Процессор

 Разрядность:

 АЛУ 32

 Шины данных 32

 Адреса 32

 Адресное пространство  ОЗУ, Мбайт 40,96

 Число команд 196

 Кэш-память, Кбайт 8

 Сопроцессор: Встроенный, 80387

 Тактовая частота,  МГц 20-33

 Корпус микросхемы:

 Число рядов 4

 Число контактов  168

5.1.5. Обзор  последующих процессоров фирмы Intel

Pentium - самые первые  процессоры семейства P5 появились  в далеком марте 1993-го. Тогда  Intel, чтобы не повторить ошибки  с i486 (суд отклонил иск к  AMD по поводу названия) решила дать своему детищу имя, которое в последствие стало нарицательным. Первое поколение Pentium носило кодовое имя P5 он же 80501, напряжение питания 5 вольт, расположение выводов - "матрица" и работало на тактовых частотах 60 и 66 МГц, выпускаясь по 0.80-микронной технологии (правда стоит отметить, что частота шины у этих процессоров была равна частоте ядра). Выпускались они исключительно под Socket 4.

 Следующим шагом  в развитии этого семейства  стал P54 он же 80502, напряжение питания 3.3 вольта, расположение выводов - "шахматная матрица". Появился ровно через год после P5. При его изготовлении использовался уже 0.50, а затем и 0.35-микронный технологический процесс. Тактовая частота находилась в пределах 75-200 МГц, а шина - 50-66 МГц. Объем-кэш памяти первого уровня - 16Кбайт, причем впервые был применен раздельный кэш - 8 Кбайт на данные и 8 Кбайт на инструкции. Форм-фактор - Socket 5. Архитектура IA32, набор команд не менялся со времен i386.

Pentium w/MMX technology - следующим  большим шагов стал выпуск P55: процессора в котором впервые был реализован новый набор из 57 команд MMX. Произошло это 8 января 1997 года. С развитием технологии процессоры стали выпускаться по 0.35 мкм технологии. Изменилось напряжение питания (уменьшилось до 2.8 вольта), соответственно потребовались изменения в конструктивах системных плат - требовалась установка дополнительного стабилизатора напряжения. Объем кэш-памяти первого уровня был увеличен в два раза - 32 Кбайта. Внутрення тактовая частота составляла 166-233 МГц, а частота шины - исключительно 66 МГц. Рассчитан на Socket 7.

 На этом развитие  линейки Pentium для настольных компьютеров  было прекращено.

Tillamook - процессор, изначально  создавшийся для применения в  ноутбуках. Благодаря усовершенствованному 0.25-микронному процессу удалось одновременно поднять тактовую частоту вплоть до 266 МГц, а также снизить напряжение ядра и рассеиваемую мощность. Таким образом, мобильные компьютеры встали в один ряд с настольными. Он является продолжением линейки Pentium и включает 32 Кбайта L1 кэша и набор команд MMX. Выпускался для работы на тактовых частотах от 133 до 266+ МГц с частотой шины 60-66 МГц. Тип упаковки: TCP и MMC (хотя существуют переходники для установки Tilamook в гнездо Super7). Появился 8 января 1997 года.

Pentium Pro - первый процессор  шестого поколения. Довольно революционный для своего времени. В нем впервые Intel решилась применить кэш-память второго уровня, объединенную в одном корпусе с ядром и оперирующую на частоте процессора. Имел очень высокую себестоимость изготовления, которая так практически и не снизилась за все время его существования с 1 ноября 1995 года. Выпускался как по 0.50, так и по 0.35-микронной технологии. 0.35 мкм позволили увеличить объем кэша. Кэш второго уровня имел объем 256, 512, 1024 или 2048 Кбайт. Тактовая частота - от 150 до 200МГц. Частота системной шины - 60-66 МГц. Кэш первого уровня объемом 16Кбайт. Выпускался исключительно для Socket 8. Pentium Pro поддерживал все инструкции процессора Pentium (естественно, не MMX), а также ряд новых по сравнению с Pentium инструкций (cmov, fcomi, и т.д.). Введена двойная независимая шина (DIB). В дальнейшем все новшества унаследовал Pentium II (в свое время, задолго до своего выпуска, Klamath представлялся просто как Pentium Pro с добавлением MMX и улучшенной работой с 16-битными приложениями). Значительно опередил свое время.

