AMD Duron

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 19:42, 24 июня 2016.
Open book.svg Авторство
Д.Б. Малышева
Согласовано: 22.04.2016
AMD Duron
AMDDuron.jpg
Производство: С 2000 по 2004
Производители:
  • AMD
Частота CPU: 600 MHz — 1800 MHz
Технология производства: 0.18 µm to — 0.13 µm
ISA: MMX, IA-32, 3DNow!, SSE
Микроархитектура x86
Число ядер:

Spitfire, Morgan,

Applebred
Разъемы:

AMD Duron - микропроцессор седьмого поколения, разработанный компанией AMD. Название происходит от латинского слова «duro» — жесткий, суровый, выносливый. Появился в июне 2000 в качестве дешевой альтернативы AMD Athlon и конкурента бюджетному варианту Pentium III — процессора Celeron.

Первая версия была создана на ядре Spitfire, аналога Thunderbird, но с четырехкратно меньшей кэш-памятью второго уровня — 64 килобайт. В отличие от Celeron, не дублирует содержимое двух уровней кэш-памяти, поэтому эффективный размер последнего равен 192 килобайт. Другое отличие от полноценного Athlon — поддержка частоты системной шины только до 100 МГц (эффективная частота 200 МГц). Больший размер кэш-памяти и быстрая шина позволяли AMD Duron обгонять про производительности Celeron с той же тактовой частотой. Выпускались эти процессоры по 0,18-микронной технологии, содержали 25 млн. транзисторов, имели тактовую частоту от 600 до 950 МГц и устанавливались в разъем Socket A.

В августе 2001 вышли процессоры Duron на новом ядре Morgan (900 МГц — 1,3 ГГц), представляющем собой ядро Palomino с уменьшенным размером кэш-памяти второго уровня. Новшества это ядро предоставляло те же, что и Palomino в Athlon 4, Athlon MP и Athlon XP: поддержка инструкций SSE, памяти DDR SDRAM и архитектуры QuantiSpeed. В отличие от процессоров на ядре Palomino, новые Duron'ы маркировались реальной частотой, а не рейтингом производительности. В августе 2003 вышли модели с ядром Applebred, изготовлявшиеся по 0,13-микронной технологии и имевшие частоту шины 133 (266) МГц. Всего было выпущено три модели этих процессоров: 1,4 ГГц, 1,6 ГГц и 1,8 ГГц. На этом развитие семейства Duron закончилось, и в июле 2004 эти процессоры заменил Sempron.

Архитектура AMD Duron

Высокоскоростная системная шина

AMD Duron

Процессор AMD Duron оснащен системной шиной с тактовой частотой 200 МГц, полоса пропускания которой намного больше, чем у процессора Celeron. Эта высокоскоростная шина обеспечивает прекрасную производительность при работе с приложениями, требующими интенсивного обмена данными, такими, например, как MP3-плейеры, программы для просмотра DVD-дисков, пакеты для редактирования цифрового видео. Помимо этого, остается еще резерв полосы пропускания для работы с различными периферийными устройствами и других задач, обеспечивающий стабильную работу без срывов и аварийных ситуаций.

Продвинутая архитектура кэша

Процессор AMD Duron оснащен размещенным на кристалле кэшем, общий объем которого достигает 192 Кб. Большой кэш размещенный на кристалле с продвинутой архитектурой, обеспечивает превосходную производительность при работе со множеством тех приложений, которые используются в повседневной работе, включая программы для редактирования изображений и инструментарии для Web-дизайна.

Суперскалярный блок для расчетов с плавающей точкой и технологией 3DNow!™ Professional

Процессор AMD Duron оснащен тремя конвейерами для вычислений с плавающей точкой, в то время, как Intel Celeron - только одним. Оснащенный разработанной AMD технологией 3DNow!™ Professional числогрыз AMD Duron, идеально подходит для приложений интенсивно использующих вычисления с плавающей точкой. Среди подобных приложений - мультимедийные задачи, инструменты для Web-дизайна и, конечно же, великое множество компьютерных игр.

