Începând cu procesorul Pentium, aparut în anul 1992, Intel a anuntat a cincea generatie de procesoare compatibile, codificata P5. Acestea se vor numi Pentium si nu 586. Pentium este un chip integrat compatibil cu procesoarele anterioare, deosebirea majora fata de celelalte fiind prezenta a doua canale identice de procesare a datelor. Intel denumeste aceasta capacitate, tehnologie superscalara sau procesare paralela. Arhitectura superscalara este asociata de cele mai multe ori cu grupul de comenzi evoluat RISC (Reduced Instruction Set Computer - set redus de instructini).
Pentium este unul din primele procesoare CISC (Complex Instruction Set Computer - set complex de instructiuni) care functionau cu procesare paralela. Cele doua canale pt executia instructiunilor sunt notate cu U si V si se numesc pipeline (conducte, canale), U fiind canalul principal, el putând executa toate instructiunile pt calcule cu nr întregi si în virgula flotanta (mobila), iar V este canalul secundar si poate executa numai instructiuni simple de calcul cu nr întregi. Procesul prin care se executa doua instruc 656x235g 55;iuni simultan se numeste pairing (în pereche). La aparitie, Pentium a determinat recompilarea majoritatii aplicatiilor, deoarece nu toate instructiunile secventiale se pot executa în pereche si atunci se utiliza doar canalul U. Pentium este realizat în tehnologie BICMOS (Bipolar Complementary Metal Oxid Semiconductor), în arhitectura superscalara si se alimenta la 3,3V, coprocesorul fiind inclus în chip. În momentul aparitiei a fost prezentat în capsula PGA (Pin Grid Area). Prima versiune se alimenta la 5,5V si lucra la 60 - 66MHz. A doua generatie Pentium a aparut în anul 1994, procesorul lucra la frecventa de 75,9 - 100 MHz si apoi la 200 MHz. Tehnologia de fabricare este de 0,6mm, alimentarea facându-se la 3,3V. A fost livrat în capsula cu 296 pini, incompatibila cu prima versiune care avea 273 pini. Extensia MMX (Multimedia Extension) este de fapt un set de 54 de instructiuni adaugate la procesorul Pentium. P55C lucra la o frecventa de 166 - 233 MHz.
Procesoare din generatia 6x86
În anul 1995, Intel a lansat pe piata procesorul Pentium Pro realizat în tehnologie BICMOS, 0,6mm, cu 5,5 milioane tranzistori, având frecventa cuprinsa între 150 si 200MHz. Procesorul cuprindea în aceeasi carcasa doua componente: chip-ul Pentium Pro si chip-ul memoriei cache Level 2 de 256 KB. Cele doua chip-uri comunica între ele printr-un bus optimizat. Unitatea centrala poate fi privita ca fiind alcatuita din doua parti mari: o parte de prelucrare în ordinea data a instructiunilor si o parte de executie în ordine diferita a lor.
Instructiunile sunt aduse în ordine în unitatea centrala dar pot fi executate în ordine diferita, rezultatele se depun într-o memorie tampon de reordonare - ROB (recorder buffer). Un mod de lucru asemanator se gaseste si în procesorul K5 proiectat si produs de AMD.
Utilizând o tehnica numita executie speculativa adica executie anticipata a unor instructiuni, viteza de procesare creste. Integrarea memoriei cache în aceeasi capsula cu unitatea centrala si accesul ei printr-un bus este o alta noutate a procesorului. P6 ca si Pentium cuprinde memoria cache Level 1 segmentata în doua: o parte pt date si o parte pt instructiuni, fiecare având o capacitate de 8KB cu o lungime de linie de 32 biti.
Memoria cache de date lucreaza în mod fara blocare, adica poate satisface alte cereri chiar si dupa ce una a esuat. Cererea care a esuat va fii rescrisa dupa ce datele au fost aduse, cu o probabilitate destul de mare din cache-ul Level 2. Memoria cache Level 2 este utilizata atât pt date cât si pt instructiuni. Ea se afla pe acelasi suport ceramic cu procesorul si comunica prin intermediul unei magistrale de 64 biti.
Legatura lui P6 cu exteriorul este asigurata prin magistrala de 64 biti care poate lucra la maxim 66MHz. Noua magistrala permite interconectarea directa pin la pin a pâna la 4 microprocesoare pt realizarea de sisteme multiprocesor performante. Specificul pt nivelele de semnal pe magistrala s-au modificat si este de 1,5V, nivel care reduce timpul de stabilizare.
Concurentul principal al firmei Intel, AMD a realizat procesorul K5 compatibil cu Pentium, care prezinta o serie de proprietati ale seriei P6. Ca performante, K5 cu frecventa de tact de 100 MHz depaseste un Pentium cu frecventa de 120 MHz.
Procesorul Pentium Pro MMX a fost lansat în anul 1997 sub denumirea de Pentium II, având numele de cod Klamath. Elemente noi aparute fata de vechiul Pentium Pro sunt cartusul SEC (Singel Edge Conector). Proiectat pt a usura upgrade-ul, acest cartus se monteaza în soclul numit Slot 1 si elimina pericolul îndoirii si ruperii pinilor. În interiorul cartusului exista o placa ce contine procesorul, logica de baza si memoria cache. Memoria cache Level 1 a fost dublata la 32 KB iar cea Level 2 este de 512 KB. Microprocesorul poate lucra la frecvente de 233, 266, 300; 333, 350 si 400 MHz.
Contine 4,5 milioane de tranzistori si este realizat în tehnologie de 0,35 mm. Pt a asigura suport acestui procesor, Intel a lansat chipset-uri din seria 440: BX, LX si EX.
