Ce este Intel Pentium? Pentium D - seria de procesoare dual-core: recenzie, caracteristici, recenzii

Cipurile din seria Pentium D au fost primele procesoare desktop care au inclus 2 module de calcul pe un singur cip de siliciu. Această execuție a fost cea care le-a permis să crească performanța în sarcini care necesitau mai multe miezuri fizice. Această serie de procesoare centrale inovatoare va fi discutată în acest material.

Fundalul aspectului

La începutul anului 2005, în lumea soluțiilor de procesoare a apărut o situație foarte problematică: creșterea în continuare a frecvenței de ceas nu mai era posibilă, dar tot era necesară creșterea performanței. Prin urmare, la organizația existentă calculatoare personale a fost necesar să se facă anumite modificări, a căror esență a fost că au început să producă 2 module de calcul pe un singur cip. Când rulați aplicații cu un singur thread, performanța a rămas la același nivel. Dar în cazul lansării codul programului, deja optimizat pentru 2 nuclee, acest aranjament a făcut posibilă obținerea unei creșteri semnificative a performanței, care în unele cazuri putea ajunge la 30-40 la sută. Primul astfel de cip a fost procesor Pentium D. În mod substanțial orice noutate majoră în cristalele semiconductoare a acestui produs nu exista niciun motiv ca acestea să fie module de procesare a codului Pentium 4 binecunoscute. Doar în acesta din urmă era un singur nucleu, dar în Pentium D erau deja două.

Nișă de procesoare din această familie

Primele Pentium D au fost poziționate de Intel ca soluții emblematice accesibile, cu un nivel ridicat de performanță. În plus, după cum sa menționat mai devreme, aceste dispozitive procesoare aveau 2 nuclee pe un substrat de siliciu. Un pas mai jos în segmentul de produse Intel la acea vreme era Pentium 4 cu suport NT. Aveau un bloc fizic și două logice. Adică, codul programului pentru astfel de soluții ar putea fi procesat în 2 fire. Drept urmare, în cadrul platformei LGA775 au furnizat nivel mediu viteză. Procesoarele din seria Celeron au fost orientate către nișa sistemelor de birou. Caracteristicile tehnice modeste nu le permiteau să fie utilizate în alte domenii.

Ce a fost inclus în lista de livrare?

În două liste de configurații s-ar putea găsi un procesor Pentium seria D de la Intel. Una dintre ele este extinsă și se numește BOX. Compania producătoare a inclus următoarele:

Cutie de carton de marca.

Transparent Cutie de plastic pentru transportul în siguranță al dispozitivului procesor.

Sistem de răcire dezvoltat de Intel. Acesta a inclus un răcitor de aer și o modificare specială a pastei termice, care a contribuit la o disipare îmbunătățită a căldurii din procesor.

Scurte instrucțiuni de utilizare pe hârtie.

Autocolant cu sigla familiei de procesoare.

Card de garantie.

Această opțiune de livrare a fost cea mai potrivită pentru utilizarea procesorului în modul nominal. Dacă era planificat să „overclockeze” procesorul, atunci pachetul TRAIL părea de preferat. Era aproape complet identic cu lista de consumabile BOX. Singura diferență a fost absența unui sistem de răcire. În acest caz, trebuia achiziționat separat. De regulă, opțiunea de configurare TRAIL a fost achiziționată de pasionații de computere, care apoi și-au echipat computerele cu un sistem avansat de răcire. Acest lucru a făcut posibilă overclockarea computerului și creșterea performanței acestuia.

Soclu procesor. Caracteristici arhitecturale

Orice cip din linia Pentium D ar fi trebuit instalat în soclul LGA775. Caracteristicile lor au indicat că nu toate plăcile de bază de pe această platformă au suportat astfel de procesoare. Prin urmare, atunci când asamblați un nou sistem de computer, este imperativ să verificați lista de modele de procesoare acceptate și să găsiți „Pentium D” în ea. Aceeași procedură trebuie urmată și în cazul upgrade-ului unui computer personal. După cum sa menționat mai devreme, 2 nuclee de cristale convenționale de Pentium 4 au făcut parte din Pentium D. Datorită acestui aranjament al substratului, temperatura a crescut semnificativ în timpul funcționării. Pentru a preveni supraîncălzirea bazei semiconductoare a procesorului, Intel a fost forțat să reducă semnificativ valorile nominale ale frecvenței de ceas. Drept urmare, performanța în sarcinile cu un singur thread nu a scăzut semnificativ, dar în codul de program optimizat pentru 2 fire, performanța a crescut.

Prima generație Pentium D

Primul Intel Pentium D a fost introdus în mai 2005. Nume de cod a acestei familii- Smithfield. Aceste procesoare au fost fabricate folosind tehnologia 90 nm, pachetul lor termic a fost declarat la 130 W. Modelul mai tânăr cu indice 805 avea frecvența ceasului 2,66 GHz, iar magistrala de date de pe placa de bază a funcționat la 533 MHz. Toate celelalte cipuri aveau o frecvență magistrală de sistem de 800 MHz. Mai mult, atât prima cât și a doua generație. Cel mai productiv model de procesor a fost marcat cu indexul 840. frecventa de operare a fost egal cu 3,2 GHz. Primul nivel cache a fost de 64 KB, iar al doilea nivel a fost de 2 clustere de 1 MB fiecare. Numărul de tranzistori în acest caz a fost egal cu 230 de milioane, iar aria cristalului a fost de 206 mm 2.