Модели процессора AMD Duron

Spitfire (Model 3)

блок-схема процессора AMD Duron на ядре Spitfire

Первое ядро, использованное в процессорах Duron, представляет собой ядро процессора AMD Athlon с уменьшенным до 64 кБ объёмом кэш-памяти второго уровня. В отличие от кристалла процессоров Celeron, представлявших собой Pentium III с частично отключённым кэшем, кристалл процессора Duron содержит лишь необходимые 64 кБ. Это позволило сократить количество транзисторов и уменьшить площадь кристалла, тем самым увеличив выход годных кристаллов и удешевив производство.

Как и процессор Athlon, Duron имеет кэш-память первого уровня объёмом 128 кБ (64 кБ - кэш инструкций и 64 кБ - кэш данных), что вдвое превышает объём кэш-памяти второго уровня.

Такое уменьшение объёма кэш-памяти второго уровня в процессорах Duron возможно за счёт использования эксклюзивной архитектуры кэш-памяти, когда данные, хранящиеся в кэше первого уровня, не дублируются в кэше второго уровня. Таким образом, эффективный объём кэш-памяти в процессорах Duron составляет 192 кБ, в то время как эффективный объём кэш-памяти процессоров Celeron, имеющей инклюзивную архитектуру, равен объёму кэша второго уровня - 128 кБ. Благодаря более эффективной архитектуре кэш-памяти, влияние объёма кэш-памяти на производительность в процессорах архитектуры K7 менее заметно. Это позволяет использовать память с более высокими задержками и с меньшей пропускной способностью без потери производительности.

Процессоры Duron, как и Athlon Thunderbird, имеют 16-канальный ассоциативный кэш второго уровня, в то время как степень ассоциативности кэш-памяти второго уровня процессоров Celeron (4 канала) вдвое уменьшена по сравнению с процессорами Pentium III. Таким образом, эффективность кэширования у процессоров Duron снижается только за счёт уменьшения объёма кэш-памяти второго уровня.

Недостатками процессоров Duron являются более высокая латентность кэш-памяти по сравнению с процессорами Celeron, а также небольшая ширина шины кэш-памяти второго уровня - 64 бит (Celeron имеет 256-битную шину), что несколько снижает производительность подсистемы памяти.

Как и AMD Athlon, процессоры Duron работают с системной шиной Alpha EV6, лицензированной компанией AMD у DEC. Отличительной особенностью этой шины является передача данных по обоим фронтам тактового импульса. Таким образом, эффективная частота шины в два раза превышает базовую.

Процессоры Duron на ядре Spitfire выпускались по 180-нм технологии, содержали 25 млн транзисторов, площадь кристалла составляла 100 ммІ. Системная шина работала на частоте 100 МГц (эффективная частота - 200 МГц). Напряжение питания составляло 1,6 В. Максимальное тепловыделение составляло 41,5 Вт.

Процессоры Duron, как и Athlon, не имели встроенных средств измерения температуры ядра. Измерение осуществлялось с помощью датчика, расположенного под процессором («подсокетный датчик») и отличалось низкой точностью. Зачастую датчик не контактировал с корпусом процессора, а измерял температуру воздуха возле процессора. Эффективность термозащиты в процессорах Duron на ядре Spitfire была недостаточной в ситуации включения без радиатора или в маловероятной ситуации разрушения его крепления, что при установке процессора неопытными пользователями могло привести к выходу его из строя в результате перегрева.

Morgan (Model 7)

20 августа 2001 года компания AMD анонсировала процессор Duron, построенный на новом ядре - Morgan. Это ядро представляет собой ядро процессора AMD Athlon XP (Palomino) с уменьшенным до 64 кБ объёмом кэш-памяти второго уровня.

