | 1.6 | 1.4 | 1,55-1,75 | 1.5 | 1.5 |
| Napětí I/O obvodu , V | 1.6 | ||||
| Maximální uvolňování tepla, W | 41,5 | 35.4 | 60,0 | 35,0 | 57,0 |
| Technologie pro úsporu energie | — | PowerNow! | — | PowerNow! | — |
Značení procesorů Duron se skládá ze tří řádků. První řádek je název modelu, druhý obsahuje informace o revizi jádra procesoru a jeho datu vydání, třetí obsahuje informace o šarži procesorů. Níže je dekódování řetězce názvu modelu procesorů Duron s různými jádry.
Spitfire ( Dxxx AUT1B )
Mobilní Spitfire (DM xxx AVS1B)
Morgan (DH zxxxx A y T1B)
Camaro (DHM xxxx A yz 1B)
Applebred (DHD xxxx DLV1C)
Spitfire
| revize | ID CPU | Poznámka |
|---|---|---|
| A0 | 0x630h | modely D600AUT1B, D650AUT1B, D700AUT1B, D750AUT1B, D800AUT1B, D850AUT1B, D900AUT1B, D950AUT1B |
| A2 | 0x631h |
Morgan
| revize | ID CPU | Poznámka |
|---|---|---|
| A0 | 0x670h | modely DHD1000AMT1B, DHD1100AMT1B, DHD1200AMT1B, DHD1300AMT1B; modely DHL1100AHT1B, DHL1000AKT1B, DHL950APT1B, DHL900AMT1B (nízká spotřeba) |
| A1 | 0x671h |
jabloňový
| revize | ID CPU | Poznámka |
|---|---|---|
| A0 | 0x680h | modely DHD1400DLV1C, DHD1600DLV1C, DHD1800DLV1C |
| B0 | 0x681h |
| revize | ID CPU | Poznámka |
|---|---|---|
| sA0 | 0x630h | modely DM600AVS1B, DM700AVS1B |
| sA1 | 0x631h | |
| cA0 | 0x670h | modely DHM0800ALS1B, DHM0850ALS1B, DHM0900ALS1B, DHM0950AQS1B, DHM1000ALS1B, DHM1000AVS1B, DHM1100AVS1B, DHM1200AJS1B (25 W); modely DHM1000AKQ1B, DHM1100AHQ1B, DHM1200AQQ1B, DHM1300ALQ1B (35 W) |
| cA2 | 0x671h |
Parametry procesoru, jako je hodinová frekvence , napájecí napětí, velikost povolené mezipaměti druhé úrovně (Applebred) a frekvence systémové sběrnice (Applebred) se nastavují pomocí několika skupin kontaktů umístěných na podložce procesoru. Kontakty mohou být buď zkratovány nebo spáleny laserem během výrobního procesu procesoru.
Umístění kontaktů na podložce umožňuje uživateli měnit parametry procesoru doma připojením přerušených kontaktů nebo přestřižením uzavřených.
Níže je uveden seznam skupin pinů a jejich funkčnosti pro různá jádra procesoru Duron.
Spitfire
Morgan
jabloňový
Je také možné změnit násobič sepnutím kontaktů konektoru Socket A. Tato metoda funguje, pokud není blokována změna multiplikačního faktoru. K dispozici je také speciální zařízení, které se instaluje mezi procesor a konektor socket a umožňuje měnit násobič odemčených procesorů na jádře Applebred [17] .
U pozdních procesorů Applebred core vydaných po 39. týdnu 2003 (stejně jako u některých procesorů vydaných po 34. týdnu) je násobič pevný a nelze jej odemknout obvyklým způsobem pomocí skupinových kontaktů L1, existuje však možnost změnit typ procesoru na mobilní s možností změny násobiče [18] . Tato metoda funguje pouze na základních deskách s čipovou sadou , která podporuje změnu násobiče za provozu [19] .
Datum vydání procesoru je určeno druhým řádkem označení: čtyřmístné číslo za písmenným kódem obsahuje informaci o roce a týdnu vydání. Takže například procesor s označením „MIRGA0337VPMW“ vyšel 37. týden roku 2003 .
Procesor je složité mikroelektronické zařízení, což nevylučuje možnost jeho nesprávné činnosti. Chyby se objevují ve fázi návrhu a lze je opravit aktualizací mikrokódu procesoru (firmware nové verze BIOSu základní desky) nebo vydáním nové revize jádra procesoru. V procesorech Duron založených na jádře Spitfire bylo nalezeno 24 různých chyb, z nichž 2 byly opraveny. Procesory Duron založené na jádře Morgan nalezly 10 různých chyb, z nichž 2 byly opraveny [20] .
Následují chyby opravené v různých revizích jader procesoru Duron. Tyto chyby jsou přítomny ve všech jádrech vydaných před tím, než byly opraveny, počínaje jádrem Spitfire A0, pokud není uvedeno jinak. V procesorech založených na jádru Morgan revize A1 je chyba, která v některých případech neumožňuje procesoru po opravě mikrokódu pracovat správně.
Spitfire A2
Morgan A1
Oficiální informace
Specifikace procesoru
Recenze a testování
| Procesory AMD | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Seznam mikroprocesorů AMD | |||||||||
| Mimo výrobu |
| ||||||||
| Aktuální |
| ||||||||
| Seznamy | |||||||||
| Mikroarchitektury | |||||||||