A doua revizuire a acestei generații de cipuri

Un an mai târziu, a fost lansată o generație actualizată a acestei familii de cipuri. Prima inovație a fost procesul tehnic. Acum cristale semiconductoare au fost fabricate folosind tehnologia 65 nm. Acest lucru a făcut posibilă reducerea ariei cristalului la 140 mm 2. Dar, în același timp, pachetul termic al procesorului nu s-a schimbat și a rămas egal cu 130 W. A doua actualizare importantă este creșterea vitezei ceasului. Valoarea sa minimă a fost stabilită de producător la 2,8 GHz pentru cipurile cu indice 915. În acest caz, au existat 3 flagship-uri Pentium D 945 și 950 care au funcționat la o frecvență de 3,4 GHz și 960 - 3,6 GHz. O altă inovație importantă este creșterea cache-ului de al doilea nivel de 2 ori - până la 2 clustere de 2 MB fiecare. Prin combinarea acestor mai mulți factori Intel a reușit să obțină o creștere a productivității, care în termeni procentuali ar putea ajunge la 20 la sută.

Preț

La începutul vânzărilor, costul unor astfel de jetoane varia de la 70 la 110 USD. Luând în considerare poziționarea și capacitățile, o astfel de etichetă de preț a fost complet justificată. Acum, a trecut destul de mult timp de la începutul vânzărilor, dar încă puteți găsi astfel de procesoare la vânzare. Doar prețurile lor au scăzut semnificativ și sunt în intervalul de la 30 la 50 de dolari. De exemplu, Pentium D 945 costă acum 3.800 de ruble. Ținând cont de faptul că nișa principală a unor astfel de procesoare este sisteme de birou, atunci o astfel de abordare a prețurilor este pe deplin justificată. În același timp, componentele rămase într-un astfel de computer personal vor costa mult mai puțin. Prin urmare, „Pentium D” este o opțiune demnă pentru asamblarea computerelor ieftine cu performanțe scăzute.

Până de curând, acum vreo 20 de ani, performanța computerului era determinată în totalitate de procesorul central. De fapt, computerele în sine au fost numite după generația de procesoare - „trei”, „patru”, „Pentium”. Și a fost imediat clar pentru toată lumea de ce este capabil sistemul. Dar din 1997, acceleratoarele 3D au început să joace un rol important, crescând radical performanța în jocuri. La început au fost un plus la placa video principală, dar foarte curând s-au mutat în ea însăși. În plus, plăcile video au învățat să preia o parte din sarcina care se afla anterior pe procesorul central.

Prin urmare, astăzi performanța PC-ului este determinată de combinația dintre procesor, placă video, memorie și stocare. Niciuna dintre componente nu este capabilă să „extragă” viteza singură. Și totuși, procesorul încă setează nivelul mașinii și de acolo începe selecția configurației.

Îmi amintesc de o perioadă în care alegerea unui procesor era ușoară. Ele diferă doar prin generație, frecvență și, bineînțeles, preț. Cu cât generația este mai nouă și cu cât frecvența este mai mare, cu atât mai rapid. Îți evaluezi capacitățile financiare și cumperi. Erau vremuri bune. Păcat că nu sunt bani pentru procesoare normale nu era suficient atunci.

Este interesant că „vafa” care iese din cuptor poate avea foarte diferite procesoare. Adică, cristalele sunt aceleași, dar cum sunt etichetate este o mare întrebare.

Acum totul este, ca să spunem ușor, mai complicat. Să începem cu produsele Intel. Trei generații de procesoare (și în unele cazuri patru) pentru sisteme desktop sunt puse la vânzare simultan. Fiecare generație este împărțită în trei familii. Fiecare familie, la rândul ei, este împărțită în grupuri, de la 3 la 10 (!). Și în fiecare grup există de la mai multe până la o duzină și jumătate de procesoare. Normal, nu? Chiar și pentru o persoană care înțelege puțin despre asta, poate fi dificil să se decidă. Dar pentru oamenii obișnuiți care trebuie să cumpere rapid un computer fără să se deranjeze, este foarte greu.

După ce ai citit acest text până la sfârșit, vei putea alege un procesor pentru nevoile tale fără a cheltui bani în plus pe el. Care, de fapt, sunt foarte utile.

Să începem cu elementele de bază

Procesoarele pentru computerele personale de astăzi sunt fabricate de două companii - Intelși AMD. Cu doar câțiva ani în urmă aș fi spus că ar trebui să alegi doar din produse Intel, deoarece AMD era catastrofal în urmă în performanță. Dar, din fericire, compania a reușit să reducă decalajul, iar astăzi procesoarele concurează în condiții aproape egale. În acest articol vom vorbi despre ce produce Intel, iar despre AMD voi scrie mai târziu.

Procesoarele pentru desktop și laptop diferă semnificativ în funcție de caracteristici și performanță. Pur și simplu, au puține în comun în afară de numele lor. Versiuni mobile semnificativ mai lent: Core i7 într-un ultrabook pierde în fața Core i3 in sistem de acasă. În acest material despre care vorbimîn special despre versiunile staționare, desktop. Le putem alege după propriul gust, în timp ce într-un laptop cipul este strâns lipit și nu poate fi înlocuit. Puteți schimba doar întregul laptop.