блок-схема процессора AMD Duron на ядре Morgan

Процессор AMD Duron на ядре Morgan вышел раньше, чем Athlon XP на ядре Palomino. До этого момента процессоры, нацеленные на рынок высокопроизводительных систем выходили раньше, чем процессоры для недорогих компьютеров, созданные на их основе. В случае с ядром Palomino первыми процессорами на этом ядре были мобильные Athlon 4, анонсированные 14 мая 2001 года. 5 июня вышли серверные процессорыAthlon MP, а 20 августа - Duron на ядре Morgan. Процессоры Athlon XP были анонсированы 9 октября 2001 года.

Основными нововведениями, представленными в ядре Morgan, являются наличие блока инструкций SSE, а также наличие механизма аппаратной предвыборки данных (hardware prefetch). Благодаря этим нововведениям производительность процессоров Duron на ядре Morgan на 2-5 процентов превышает производительность процессоров на ядре Spitfire при одинаковой тактовой частоте.

Кроме того, процессоры Duron на ядре Morgan имеют встроенный датчик температуры (термодиод), что позволяет при использовании системной платы, поддерживающей работу с этим датчиком, организовать более эффективную защиту от перегрева, чем при использовании внешнего термодатчика. Однако в связи с тем, что некоторые производители системных плат, особенно в первое время после начала выпуска процессоров Athlon XP и Duron со встроенным датчиком температуры, нарушали рекомендации AMD по термозащите, защита могла быть неэффективной при включении без радиатора или разрушении его крепления. Тем не менее эффективность термозащиты в процессорах Duron была достаточной для защиты процессора в обычных условиях эксплуатации, защищая от таких ситуаций, как остановка кулера.

Процессоры Duron на ядре Morgan по-прежнему выпускались по 180-нм технологии, содержали 25,2 млн. транзисторов, площадь кристалла составляла 105,68 ммІ. Системная шина, как и в процессорах на ядре Spitfire, работала на частоте 100 МГц (эффективная частота - 200 МГц). Напряжение питания для обеспечения стабильной работы на более высоких частотах (до 1,3 ГГц) было повышено до 1,75 В. В связи с этим возросло и тепловыделение процессоров (до 60 Вт), несмотря на проведённый редизайн ядра, направленный на его снижение.

Предполагалось, что дальнейшим развитием линейки Duron станет 130-нм ядро Appaloosa, однако в начале 2002 года это ядро исчезло из официальных планов компании AMD. Была выпущена лишь небольшая партия инженерных образцов.

Applebred (Model 8)

21 августа 2003 года были анонсированы последние представители линейки бюджетных процессоров AMD Duron. Они представляли собой процессоры Athlon XP на ядре Thoroughbred с частично отключённым кэшем второго уровня и отличались от предшественников повышенной до 266 МГц частотой системной шины, несколько меньшими напряжением питания (1,5 В) и тепловыделением (57 Вт).

блок-схема процессора AMD Duron на ядре Applebred

Процессоры Duron на ядре Applebred, как и Athlon XP на ядре Thoroughbred, выпускались по 130-нм технологии, содержали 37,2 млн транзисторов (часть из которых приходилась на отключённый кэш), площадь кристалла составляла 80,89 ммІ у ядра ревизии A0 и 84,66 ммІ у ядра ревизии B0. В связи с тем, что процессоры на ядре Applebred физически имели 256 кБ кэш-памяти второго уровня, которая с большой вероятностью могла быть работоспособной, был найден способ включения всех 256 кБ путём замыкания определённых контактов, расположенных на подложке процессора. При успешном включении кэш-памяти второго уровня, процессор Duron превращался в Athlon XP на ядре Thoroughbred.

28 июля 2004 года были анонсированы первые процессоры нового семейства бюджетных процессоров компании AMD - Sempron (часть из которых выпускалась на основе ядра Thoroughbred B0), пришедшего на смену семейству Duron.

Mobile Duron

Процессоры Mobile Duron выпускались на базе ядер Spitfire и Morgan (мобильный вариант ядра Morgan носит название Camaro) и отличались от десктопных Duron пониженными напряжением питания (1,4-1,5 В) и тепловыделением (до 35 Вт), а также наличием поддержки технологии PowerNow!, позволявшей в процессе работы управлять тактовой частотой и напряжением питания. В моменты простоя процессоров напряжение снижалось до 1,2 В, а частота - до 300 МГц. Это позволяло на треть снизить энергопотребление процессора, тем самым продлевая время автономной работы ноутбука.