Pentium II/III - семейство P6/6x86, первые представители появились  в мае 1997 года. Объединяет общим  именем процессоры, предназначенные  для разных сегментов рынка. Pentium II (Klamath, Deschutes, Katmai и др.) для массового  рынка ПК среднего уровня, Celeron (Covington, Mendocino, Dixon и др.) - для недорогих low-end компьютеров, Xeon (Xeon, Tanner, Cascades и др.) для высокопроизводительных серверов и рабочих станций. Имеет модификации для Slot 1, Slot 2, Socket 370, а также варианты в мобильном исполнении. Ниже мы рассмотрим каждое семейство в отдельности.

Klamath - самый первый  процессор линейки Pentium II. Изготавливался  по уже устаревшей 0.35-микронной технологии, а потому диапазон тактовых частот всего 233-300 МГц. Частота системной шины - 66 МГц, кэш-память второго уровня - 512 Кбайт. Последняя размещена на процессорной плате и работает на половине частоты процессора. Ранние модели выпускались как в варианте с 256 Кбайт, так и с 512 Кбайт кэша L2. Кэш первого уровня - 32 Кбайт. Дополнен MMX-блоком. Питание 2.8 В. Это также первый процессор для Slot 1 (картридж - SECC). Увидел свет 7 мая 1997 года.

Deschutes - дальнейшее развитие  линейки Pentium II, усовершенствованная  технология изготовления 0.25 микрон, питание - 2.0 В. Соответственно, удалось поднять тактовую частоту 266-450+ МГц, частота системной шины 66-100 МГц, кэш-память второго уровня 512 Кбайт размещена на процессорной плате, вышел 26 января 1998, Slot 1. Кэш первого уровня 32 Кбайта. Последнее ядро официально применявшееся в процессорах Pentium II, хотя последние модели Pentium II 350-450 шли с ядром, уже больше напоминавшим Katmai - только, естественно, с обрезанным SSE. Да и картридж тогда уже стал SECC2 (кэш с одной стороны от ядра (а не с двух, как в стандартном Deschutes, измененное крепление кулера.).

Tonga - очень интересный  процессор. Его имя мне впервые  встретилось при написании данного обзора. Дело в том, что Intel никогда не афишировала тот факт, что Mobile Pentium II, построенный на 0.25 микронном ядре Deschutes будет называться именно Tonga. Правда, особо удивляться тут нечему: это ведь всего лишь codename, а на рынок процессоры выходят совсем под другими именами. В любом случае он впервые появился 2 апреля 1998 года. Тактовая частота в диапазоне 233-300+ МГц, шина - стандартные 66 МГц. Выпускается как Mini Cartridge Connector и Mobile Module Connector 1 и 2 (MMC-1 и 2).

 Katmai - Прямой наследник Deschutes. Изменения - добавлен блок SSE (Streaming SIMD Extensions), слегка расширен набор команд MMX, усовершенствован механизм потокового доступа к памяти. Техпроцесс 0.25 мкм, тактовая частота 450-600 МГц МГц, кэш-память второго уровня объемом 512 Кбайт размещена на процессорной плате Частота шины изначально составляла 100 МГц, но в сентябре 1999, в связи с задержкой Coppermine, вышли 533 и 600 МГц модели, рассчитанные на частоту системной шины 133 МГц.

Celeron - революционный в  некотором смысле процессор: Intel наконец-то обратила внимание  на массовый рынок недорогих  компьютеров. В общем, это целое  семейство недорогих процессоров как с кэшем второго уровня, так и без оного. В данный момент выпускались или выпускаются следующие его представители Covington, Mendocino, Dixon. Впервые появился в апреле 1998 года. Выпускается в вариантах для Socket 370, Slot 1.

Covington - первый процессор линейки Celeron. Построен на ядре Deschutes и выпускался по 0.25-микронной технологии. Тактовая частота 266-300 МГц, частота системной шины 66 МГц, кэш L1 - 32 Кбайта (по 16 Кбайт для данных и инструкций), кэш L2 отсутствует. Впервые появился 15 апреля 1998 года. Для уменьшения себестоимости выпускался без кэш памяти второго уровня и защитного картриджа. Питание - 2.0 В. Физический интерфейс - облегченный Slot 1 (SEPP - Single Edge Pin Package).