Numărul de nuclee singur nu determină performanța. Vânzătorilor din magazine le place să spună contrariul: ei spun că patru nuclee sunt mai bune decât două, ia mai multe! De fapt, multe depind de sarcini. Dacă computerul este folosit pentru tastarea textului, procesarea fotografiilor amatori și chiar jocuri 3D precum World of Tanks, nu veți simți diferența dintre 2 și 4 nuclee. Pur și simplu pentru că majoritatea programelor încă știu doar să folosească două nuclee, iar restul vor fi inactiv. Desigur, dacă nu vrei bani, trebuie să iei tot ceea ce este CELE MAI SCUMP. Dar într-o situație cu un buget limitat, un procesor dual-core cu o frecvență mare pare a fi o achiziție mai de preferat. De asemenea, are sens să economisiți pe un procesor dacă nu aveți suficient pentru o placă video rapidă: este cu siguranță mai util în jocuri. Patru nuclee vor fi la îndemână atunci când redați videoclipul, conversie de masă fotografii de la RAW la JPEG, atunci când lucrați cu grafică 3D, arhivare volume mari date etc. și așa mai departe. Adică atunci când rezolvăm probleme profesionale mai degrabă decât cele domestice.

Cache-ul contează. Cache este o memorie ultra-rapidă încorporată în procesorul însuși. Pe vremuri, când memoria RAM și stocarea erau lente, dimensiunea memoriei cache era un parametru critic pentru performanță. Serios, când dimensiunea cache-ului din procesor a crescut de la 512 kilobytes la 1 megaoctet, la aceeași frecvență, saltul de viteză a fost vizibil cu ochiul liber. În zilele noastre cache-ul nu mai este atât de important, dar este totuși util atunci când datele cele mai des folosite sunt localizate în interiorul procesorului. Acest lucru nu afectează testele de performanță, dar capacitatea de răspuns a computerului este mai mare, cu atât volumul este mai mare. În procesoarele Intel moderne, dimensiunea memoriei cache variază de la 2 la 12 megaocteți.

Procesoarele diferă în funcție de generație. Acum sunt trei pe rafturi unul lângă altul. generația Intel Core – al șaselea, al șaptelea și al optulea. Primele două sunt pur diferite din punct de vedere estetic, folosesc aceeași priză pe placa de bază și sunt în general interschimbabile. Oricare este mai ieftin, îl luăm noi. A opta generație a suferit schimbări semnificative, despre care voi scrie separat. Și, din păcate, necesită o nouă placă de bază, care nu acceptă procesoare din a șasea și a șaptea generație. Așadar, cumpărătorul se confruntă cu o dilemă deosebită: cumpărați un sistem puțin mai ieftin, nescalabil, pe procesoare de generație veche, unde la upgrade va trebui să schimbați simultan atât procesorul, cât și placa de bază, sau cumpărați unul nou imediat, unde - poate - dacă este necesar, puteți schimba doar procesorul. Aceasta este o speranță atât de iluzorie, deoarece procesorul „vechi” va avea suficiente rezerve de performanță pentru o lungă perioadă de timp, cu siguranță doi ani. Și până atunci Intel va veni cu un alt soclu incompatibil. Dar, desigur, trebuie să sperăm.

Care este diferența?

Intel are astăzi trei familii de procesoare - Celeron, Pentium și Core.

Celerondin punct de vedere istoric, cea mai ieftină și mai lentă varietate, conceput pentru calculatoare nivel de bază. Când au apărut pentru prima dată, utilizarea lor fără overclock nu a fost foarte confortabilă. Cu toate acestea, primele Celeron au făcut overclock remarcabil de bine, am reușit să sporesc Celeron 300A de la 300 MHz la 450, ceea ce a oferit performanță la nivelul Pentium II de vârf din acea vreme.

Dar vremurile s-au schimbat. De exemplu, Celeron G3950 funcționează la 3 GHz, are două nuclee și este realizat folosind o tehnologie modernă de proces de 14 nanometri. Și costă puțin mai mult de 3 mii de ruble. Nu este un deținător de record, desigur, dar este perfect pentru majoritatea mașinilor de birou.

Pentium- ţărani mijlocii veseli. Linia Pentium G are o frecvență de 3,5 până la 3,7 GHz, care, combinată cu 3 megaocteți de memorie cache și două nuclee, oferă performanțe decente, ca să spunem ușor. Asociat cu o placă video de top, un astfel de procesor nu va face de rușine nici măcar un joc de top. Singurele dezavantaje includ lipsa suportului tehnologic Turbo Boost, care overclockează suplimentar nucleele procesorului la sarcină mare, dar ținând cont frecvențe de bază Pentiums moderne nu este atât de important. Mai mult, noile modele Pentium, spre deosebire de a șasea și a șaptea generație Core i3, acceptă tehnologia Hyper-Threading, care ajută la executarea a două fire de comenzi pe un singur nucleu. Preț de la 3300 la 5000 de ruble.

Miez- familie de top. Dar în interiorul lui, nu totul este atât de simplu, pentru că în el trăiesc procesoare foarte, foarte diferite.