Mobile Duron, как и десктопные процессоры, выпускались в корпусе FCPGA c 453 контактами и устанавливались в 462-контактный разъём Socket A

Характеристики процессоров AMD Duron

ПК-процессоры

Процессор AMD Duron "Applebred" (Model 8. 0.13 мкм)
Маркировка (OPN) Семейство процессоров AMD Duron Тактовая частота в МГц Тип корпуса A=PGA D=OPGA Номинальное напряжение питание ядра U=1.60 В M=1.75 В L=1.50 В Максимально допустимая температура ядра T=90°C V=85°C Размер кэша второго уровня L2 1=64Кб Множитель процессора Частота системной шины (Front-Side-Bus) B=200 МГц C=266 МГц Теоретическая максимальная мощности тепловыделения Максимальный ток
DHD1400DLV1C AMD Duron 1400 МГц OPGA 1.50 В 0°C-85°C 64Кб 10.5х 266 МГц 57.0 Вт 38.0 А
DHD1600DLV1C AMD Duron 1600 МГц OPGA 1.50 В 0°C-85°C 64Кб 12.х 266 МГц 57.0 Вт 38.0 А
DHD1800DLV1C AMD Duron 1800 МГц OPGA 1.50 В 0°C-85°C 64Кб 13.5х 266 МГц 57.0 Вт 38.0 А


Duron «Morgan» (Model 7, 180 нм)
Маркировка (OPN) Семейство процессоров AMD Duron Тактовая частота в МГц Тип корпуса A=PGA D=OPGA Номинальное напряжение питание ядра U=1.60 В M=1.75 В L=1.50 В Максимально допустимая температура ядра T=90°C V=85°C Размер кэша второго уровня L2 1=64Кб Множитель процессора Частота системной шины (Front-Side-Bus) B=200 МГц C=266 МГц Теоретическая максимальная мощности тепловыделения Максимальный ток
DHD1300AMT1B AMD Duron 1300 МГц PGA 1.75 В 0°C-90°C 64Кб 13x 200 МГц 60.0 Вт 34.3 А
DHD1200AMT1B AMD Duron 1200 МГц PGA 1.75 В 0°C-90°C 64Кб 12x 200 МГц 54.7 Вт 31.3 А
DHD1100AMT1B AMD Duron 1100 МГц PGA 1.75 В 0°C-90°C 64Кб 11x 200 МГц 50.3 Вт 28.7 А
DHD1000AMT1B AMD Duron 1000 МГц PGA 1.75 В 0°C-90°C 64Кб 10x 200 МГц 46.1 Вт 26.3 А


Duron «Spitfire» (Model 3, 180 нм)
Маркировка (OPN) Семейство процессоров AMD Duron Тактовая частота в МГц Тип корпуса A=PGA D=OPGA Номинальное напряжение питание ядра U=1.60 В M=1.75 В L=1.50 В Максимально допустимая температура ядра T=90°C V=85°C Размер кэша второго уровня L2 1=64Кб Множитель процессора Частота системной шины (Front-Side-Bus) B=200 МГц C=266 МГц Теоретическая максимальная мощности тепловыделения Максимальный ток
DO950AUT1B AMD Duron 950 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 9.5x 200 МГц 41.5 Вт 25.9 А
DO900AUT1B AMD Duron 900 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 9x 200 МГц 39.5 Вт 24.7 А
DO850AUT1B AMD Duron 850 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 8.5x 200 МГц 37.4 Вт 23.4 А
DO800AUT1B AMD Duron 800 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 8x 200 МГц 35.4 Вт 22.1 А
DO750AUT1B AMD Duron 750 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 7.5x 200 МГц 33.4 Вт 20.9 А
DO700AUT1B AMD Duron 700 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 7x 200 МГц 31.4 Вт 19.6 А
DO650AUT1B AMD Duron 650 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 6.5x 200 МГц 29.4 Вт 18.4 А
DO600AUT1B AMD Duron 600 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 6x 200 МГц 27.4 Вт 17.1 А
DO550AUT1B AMD Duron 550 МГц PGA 1.60 В 0°C-90°C 64Кб 5.5x 200 МГц 21.1 Вт 15.8 А