Mendocino - является развитием  линейки Celeron. В отличие от своего предшественника имеет кэш-память второго уровня объемом 128 Кбайт, интегрированную на одном кристалле с ядром. Тактовая частота - 300-533 МГц, используемая частота системной шины - 66 МГц. Технологический процесс - 0.25 мкм, для Socket-370 моделей - 0.22 мкм, чем объясняется их лучшая разгоняемость. Благодаря тому, что кэш оперирует на частоте процессора, имеет весьма неплохую производительность. Вышел 8 августа 1998. Питание - 2.0 В. Первоначальный форм-фактор - Slot-1, некоторое время параллельно существовали Slot-1 (300A - 433 МГц) и Socket-370 (300A - 533 МГц) варианты, в конце-концов первый был плавно вытеснен последним.

Dixon - следующий пункт  в истории Celeron. Недорогой процессор  в первую очередь ориентированный  на применение в ноутбуках. Изготавливается по 0.25 микронной технологии. Объем кэш памяти первого уровня - 32 Кбайта. Как и в Mendocino, кэш второго уровня расположен на чипе, однако его объем увеличен до 256 Кбайт. Тактовая частота - от 300 МГц (Celeron 3090A) и до 500 МГц, частота системной шины - 66 МГц. Официальная классификация - мобильный Pentium II. Выпускался и по 0,18 мкм процессу

Coppermine - Pentium III, сделанный  на базе 0.18 мкм техпроцесса, с  интегрированными на чип 256 Кбайт кэша L2. Частота - от 533 МГц и выше. Наряду с FSB133 версиями продаются и FSB100 варианты (например, 667/650 МГц). Максимальная достигнутая скорость - 1 ГГц. Форм-фактор - Slot-1. Последний Slot-1 процессор.

Coppermine (FC-PGA 370) - более дешевый  вариант Coppermine в форм-факторе FlipChip PGA 370, рассчитанный на использование с Socket-370 материнскими платами (хотя с форм-фактором PPGA, используемым Celeron Socket-370 эти процессоры не совместимы) и частоту системной шины 100 и 133 МГц. FC-PGA Coppermine ниже 600 МГц официально не поддерживают режим мультипроцессорности - SMP. Тактовая частота начинается с 500 МГц, дальнейшее увеличение скорости происходит в рамках всей линейки Coppermine до 1.13 ГГц. Питание - 1.65 В. В течение первой половины 2000 года существует совместно со Slot1 вариантом процессора, потом предполагается вытеснение Slot1.

Coppermine 128К - новый этап  развития линейки Celeron. Начиная  с частоты 533 МГц, Celeron обзавелся  новым процессорным ядром - Coppermine с урезанным до 128 Кбайт кэшем  L2. Соответственно, по своим характеристикам процессор максимально близок к Pentium III, построенным на базе Coppermine, в том числе впервые для Celeron включает поддержку SSE. Ожидается рост частот до 900 МГц и выше, переход на 0.13 мкм и частоту системной шины 100 МГц (уже осуществлен в моделях с частотами 800 и 850 МГц).

Tualatin-256K - Socket-370 Pentium III, сделанный  по 0.13 мкм техпроцессу. Последний Pentium III. Тактовая частота - 1,13, 1,2, 1,3 и 1.26 ГГц, системная шина - 133 МГц.

Tualatin-512K - этот процессор будет содержать ядро Tualatin, но иметь 512 Кбайт кэша. Это изначально процессор для мобильных применений. Desktop-версии его не будет чтоб не конкурировать с Pentium 4.

Timna - Coppermine 128K с интегрированным  на чипе графическим ядром  и контроллером SDRAM. То есть, фактически, уже больше чипсет, нежели процессор. Нацелен на сверхдешевые PC и телеприставки. Отменен, в связи с проблемами в MTH и общей ситуацией на рынке. Отменены и вариации на его тему - мобильный Timna и Timna+.