AMD K6
AMD a fost întotdeauna în avangarda tehnologiei de fabricatie a procesoarelor. 386DX produs de AMD a avut frecventa de lucru de 40 MHz surclasându-l pe cel de la Intel care lucra pe 33 MHz. Când 486DX4 ajunsese la 100MHz, AMD lansa 5X86 (sau 486DX5) la 133MHz. Spre deosebire de 486 care avea aceeasi arhitectura interioara cu cele de la Intel, K5 nu a mai copiat arhitectura de la Pentium si aparând prea târziu pe piata nu a mai apucat sa se impuna. AMD s-a concentrat în continuare pe dezvoltarea procesorului K6.
Deoarece Pentium Pro si Klamath aveau probleme cu softwere-ul proiectat pt 16 biti, AMD si-a propus sa îmbunatateasca aceste domenii împreuna cu Microsoft, rezultat obtinut la K6. Spre deosebire de procesorul Pentium Pro ce avea o capsula mare, ceeace a impus un nou soclu pt procesoare, K6 foloseste soclul pt Pentium, Socket 7.
AMD a conceput pt K6 chipset-ul AMD 640, compus din:
controller-ul de sistem numit Northbridge
controller pt magistralele periferice, Southbridge
Pt acest procesor a fost desemnata extensia 3D Now!, ce poate fi comparata cu cea MMX, dar este strict orientata spre aplicatiile 3D.
Cyrix a lansat procesorul ce cuprindea instructiunile MMX, numit M2, generalizând cu el magistrala cu frecventa de 75MHz.
În anul 1998 Intel a lansat a doua generatie de procesoare Pentium II, codificate Deschutes, realizate în tehnologie CMOS de 0,25mm. În afara de frecventa de tact interioara, nimic altceva nu îl deosebeste de Klamath. În timp ce Deschutes, având frecventa de 333MHz consuma doar 23W, un Klamath la 300MHz putea consuma în jur de 43W. Ambele procesoare functionau cu acelasi tip de chipset. Deschutes putea ajunge la frecvente de lucru de pâna la 450MHz. Intel nu a neglijat piata lowend, lansând procesoarele Celeron si Mendocino. Celeron este un procesor ce nu are memorie cache Level2, iar Mendocino avea doar 128KB cache. Pt echiparea server-elor, Intel a dezvoltat clasa procesoarelor Xeon, procesoare dotate cu memorie cache de pâna la 2MB.
Primele Pentium III, codificate Katmai au aparut în arhitectura Slot 1 si functionau la frecventa FSB de 100MHz. Un al doilea tip de procesor Pentium III, numit Coppermine, a aparut într-un format FCPGA (Flip chip pin Grid Aray). Noile procesoare au doar 256 KB memorie cache Level2 si pot functiona la frecventa de bus de 133MHz. Desi memoria cache Level 2 este mai mica decât în cazul procesorului Katmai, acum aceasta este practic integrata în pastila procesorului (asa numita tehnologie on-die). Grupa procesoarelor Pentium III vin cu 70 de instructiuni noi, instructiuni ce aduc tehnologia SIMD (Single Instruction Multiple Data). Aceste procesoare sunt disponibile la frecvente între 533MHz si 1,13 GHz. Procesoarele PIII care lucreaza la 133 MHz FSB apar codificat notate cu B. Pt diferentierea între cele care au 256KB si cele cu 512KB de memorie cache, apare în codul primelor procesoare litera E.
Desi pe piata apar procesoarele Pentium IV, Intel a anuntat ca în continuare va produce si va oferi suport procesoarelor PIII. Pentium III este bazat pe aceeasi arhitectura ca si PII si este construit pt a fi logic compatibil cu sistemele PII, astfel este foarte posibil sa se poata realiza un up grade de la un sistem bazat pe PII la unul bazat pe PIII, în functie de placa de baza (posibilitatile de setare a FSB). Apare un soclu intermediar - Soket 370 pt Celeron. si pornind de la PIII au fost lansate pe piata procesoarele cu cost redus Celeron, procesoare care au frecventa de peste 433MHz, incluzând si noul set de 70 de instructiuni SSE cu care a venit PIII.
AMD a lansat ca replica la PIII procesoarele Athlon si Duron. Athlon este conceput sa lucreze la 200MHz si 266MHz FSB, are 128KB memorie cache Level 1 si cea Level 2 cu dimensiune programabila. Produse în tehnologie 0,18mm, au în componenta 22 milioane de tranzistori.
Primul Athlon a fost lansat în arhitectura Slot A, fiind o conceptie proprie AMD, incompatibila cu Slot 1 scos de Intel. Primul chipset care suporta procesorul Athlon a fost AMD 750. Procesorul s-a impus pe piata atunci când VIA (producator de chip set-uri), a lansat chip set-urile KX133 si KT133.
Ca replica pt Celeron, AMD a scos procesorul Duron ce are un cache Level 1 de 128KB si Level 2 de 64KB. Acesta a aparut în arhitectura Soket A, fiind construit în tehnologie 0,18mm si ca performante net superior unui procesor Celeron echivalent. Desi procesoarele produse de AMD sunt mai puternice decât cele echivalente produse de Intel, realitatea a aratat ca sistemele bazate pe procesoare Intel sunt mult mai stabile. Astfel, procesoarele Athlon disipa o mai mare cantitate de caldura, având un consum prea mare de putere.
Athlon Thunderbird pt Soket A.
Pentru procesorul Pentium IV a fost introdus soclul Soket 423 (423 de pini).
|