Мобильные процессоры

Mobile Duron «Spitfire» (Model 3, 180 нм)
Семейство процессоров AMD Duron Тактовая частота в МГц Размер кэша второго уровня L2 Частота системной шины (Front-Side-Bus) Множитель процессора Напряжение питания Дата выпуска
Mobile Duron 600 600 МГц 64 Кб 200 МБ/с 6x 1.4 В 2001 г.
Mobile Duron 700 700 МГц 64 Кб 200 МБ/с 7x 1.4 В 2001 г.


Mobile Duron «Camaro» (Model 7, 180 нм)
Семейство процессоров AMD Duron Тактовая частота в МГц Размер кэша второго уровня L2 Частота системной шины (Front-Side-Bus) Множитель процессора Напряжение питания Дата выпуска
Mobile Duron 800 800 МГц 64 Кб 200 МБ/с 8x 1.50 В 2001 г.
Mobile Duron 850 850 МГц 64 Кб 200 МБ/с 8.5x 1.50 В 2001 г.
Mobile Duron 900 900 МГц 64 Кб 200 МБ/с 9x 1.50 В 2001 г.
Mobile Duron 950 950 МГц 64 Кб 200 МБ/с 9.5x 1.50 В 2001 г.
Mobile Duron 1000 1000 МГц 64 Кб 200 МБ/с 10x 1.50 В 2001 г.
Mobile Duron 1100 1100 МГц 64 Кб 200 МБ/с 11x 1.50 В 2002 г.
Mobile Duron 1200 1200 МГц 64 Кб 200 МБ/с 12x 1.50 В 2002 г.
Mobile Duron 1300 1300 МГц 64 Кб 200 МБ/с 13x 1.50 В 2002 г.

Расшифровка маркировки процессоров AMD Duron

Процессоры идентифицируется по маркировки, известной так же, как Ordering Part Number (OPN). OPN определяет процессор и его спецификации.

Маркировка.PNG

Архитектура процессорного ядра/Торговая марка

Первые несколько символов обозначают архитектуру процессорного ядра.

Код OPN Торговая марка Технология
D/DHD/DHM/DHL AMD Duron 0.18 мкм

Номер модели

Четыре цифры обозначают тактовую частоту процессора в мегагерцах или номер модели.

КОД OPN Частота
0500 500 МГц
0950 950 МГц
1100 1100 МГц

Тип корпуса

Один символ определяет тип корпуса процессора.

Код OPN Тип корпуса
A CPGA
B OBGA
D OPGA
E μPGA
F OPGA
G μPGA

Номинальное напряжение питания ядра

Один символ определяет напряжение питания ядра процессора.

Код OPN Напряжение
Y 1.10 В
C 1.15 В
T 1.20 В
X 1.25 В
W 1.30 В
J 1.35 В
V 1.40 В
Q 1.45 В
L 1.50 В
H 1.55 В
U 1.60 В
K 1.65 В
P 1.70 В
M 1.75 В
N 1.80 В

Максимально допустимая температура

Один символ определяет максимальную рабочую температуру процессорного ядра.

Код OPN Температура
R 70°C
V 85°C
T 90°C
S 95°C
Q 100°C

Размер кэша второго уровня (L2)

Один символ определяет размер кэша второго уровня L2 в дополнение к кэшу первого уровня размером 128Кб

Код OPN Размер Кэша
1 64 Кб
2 128 Кб
3 256 Кб
4 512 Кб

Максимальная частота системной шины

Один символ определяет максимальную частоту системной шины.

Код OPN Частота
B 200 МГц
C 266 МГц
D 333 МГц
T 400 МГц

Ссылки