Miezi3 până de curând erau foarte asemănătoare cu Pentium. Diferențele au fost găsite doar în frecvențe (chiar puțin mai mari) și dimensiunea cache (4 megaocteți în loc de 3). Nu avea niciun rost să plătești în exces, să fiu sincer. Dar recent a apărut la vânzare a 8-a generație Core i3, unde preț vechi Modelului dual-core i se oferă un model quad-core, iar dimensiunea cache-ului este de 8 megaocteți. În Rusia, însă, există încă o diferență de preț cu modelele mai vechi, dar nu serioase, câteva sute de ruble. De exemplu, un Intel Core i3-8100 costă aproximativ 9 mii, iar dacă nu toți utilizatorii vor beneficia de nucleele „gratuite”, atunci un cache de 8 MB este foarte mult în imagine. Prețul Core i3, în funcție de generație și frecvență, variază de la 7 la 14 mii de ruble.

Miezi5 - mijlocul de aur. În marea majoritate a cazurilor, acesta este un procesor de top pentru nevoile casnice. Totul este acolo în cel mai bun mod posibil - 4 nuclee pentru sarcini serioase, frecvențe înalte, Turbo Boost pentru accelerație sub sarcină și suficient cache. Și în a opta generație, numărul de nuclee din Core i5 de top a fost crescut la 6. Sincer să fiu, îmi este greu să-mi imaginez o sarcină în care atât de multe ar fi utile. Puține aplicații pot încărca patru nuclee corect, dar când vor învăța să lucreze cu șase? Este o mare întrebare. Pe de altă parte, aici, ca și în cazul Core i3, este folosit principiul „mai multe nuclee la același preț”. Și dacă șase valorează cât patru - de ce să nu-l iei? De dragul aceluiași cache. Avertisment corect: nu veți simți diferența. Dar satisfacția morală este foarte posibilă. Gama de prețuri este din nou mare - de la 11 la 24 de mii de ruble.

Miezi7 – vârful vârfurilor. Diferența față de Core i5 este o frecvență mai mare și o dimensiune mai mare a memoriei cache. În plus, o astfel de fiară apare ca Hyper-Threading-ul deja menționat. Aceasta este o tehnologie destul de veche care a apărut în Pentium 4, datorită căreia fiecare nucleu se preface a fi doi deodată pentru aplicații. Adică, din punct de vedere al programelor, sistemul nu are 4 nuclee, ci opt. Ei bine, sau nu 6, ci 12, dacă vorbim de a opta generație. Nu are rost să cumperi un Core i7 pentru casă. Doar că nu, asta-i tot. Recomandat doar celor care nu pot mânca până nu cumpără cel mai tare lucru. La opt Nucleul generației i7 a primit, de asemenea, 6 nuclee și până la 12 megaocteți de cache. Prețul de emisiune este de la 20 la 34 de mii de ruble. Da, apropo, am un Core i7.

Sfaturi utile

– Nu vă zgârciți cu placa de bază. Nu regreta, asta-i tot. Pentru ca este o rasă bună și există o mulțime de tot felul de conectori și chiar și unele bibelouri nu ar strica, cum ar fi sunetul încorporat îmbunătățit și modulele Wi-Fi/Bluetooth. Mama este capul tuturor, iar cât de stabil va funcționa sistemul depinde de ea. Îmi plac produsele de la ASUS, ASRock și Gigabyte.

– În numele familiei de procesoareMiezexistă o litera K la sfârșit. De exemplu, Intel Core i7-8700K. Aceasta înseamnă că procesorul are un multiplicator deblocat și puteți încerca să-l overclockați la o frecvență mai mare mijloace standard placa de baza, fără vrăjitorie suplimentară. Nu are sens economic în asta, deoarece multiplicatorul este deblocat doar pentru modelele cele mai scumpe și productive, care funcționează deja la frecvențe înalte. Dar te poți distra. Principalul lucru este să nu uitați să cumpărați cooler bun cu un calorifer mare.

– Cu două nucleeCeleron, Pentiumși Corei3 poate funcționa bine cu răcirea pasivă, dacă există cel puțin un ventilator în carcasa computerului. Este suficient să așezați un radiator eficient pe ele și să le lubrifiați moderat generos cu pastă termică.

– În toate procesoarele moderneIntelexistă un încorporat nucleul grafic . Nu este grozav pentru jocuri, dar se ocupă de orice altceva. Mai mult, în toate modelele actuale Există codificare și decodare video hardware, care era un atribut al procesoarelor mai vechi.

– Am lăsat în mod deliberat domnitorul în culiseMiezX, unde se găsesc modele scumpe pentru maniacii bogați. Dacă ai o mulțime de bani, vei găsi unul pentru tine fără îndemnul meu.

O continuare despre AMD este în lucru. Întrebările pot (și ar trebui) să fie adresate către: [email protected].

Vizualizări: 6.253

O marcă comercială sub care au fost produse mai multe generații de procesoare Intel x86. Cea mai faimoasă dezvoltare a corporației Intel. Procesoarele sub acest nume au vândut miliarde de copii în întreaga lume.

Procesorul a fost prezentat pentru prima dată publicului pe 22 martie 1993. Era un procesor de generația a cincea, izbitor de diferit de Intel 80486 (un procesor de generația a patra, numit popular 486 sau pur și simplu „patru”). Pentru a sublinia noutatea fundamentală a creației sale, Intel I-am dat chiar și un nume personal, care era complet nou. Numele a fost imediat înregistrat ca marcă comercială, ceea ce i-a privat pe producătorii de „clone” de posibilitatea de a folosi nume similare. Numele provine de la cuvântul latin „pent” (al cincilea) - care indica numărul de generație al procesorului.