Xeon - спустя несколько лет Intel решилась на выпуск замены Pentium Pro. Как и в его предшественнике, кэш память второго уровня здесь оперирует на частоте процессора. Правда, если в PPro кэш и ядро были объединены одним корпусом, то в Xeon - одним картриджем. Это первый процессор для Slot 2, и предназначен в первую очередь для мощных серверов и рабочих станций. Способен работать в мультипроцессорных конфигурациях. Построен на ядре Deschutes и выпускается, как и собственный кэш, по 0.25 микронной технологии. Кстати, сам кэш имеет объем 512, 1024, 2048 Кбайт, что во многом определяет высокую стоимость и тепловыделение.

Tanner - Pentium III Xeon, то есть, от Xeon отличается, примерно также,  как Katmai от Deschutes. Предназначен, в  первую очередь, для hi-end серверов. Тактовая частота от 500 МГц, частота системной шины 100 МГц, как и положено всем Xeon CSRAM-кэш второго уровня, работающий на частоте процессора, объемом 512, 1024 и 2048 Кбайт. Естественно MMX и SSE, кэш первого уровня все тот же - 32 Кбайта.

Cascades - Pentium III Xeon на базе 0.18 мкм технологического процесса. Фактически, серверный вариант Coppermine. На чипе содержится кэш L2 256 Кбайт, тактовая частота от 600 МГц, частота системной шины - 133 МГц. Первые варианты работают только в двухпроцессорных конфигурациях и только на частоте системной шины 133 МГц. В конце 2000 года все же обзавелся 2 Мбайт кэша L2 на чипе. Финальная тактовая частота - 900 МГц для полноценной версии, 1 ГГц - для версии с 256 Кбайт L2. Форм-фактор - Slot-2

Pentium 4 aka Willamette - следующий после Coppermine принципиально новый IA-32 процессор Intel для обычных PC. Использует новую системную шину вместо старой GTL+ - Quad Pumped 100 МГц, с результирующей частотой 400 МГц.. Кэш L1 - 8 Кбайт, L2 - 256 Кбайт, предпринят ряд шагов, направленных на увеличение производительности: добавленные исполнительные модули, декодеры, увеличенный объем буферов, и т.д. Введен новый набор инструкций - SSE2, на который Intel делает большую ставку в плане увеличения производительности нового процессора. Вышел 20 октября 2000 года с тактовой частотой 1.4-1.5 ГГц. В течение 2001 года должен дорасти до 2 ГГц, после чего уступить свое место Northwood. Форм-фактор - Socket-423.

Northwood - 0.13 мкм вариант  Pentium 4. Одновременно происходит переход  на новый форм-фактор, Socket-478. Объем кэша увеличится до 512 Кбайт. Именно этот процессор должен стать основным в ассортименте Intel на долгое время, сменив на этом посту линейку Katmai/Coppermine. Исходная тактовая частота - 2.2 ГГц.

Foster - серверный вариант  Willamette. Частота системной шины - 400 МГц. Как и в случае с Cascades, объем кэша L2 остался тем же, что у базовой версии - Willamette. Тактовая частота - от 1.7 ГГц. Предполагаемый срок выхода - конец второго квартала 2001 года. Предполагаемый форм-фактор - Socket-603.

Prestonia - новый 0.13 мкм  IA-32 серверный процессор Intel, продолжение  линейки Xeon. По отношению к  Foster является тем же самым,  чем является Northwood по отношению к Willamette. Выходит в первой половине 2002 года.

Gallatin - тоже 0,13 мкм Foster. Пока что не очень понятно, чем он будет отличаться от Prestonia. Но что-то подсказывает, что именно размером кэша.

Merced aka Itanium - первый процессор  архитектуры IA-64, аппаратно совместим  с архитектурой IA-32, будет включать трехуровневую кэш память объемом 2-4 Мбайт, включая память L0. Производительность будет примерно в три раза выше чем у Tanner. Технология изготовления 0.18 микрон, тактовая частота начиная с 667 МГц, частота системной шины - 266 МГц. Будет превосходить Pentium Pro по операциям FPU в 20 (!!!) раз. Физический интерфейс: Slot M. По умолчанию: MMX, SSE2. Планируемый срок выхода - первая половина 2001 года. В продажу пойдет под названием Itanium.

Itanium - торговая марка,  под которой будет продаваться  процессор с кодовым названием Merced.