Микропроцессор Pentium

Микропроцессор Pentium, выпущенный в 1993г., продолжил линию процессоров i80386/80486. (Названия Р5 и 80586, первоначально присвоенные этому микропроцессору, не были приняты официально ввиду сложностей патентования.) Первоначальные реализации процессора Pentium работали на тактовой частоте 60 и 66 МГц, с производительностью 100 млн оп./сек. Имелись также модификации, работающие на полуторной (100 МГц, 150 млн оп./сек) и на удвоенной частоте (120 и 133 МГц). Самый быстрый вариант Pentium, выпущенный фирмой Intel, работал на частоте 233 МГц. Общий объем кэш-памятив Pentium составлял 16 Кбайт, в отличие от базовых версий процессора i80486, причем кэш данных (8 Кбайт) был выполнен отдельно от кэша инструкций (8 Кбайт), т.е. была использована гарвардская архитектура. Адресное пространство в Pentium составляет 4 Гбайт. Частота шины данных по сравнению с i80486 возросла вдвое (60/66 МГц вместо 33 МГц), а ее разрядность увеличена до 64 бит. Увеличение разрядности шины данных дает значительное преимущество при работе с действительными числами удвоенной точности, что требуется, например, в приложениях, использующих векторную графику. Позднее система команд Pentium была расширена группой инструкций ММХ (MultiMedia eXtention), ориентированных на мультимедийные приложения; правда, вопреки ожиданиям, ММХ - команды не получили широкого прак­тического распространения.

Затем появился вариант Pentium Overdrive (P24T), имеющий целью модернизацию старых систем на базе микропроцессора i80486. Overdrive-процессор с частотой 63 МГц позволял заменить i80486DX2, работающий на частоте 50 МГц, а Overdrive с частотой 83 МГц позволял заменить i80486DX2 в системе, работающей на частоте 66 МГц. Последний вариант по скорости занимал промежуточное положение между обычными процессорами Pentium, работающими на частотах 66 и 75 МГц.

Наиболее существенная особенность Pentium — это наличие сдвоен­ного ядра процессора19, способного одновременно выполнять пару взаимно-независимых инструкций. В результате, на Pentium возможно выполнение двух инструкций всего за один такт. Процессоры, в которых используется принцип одновременной работы нескольких операционных блоков, называются суперскалярными. Еще одно нововведение, также способствующее повышению производительности процессора Pentium при отработке циклов, — блок предсказания переходов. Кроме того, в Pentium имеется встроенный сопроцессор, который работает в пять раз быстрее аналогичного сопроцессора, входящего в микропроцессор i80486.

Pentium Pro

Микропроцессор Pentium Pro (первоначальное название — Р6) был выпущен фирмой Intel в конце 1995 г. Он содержит ядро, состоящее из трех конвейеров, и арифметический сопроцессор. Первые экземпляры Pentium Pro работали на частоте 150 и 166 МГц. В дополнение к кэш-памяти первого уровня (L1) объемом 16 Кбайт (8 Кбайт кэш данных и 8 Кбайт кэш команд) в Pentium Pro введен кэш второго уровня (L2) объемом 256 Кбайт. Поскольку процессор имеет три конвейера, возможно выполнение до трех команд за один такт, причем, в отличие от Pentium, одновременное выполнение возможно даже при конфликтующих сочетаниях инструкций. Обработка 32-разрядных данных в Pentium Pro оптимизирована, поскольку этот процессор предназначался для построения серверов. Адресное пространство увеличено до 64 Гбайт; разрядность шины адреса составляет 36 бит.