Despre originea acestui nume circulă încă legende. Potrivit unor surse oficiale, a fost inventat de agenție Branding Lexicon, implicat în crearea de noi mărci. Cu toate acestea, conform unor surse complet neoficiale, numele a apărut de la numele de familie al unuia dintre dezvoltatorii de top - omul de știință sovietic V. M. Pentkovsky, pe care îl Intel m-a invitat la ea în 1989. Există o a treia versiune, conform căreia ambele teorii de mai sus sunt corecte și cuvântul , propus Branding Lexicon, acest lucru este excepțional buna combinatie latină și nume de familie.

Primele loturi de procesoare (cu o frecvență de până la 100 MHz) s-au dovedit a avea unele neajunsuri, care au fost însă foarte rapid eliminate. Rezultatul a fost un procesor relativ ieftin și extrem de reușit. Succesul a fost atât de uimitor încât Intel a decis să nu abandoneze marca, creând tot mai multe generații de procesoare sub acesta. Asa au aparut:

• Pentium III (alias)
• Pentium Extreme Edition
• Pentium Dual-Core

Epopeea a continuat până în 2006, când numele zgomotos, dar deja dureros, a fost înlocuit cu unul nou - Intel core. Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că compania a abandonat marca care a fost dovedită de-a lungul anilor. Pur și simplu a dispărut în fundal.

Pentium I
La sfârșitul anului 1991, când prototipul procesorului a fost finalizat, inginerii au putut rula software pe acesta. Designerii au început să studieze cablarea și fluxul de semnal al substratului la microscop pentru a optimiza topologia și a îmbunătăți eficiența operațională.

