История процессоров. От «четверки» до Pentium

Продолжение. Начало в номерах 789 и 790.

…Тем временем «трешка» уже успела сойти с пьедестала. «Приставка» «80» навсегда пропала из названий интеловских процессоров, так как закон запретил регистрировать торговые марки, состоящие только из цифр, — уникальных номеров на всех не хватало.

Новый флагманский процессор платформы х86 обзавелся особенностями, с тех пор характерными для всех последующих CPU. Самой важной из них стала полностью конвейеризированная архитектура. Суть ее вот в чем. Инструкция, исполняемая процессором, проходит несколько этапов обработки от прочтения из памяти до записи в память результатов вычислений, причем, находясь на разных этапах, процессор может одновременно обрабатывать несколько инструкций. 386-му и более ранним чипам, двигая инструкции по конвейеру, приходилось заниматься каждым этапом отдельно за несколько тактов. «Четверка» научилась уделять внимание всем шагам конвейера одновременно — представьте, что вместо одного человека, последовательно занимающегося различными этапами сборки ряда автомобилей, к ленте встали несколько. В результате за каждый такт i486 мог исполнять по одной инструкции и в большинстве случаев сохранял этот темп, примерно в два раза превосходя i386 количеством операций при равной частоте. Да и в частоте он тоже хорошо прибавил.

Впервые появилось такое понятие, как множитель CPU. Существовали модели с одинарным, двойным и тройным множителем, достигавшие частот в 66 МГц для массовых процессоров и 100 МГц — для самых дорогих. Частота шины у всех была равной 33 МГц, хотя у самых бюджетных вариантов она понижалась вплоть до 16 МГц и, в виде исключения, для модели i486DX-50 повышалась до 50 МГц.

Кроме того, процессор i486 имел математический сопроцессор, причем значительно усовершенствованный по сравнению с девайсами х87-й серии и обзавелся кэш-памятью объемом 8 Кбайт. Для желающих сэкономить выпускались варианты i486SX без встроенного FPU, а также мобильный процессор i486SL-NM. Все «четверки» предназначались для установки в специальные разъемы — сокеты, тоже впервые появившиеся в «мире х86».

Компания AMD не могла остаться в стороне от такого грандиозного успеха. Но надеяться на удачу больше было нельзя. Очередной суд пересмотрел прежнее решение относительно Аm287 в пользу Intel. AMD оказалась под дамокловым мечом возможнох проблем с новым процем: что будет, если такая же история произойдет с будущим Аm486? Ответственные лица собрались думать думу, и придумали правильный выход: разработать свой микрокод, при этом сохранив совместимость с интеловским процессором. Стремясь сэкономить время и деньги, микрокод начали не создавать с нуля, а писать на основе кода от i386, хотя официальные лица AMD отрицают этот факт.

Пока создавался код, в 1993 году суд вновь стал на сторону AMD, признав в ходе очередного разбирательства ее притязания на микрокод i287; компания тут же выпустила на рынок готовый Аm486 с интеловским кодом! И хотя права на «трешку» ее тут же лишили, AMD не показала обиды, потому как рассчитывала на успех Аm486. В то же время компания тайно наняла специалиста для создания хотя бы простейшего по-настоящему независимого кода для 486-го, и это доказывает версию о том, что код уже продающихся Аm486 был не совсем чист. А так как на него уже было потрачено достаточно усилий, 4 июля 1994 года, в День независимости, AMD запланировала начать продажу процессоров с собственной прошивкой. И еще до заветной даты Intel, видимо без особых надежд, снова стала судиться — за оба процессора, включая чип с «независимым» микрокодом.

Остановить релиз это уже не могло, и после его выхода у AMD с удивлением спрашивали: как же удалось так быстро создать полностью независимую архитектуру? И «пиджаки» из AMD с гордостью рассказывали, как команда лучших инженеров, сидя в изолированном пространстве на хлебе и воде, 24 часа в сутки писала микрокод. Однако вскоре выяснилось, что из 3300 строк пресловутого кода 600-700 линий чудесным образом совпадают с кодом интеловской «трешки». Тогда AMD не осталось ничего другого, кроме как свалить вину на несчастных запертых инженеров: они, мол, перестукиваясь через стенку со стеклянной банкой у уха, тайно прознали запретные данные. Но, несмотря на то что «проштрафившихся» спецов, конечно, замучили в застенках, это не могло удержать акции компании от падения в цене на 10,8%.

Как и в прошлый раз, у AMD получился отличный клон. Кстати, на рынке существовало несколько вариаций на тему i486, выпускаемых другими компаниями, например Cyrix. И если AMD все-таки имела кое-какие права на х86, то Cyrix никогда не озадачивалась лицензированием, всецело полагаясь на скрупулезный реверс-инжиниринг чужих чипов. Intel нещадно билась с ней в судах, но, как и в случае с AMD, проиграла и вместо продолжения разборок разрешила дело полюбовно, позволив Cyrix клепать свои клоны на фабриках, имевших лицензию Intel. Что интересно, в 1997 году Cyrix сама судилась с Intel по поводу технологий, примененных в Pentium Pro и Pentium II. Дело снова затянулось на годы и также закончилось братским целованием с полным обменом патентами.

Но вернемся к нашим основным героям. Так вот, в отличие от подпольных клонов Cyrix, продукт AMD по быстродействию шел ноздря в ноздрю с родными интеловскими процессорами, но был не в пример дешевле, а со временем приобрел дополнительные энергосберегающие технологии и 16 Кбайт кэша write-back (процессор при записи данных в такой кэш не спешит сразу копировать их в оперативную память и делает это только в момент обращения к ним, тем самым в ряде случаев повышая производительность).

Как и следовало ожидать, камень Аm586 стал лебединой песней архитектуры 486. Это была специальная версия «четверки» с множителем 4х, работавшая на частоте 133 МГц. По скорости она оказалась вполне способна конкурировать с младшими моделями «Пентиумов», за что и получила, задолго до всяких Athlon ХР, рейтинг производительности, как у Pentium 75.

Но, несмотря на всю привлекательность новенькой 5×86 (пятая инкарнация архитектуры х86, или Аm586) как легкого и дешевого апгрейда, по планете уже шагали первые и даже вторые плоды новой архитектуры — Р5, или Pentium, которая принесла в парадигму х86 очередные революционные изменения, четко разделившие историю на «до» и «после». Самым важным завоеванием прогресса стала суперскалярная архитектура, до тех пор характерная только для процессоров RISC. Pentium вместо одного конвейера получил два, хотя и не равных по возможностям: конвейер U мог исполнять любые инструкции, в то время как конвейер V — только ограниченный набор простых инструкций. FPU процессора, имевший свой конвейер, независимый от обоих целочисленных, дополнительно увеличивал параллельность вычислений. К тому же этот блок пережил весьма значительные оптимизации, давшие десятикратное преимущество в скорости по сравнению с FPU 486-х чипов.

Серьезные изменения претерпела и работа с памятью. Во-первых, увеличился кэш процессора — до 8 Кбайт для данных и 8 Кбайт для кода. Во-вторых, в два раза, до 64 бит, расширилась шина памяти, хотя регистры и вычислительные блоки догнали ее только через много лет.

Кроме того, обращение к памяти тоже стало конвейеризированным, позволяя одновременно исполнять два цикла шины. Наконец, Pentium научился предсказывать ветвление кода программы и заранее выбирать нужные инструкции, а также приобрел целый ряд функций отладки и выявления ошибок. В итоге производительность чипа по сравнению с Intel 486 равной частоты едва ли не удвоилась.