Designul a fost finalizat în mare parte în februarie 1992. A început testarea cuprinzătoare a unui lot pilot de procesoare, timp în care au fost testate toate blocurile și nodurile. În aprilie 1992, s-a decis că este timpul să înceapă dezvoltarea comercială a procesorului Pentium. Fabrica 5 Oregon a fost aleasă ca bază industrială principală. Peste 3 milioane de tranzistori au fost transferați în sfârșit în șabloane. A început dezvoltarea industrială a producției și finisajelor caracteristici tehnice, care s-a încheiat 10 luni mai târziu, pe 22 martie 1993, cu o prezentare largă a procesorului Pentium.
Combinând peste 3,1 milioane de tranzistori pe un singur substrat de siliciu, procesorul Pentium pe 32 de biți oferă performanțe ridicate cu viteze de ceas de 60 și 66 MHz. Arhitectura sa superscalară folosește tehnici avansate de proiectare care permit executarea mai multor instrucțiuni într-o singură perioadă de ceas, ceea ce face ca Pentium să fie capabil să execute o cantitate mare Software compatibil cu PC mai rapid decât orice alt microprocesor. Pe lângă dezvoltările software existente, unitatea de aritmetică în virgulă mobilă de înaltă performanță a procesorului Pentium oferă un putere de calcul pentru a permite aplicații tehnice și științifice care nu erau disponibile anterior, concepute inițial pentru platformele stațiilor de lucru.
Numeroase inovații sunt o trăsătură caracteristică
Procesorul Pentium oferă o combinație unică de performanță ridicată, compatibilitate, integrare a datelor și scalabilitate. Aceasta include: - Arhitectura suprascalar;
- Memorare separată a codului programului și a datelor;
- Bloc de predicție adresa corecta tranziție;
- Unitate în virgulă mobilă de înaltă performanță;
- Bus de date extins pe 64 de biți;
- Suport pentru operare multiprocesor;
- Instrumente pentru setarea dimensiunii unei pagini de memorie;
- Instrumente de detectare a erorilor și redundanță funcțională;
- Managementul performantei;
- Scalabilitate cu procesor Intel OverDrive. Arhitectura superscalară a procesorului Pentium introduce
o conductă duală compatibilă numai cu Intel arhitectura industriala, permițând procesorului să atingă noi niveluri de performanță prin executarea a mai mult de o instrucțiune pe perioadă de ceas. Termenul „superscalar” se referă la o arhitectură de microprocesor care conține mai mult de o unitate de calcul. Aceste unitati de calcul, sau conductele, sunt nodurile în care au loc toate procesarea majoră a datelor și comenzilor.
Apariția arhitecturii superscalare a procesorului Pentium este o dezvoltare naturală a familiei anterioare de procesoare cu arhitectură pe 32 de biți de la Intel. De exemplu, procesorul Intel486 este capabil să execute mai multe dintre instrucțiunile sale într-un singur ciclu de ceas, dar familiile anterioare de procesoare Intel necesitau mai multe cicluri de ceas pentru a executa o singură instrucțiune.
Capacitatea de a executa mai multe instrucțiuni într-un singur ciclu de ceas există deoarece procesorul Pentium are două conducte care pot executa două instrucțiuni simultan. La fel ca Intel486 cu o singură conductă, procesorul Pentium cu două conducte funcționează comandă simplăîn cinci etape: pre-training, prima decodare (decodare instrucțiuni), a doua decodare (generare adrese), execuție și postback.
Ca rezultat al acestor inovații arhitecturale, în comparație cu microprocesoarele anterioare, în mod semnificativ cantitate mare comenzile pot fi executate în același timp.
O altă îmbunătățire revoluționară majoră implementată în procesorul Pentium este introducerea split caching-ului. Memorarea în cache îmbunătățește performanța prin furnizarea de spațiu de stocare temporară pentru codul de program utilizat frecvent și pentru datele preluate memorie rapidă, înlocuind ori de câte ori este posibil apelul la extern memorie de sistem pentru unele echipe. Procesorul Intel486, de exemplu, conține un singur bloc de 8 KB de memorie cache pe cip care este folosit pentru a stoca în cache atât codul programului, cât și datele.
Designerii Intel au ocolit această limitare utilizând un circuit suplimentar realizat pe cei 3,1 milioane de tranzistori ai procesorului Pentium (pentru comparație, Intel486 conține 1,2 milioane de tranzistori) creând memorarea în cache internă separată a codului programului și a datelor. Acest lucru îmbunătățește performanța prin eliminarea conflictelor de magistrală și face ca stocarea duală să fie disponibilă mai des decât era posibil anterior. De exemplu, în timpul fazei pregătire prealabilă, se folosește codul de instrucțiune obținut din memoria cache de instrucțiuni. În cazul unui singur bloc de cache, poate exista un conflict între procesul de pregătire a comenzii și accesul la date. Efectuarea unui cache separat pentru comenzi și date elimină astfel de conflicte, permițând ambelor comenzi să se execute simultan. Cache-urile de cod și de date ale procesorului Pentium conțin fiecare 8 KB de informații și fiecare este organizată ca un set de cache-uri asociate în două sensuri - concepute pentru a scrie doar segmentul de 32 de octeți specificat previzualizat, mai rapid decât un cache extern. Toate aceste caracteristici de îmbunătățire a performanței au necesitat utilizarea unei magistrale de date interne pe 64 de biți, care permite stocarea în cache duală și pipelining superscalar în timpul încărcării datelor în aval. Cache-ul de date are două interfețe, una pentru fiecare conductă, permițându-i să furnizeze date la două instrucțiuni separate în cadrul unui singur ciclu de mașină. După ce datele sunt preluate din cache, sunt scrise în memoria principalaîn modul write-back. Această tehnică de stocare în cache oferă performanță mai bună decât simpla cache de scriere directă, în care procesorul scrie simultan date în memoria cache și în memoria principală. Cu toate acestea, procesorul Pentium este capabil să se configureze dinamic pentru a accepta stocarea în cache numai pentru scriere.
Astfel, stocarea în cache a datelor utilizează două soluții excelente diferite: cache with scrie înapoiși un algoritm numit protocol MESI (Modify, Eliminate, Allocation, Release). Cache-ul de scriere înapoi vă permite să scrieți în cache fără a accesa memoria principală, spre deosebire de cache-ul direct simplu utilizat anterior. Aceste soluții cresc productivitatea prin utilizarea unui autobuz convertit și eliminând în mod proactiv blocajîn sistem. La rândul său, protocolul MESI permite date în memoria cache și memorie externa match este o soluție excelentă în sistemele multiprocesoare avansate, unde diverse procesoare pot folosi aceleași date pentru muncă.
Blocul corect de predicție a adresei de ramură este următoarea soluție de calcul excelentă care crește performanța cu umplere completă transportoare pe echipe, pe baza determinarea prealabilă setul corect de comenzi care urmează să fie executate.
Procesorul Pentium vă permite să performați calcule matematice pentru mai mult nivel inalt datorită utilizării unei unități în virgulă mobilă încorporată avansată care include o conductă cu opt cicluri și un nucleu implementat hardware functii matematice. Instrucțiunile pipeline în virgulă mobilă cu patru cicluri completează pipelinerea cu numere întregi în patru cicluri. Majoritatea instrucțiunilor în virgulă mobilă pot fi executate într-o singură conductă cu număr întreg și apoi introduse în conducta în virgulă mobilă. Funcțiile comune cu virgulă mobilă, cum ar fi adunarea, înmulțirea și împărțirea, sunt implementate în hardware pentru a accelera calculele.
Ca rezultat al acestor inovații, procesorul Pentium execută instrucțiuni în virgulă mobilă de cinci ori mai rapid decât Intel486 DX de 33 MHz, optimizându-le pentru calculele numerice de mare viteză, integrante în aplicațiile video avansate, cum ar fi CAD și grafica 3D.
Procesorul Pentium este un dispozitiv pe 32 de biți din exterior. Busul de date extern către memorie este de 64 de biți, dublând cantitatea de date transferată pe ciclu de magistrală. Procesorul Pentium acceptă mai multe tipuri de cicluri de magistrală, inclusiv modul burst, care sparge date de pe 256 de biți în memoria cache de date și într-un singur ciclu de magistrală.
Autobuzul de date este principala autostradă care transferă informații între procesor și subsistemul de memorie. Datorită acestui magistral de date pe 64 de biți, procesorul Pentium îmbunătățește semnificativ vitezele de transfer față de procesorul Intel486 DX - 528 MB/sec pentru procesorul de 66 MHz, față de 160 MB/sec pentru procesorul Intel486 DX de 50 MHz. Această magistrală de date îmbunătățită facilitează calculul de mare viteză prin sprijinirea instrucțiunii simultane și alimentarea cu date a unității de procesor de calcul superscalar, rezultând performanțe și mai mari. performanța generală Procesor Pentium comparativ cu procesorul Intel486 DX.
Permițând dezvoltatorilor să proiecteze sisteme cu management al energiei, securitate și alte caracteristici, procesoarele Pentium acceptă un mod de gestionare a sistemului (SMM) similar cu Arhitectura Intel SL.
Alături de tot ceea ce este nou pentru arhitectura de microprocesor Intel pe 32 de biți, procesorul Pentium este proiectat pentru a fi ușor de extins folosind arhitectura stivuibilă Intel. Aceste inovații protejează investițiile utilizatorilor cu îmbunătățiri de performanță care ajută la menținerea sistemelor bazate pe arhitectura procesorului Intel care să depășească speranța de viață. componente individuale. Tehnologia stivuitoare face posibil să profitați deja de cele mai avansate procesoare cu tehnologie sistemele existente cu o instalare simplă a îmbunătățirilor de performanță cu un singur cip. De exemplu, prima soluție de extindere este procesorul OverDrive, conceput pentru procesoarele Intel486 SX și Intel486 DX, folosind tehnologia simplă de dublare a ceasului folosită în dezvoltarea microprocesoarelor Intel486 DX2.
Primele modele de procesoare Pentium au funcționat la 60 și 66 MHz și au comunicat cu memoria cache L2 externă printr-o magistrală de date pe 64 de biți care rulează la viteză maximă. miezul procesorului. Dar dacă viteza procesorului Pentium crește, atunci dezvoltator de sistem Devine din ce în ce mai dificil și mai costisitor să-l potriviți cu placa de bază. Prin urmare, procesoarele Pentium rapide folosesc un divizor de frecvență pentru a sincroniza magistrala externă folosind o frecvență mai mică. De exemplu, un procesor Pentium de 100 MHz are o magistrală externă care rulează la 66 MHz, iar un procesor de 90 MHz rulează la 60 MHz. Procesorul Pentium folosește aceeași magistrală pentru a accesa memoria principală și subsistemele periferice, cum ar fi circuitele PCI.

Intel Pentium II (pronunțat Intel Pentium two) este un procesor x86 anunțat pe 7 mai 1997. Nucleul Pentium II este un nucleu P6 modificat (folosit pentru prima dată în procesoarele Pentium Pro). Principalele diferențe față de predecesorul său sunt cache-ul de prim nivel crescut de la 16 la 32 KB și prezența unui bloc de instrucțiuni SIMD MMX (apărut puțin mai devreme în Pentium MMX), performanța a fost crescută atunci când se lucrează cu aplicații pe 16 biți. În sistemele construite pe procesorul Pentium II, acestea sunt utilizate pe scară largă memorie SDRAMși autobuzul AGP.

Procesorul Pentium II este un cartuș SECC sau SECC2 (caracterizat printr-un design mai simplu) care conține o placă de procesor („substrat”) cu un nucleu de procesor, cipuri de memorie cache BSRAM și tag-RAM instalate pe ea. Cache-ul L2 funcționează la jumătate din frecvența de bază. Procesorul este proiectat pentru instalare în slotul 1 al conectorului cu 242 de pini.
Există și o variantă Pentium II OverDrive într-un pachet PGA (instalat într-un socket Socket 8) cu un cache L2 de viteză maximă, conceput pentru a înlocui Pentium Pro Primele procesoare Pentium II (Klamath) au fost destinate computerului personal desktop pe piață și au fost produse folosind o tehnologie de proces de 350 nm. O dezvoltare ulterioară a familiei de desktop Pentium II a fost nucleul Deschutes de 250 nm. După ceva timp, au fost lansate procesoarele Mobile Pentium II, destinate instalării în laptopuri, și Xeon, destinate sistemelor și serverelor de înaltă performanță. Pe baza nucleului Deschutes, au fost produse și procesoare Celeron (Covington), destinate utilizării în calculatoare ieftine. Erau un Pentium II, lipsit de cartuș și cache de al doilea nivel.

Procesoarele Pentium III, cu viteze de ceas de 766, 800, 850, 866 și 1 GHz (1000 MHz) și mai mari, erau cele mai avansate și mai puternice procesoare desktop Intel (înainte de lansarea procesorului Intel Pentium 4) și aveau Performanța aplicațiilor de internet din generația următoare, precum și calitatea, fiabilitatea și compatibilitatea.
Procesorul Pentium III îndeplinește în mod ideal cerințele utilizatorilor activi de PC și pasionaților. jocuri pe calculatorși Internet. Acest procesor se implementează complet capabilități multimedia PC, în primul rând în domeniul muncii video pe ecran completși grafică de înaltă calitate și experiență pe internet. Procesorul Pentium III preia cele mai bune procesoare Intel® și încorporează cele mai noi tehnologii. Printre acestea, în special, 70 de echipe noi care oferă oportunități ample atunci când lucrați cu software nou și călătoriți pe Internet.
Versiunile de procesor furnizate au o viteză a magistralei de sistem de 133 MHz sau 100 MHz și acceptă lucrul cu chipset-urile Intel R 840, 820, 815, 810e, 440GX și 440BX și analogii acestora.
Procesoarele Pentium III sunt disponibile în două tipuri variate pachete: Cartuș de contact Single Edge 2 (S.E.C.C.2) și Flip-Chip Pin Grid Array (FC-PGA). Pachetul FC-PGA este conceput pentru noua generație de computere personale cu profil redus.
Procesorul Pentium III are două cache separate de 16 KB Nivel 1 (L1), unul pentru instrucțiuni și unul pentru date. Cache-ul L1 oferă acces rapid la datele utilizate recent, crescând performanța generală a sistemului. 256 KB cache de nivel al doilea (L2) cu transfer de date îmbunătățit (Advanced Transfer Cache-ATC). Cache-ul ATC conține o serie de îmbunătățiri micro-arhitecturale pentru a oferi o interfață mai rapidă între memoria cache L2 și nucleul procesorului și funcționează la viteza nucleului procesorului. Caracteristica ATC este:
Cache L2 fără blocare, viteză maximă
Asociativitatea setului cu 8 căi
magistrală de date pe 256 de biți
Interfață cu latență redusă în comparație cu cache-urile discrete

Pentium 4 (pronunțat Pentium four) este un procesor compatibil x86 dezvoltat de Intel. Microarhitectura procesorului a fost complet schimbată în comparație cu generațiile anterioare de procesoare. Noua microarhitectură a primit un nou nume - NetBurst. Pentium 4 original a fost denumit de cod „Willamette”, opera la 1,4 și 1,5 GHz și a fost anunțat pe 20 noiembrie 2000 (programat inițial pentru octombrie, dar data anunțului a fost amânată) și era destinat instalării în conectorul Socket 423 Primele procesoare bazat pe noua arhitectură a provocat multe critici. În primul rând, aceasta este performanța, performanța Pentium 4 a fost mai mică decât cea a Pentium III, funcționând la o frecvență de 1,5 ori mai mică. În al doilea rând, noul procesor necesita o placă de bază bazată pe chipset-ul i850, care era foarte scumpă. În al treilea rând, toate plăcile de bază au fost proiectate să funcționeze cu memorie Rambus (RDRAM) costisitoare. În al patrulea rând, pentru ca placa de bază să funcționeze, a fost necesară înlocuirea sursei de alimentare și, uneori, cazul.
De mai bine de 5 ani, multe sâmburi și Modele Pentium 4 pe baza lor. Mai mult, odată cu lansarea unui nou model, la numele procesorului au fost adăugate fie o literă nouă, fie alte numere și, uneori, ambele; toate acestea încurcă semnificativ identificarea unui model specific.
Procesorul Pentium 4 este construit pe o arhitectură complet nouă - NetBurst. Mai jos sunt câteva trăsături distinctive arhitectura originală NetBurst (unele dintre ele au fost modificate ulterior).
Transportor. Lungimea conductei a fost mărită la 20 de pași, ceea ce înseamnă că procesorul a avut nevoie de 20 de cicluri pentru a finaliza o instrucțiune. Acest pas a făcut mult mai ușoară creșterea frecvenței de ceas, în plus, în viitor a făcut posibilă creșterea semnificativă a performanței, dar performanța pe 1 MHz a fost mai mică decât cea a procesoarelor anterioare. Acest lucru explică parțial performanta scazuta Pentium 4 merge mai departe frecvențe joase. De asemenea, ca urmare a acestei inovații, timpul de așteptare a crescut.
Modul de predicție a tranziției (ramificație). Pentru a compensa dezavantajele utilizării unei conducte lungi, inginerii Intel au îmbunătățit schema de predicție a ramurilor, ca urmare, ramura corectă a fost prezisă cu o probabilitate de până la 95%.
Autobuz de sistem. Pentium 4 folosește un complet nou pe 128 de biți magistrala de sistem cu două linii pe 64 de biți. Frecvența noii magistrale (FSB) este de 100 MHz (pentru ultimele modele Pentium III a fost de 133 MHz), însă, datorită transmiterii simultane a 4 pachete pe ciclu de ceas (QPB - Quad Pumped Bus), frecvența efectivă a magistralei a fost de 400 MHz, iar lățimea de bandă a magistralei a fost de 3200 Mb/s.
Unitate logică aritmetică (ALU sau ALU). ALU procesează instrucțiuni întregi. În noul procesor, ALU funcționează la frecvența de bază dublă (în Pentium 4, ALU de 1,5 GHz funcționează la 3 GHz datorită utilizării ambelor margini de semnal). Astfel, unele instrucțiuni sunt executate în jumătate de ciclu de ceas. Pentium 4 utilizează două ALU.
Cache de nivel 1 (L1). Ca și înainte, memoria cache L1 este împărțită în două părți: pentru instrucțiuni și pentru date. Cache-ul stochează acum comenzile decodificate și le aranjează în ordinea în care au fost executate (tehnologia Trace Cache), ceea ce crește performanța.
Coprocesor matematic (FPU). Coprocesorul matematic conține două module pentru operații în virgulă mobilă. Dar doar un singur modul realizează munca de calcul propriu-zisă - acestea sunt operații de adunare (FADD) și înmulțire (FMUL), al doilea modul realizează operațiuni de schimb între registre și memorie (FSSTORE). Pentru procesorul Pentium 4 1,4 GHz, coprocesorul oferă performanțe de 1,4 GFLOPS. De exemplu, procesoarele Athlon folosesc un coprocesor format din trei module (unul pentru operațiuni de tip FSTORE, celelalte două pentru operațiuni de tip FADD și FMUL) și care oferă o performanță de 2 GFLOPS (pentru un procesor Athlon de 1 GHz).
Extensii SIMD. A fost adăugat procesorul Pentium 4 set nou Extensii SIMD (SSE2), care a adăugat 144 de instrucțiuni noi (68 de instrucțiuni întregi și 76 de instrucțiuni în virgulă mobilă).