Но это не значит, что судьба Pentium сразу оказалась гладкой. Первые версии процессоров вышли в 1993 году по техпроцессу 0,8 мкм и состояли из 3,1 миллиона транзисторов. Это были чипы, известные своей механической хрупкостью и, как ни смешно это звучит сейчас, высоким тепловыделением. В следующем варианте архитектуры техпроцесс сжался до 0,6 мкм, а частота увеличилась с начальных 60-66 МГц до 120. Тогда же внутренняя частота ядра Pentium отделилась от с трудом повышаемой частоты системной шины, и процессор переехал из стартовой кроватки Socket 4 сначала в Socket 5, а затем в широко известный Socket 7, заодно сменив электрический паек с 5 на 3 В. В это же время набиравшие популярность «Пентиумы» поразил роковой баг: оказалось, что FPU содержал ошибку, в ряде случаев приводившую к снижению точности операций деления. Большинство пользователей никогда не столкнулись бы с ней, поэтому в новой ревизии чипа Intel быстро исправила косяк, но о самом его наличии предпочла умолчать. Тем временем правда вскрылась, и в Intel ушел соответствующий bug-report, который производитель проигнорировал. Тогда сведения появились в интернете и проникли в айтишную прессу, причем каждый желающий мог проверить справедливость обвинений с помощью стандартного калькулятора Windows. Но, даже признав ошибку, Intel согласилась менять процессоры только тем людям, которые сумели доказать, что баг имеет для них значение. Однако покупателей дорогих процессоров приводил в негодование уже сам факт наличия в них ошибки, а безответственная реакция Intel только еще больше разожгла пламя скандала. Статья на эту тему вышла в самой New York Times, и совместные усилия общественности, подкрепленными такими влиятельными компаниями, как IBM, в конце концов заставили Intel безвозмездно обменять все забагованные чипы, что влетело ей в 500 миллионов долларов убытка. Но, как ни странно, заваруха возымела и положительный эффект. Впервые эта компания, хоть и весьма успешная, но известная в основном лишь в пределах своей индустрии, оказалась на слуху у большинства обывателей, и неважно, что говорились о ней не самые лестные слова, — как известно, любое упоминание о знаменитостях хорошо, кроме разве что некролога. С тех пор Intel обратилась лицом к конечному пользователю и уделяет большое внимание public relations.

Последним версиям Pentium пришлось сосуществовать с другой ветвью архитектуры х86 — Р6. Ее первой ласточкой стали процессоры Pentium Pro. Внешний вид этих камушков был очень респектабельный — они выпускались с огромной прямоугольной керамической подложкой и золотистым теплораспределителем. Это делалось неспроста: Pentium Pro компоновался из двух чипов (а то и из трех), один из которых был полностью отведен под кэш-память второго уровня. Стартовав в 1995 году с 256 Кбайт кэша L2, Pentium Pro со временем сменил техпроцесс с 0,6 на 0,35 мкм и добрался до 1 Мбайт кэша (тут и пригодился третий чип). Технологии того времени не могли интегрировать такой объем в ядро процессора, и даже на кэше первого уровня пришлось экономить, ограничив его 16 Кбайт. Но разделение на два кристалла не помогало поддерживать высокий процент выхода годных чипов — они припаивались на подложку на ранних этапах производства, и если при тестировании выявлялся брак, то на свалку отправлялась вся конструкция. Между тем отдельный кэш нисколько не снижал производительность, т. к. работал на частоте ядра CPU и общался с ним через специальную шину (внешний кэш L2 на материнских платах делил с оперативной памятью шину FSB). К тому же он поддерживал выполнение до четырех запросов за раз.

Однако не одном в кэше счастье, хотя он и сам по себе уже давал Pentium Pro ощутимое преимущество над предшественниками. Более важно то, что Р6 привнес в старую добрую архитектуру х86 очередной набор качеств, характерных для RISC-систем. По сути, Pentium Pro изменил ей и стал RISC-процессором, сохранив лишь внешнюю совместимость сх86, — все инструкции набора х86 после выборки перекодировались им в более простые RISC-подобные микрооперации. Внутреннее устройство камня с выпуском Pentium Pro стало еще более сложным, и громоздкий код CISC перестал ему удовлетворять.

Конвейер Pentium Pro удлинился с 5 до целых 14 стадий и оброс дополнительной обслуживающей логикой для максимального снижения простоев — появилась возможность спекулятивного и внеочередного (out-of-order) выполнения инструкций. Идея спекулятивного исполнения состоит в том, чтобы, когда в коде встречается инструкция условного перехода, предугадать (на основе хроники переходов, состоявшихся ранее), по какой ветке пойдет программа, и, не дожидаясь подтверждения, начать засылать в конвейер новые инструкции. Похожий процесс происходит и при внеочередном исполнении: пока некая инструкция застревает в ожидании данных из памяти или результатов выполнения другой инструкции, конвейер заполняется следующими инструкциямииз программы, пропущенными вперед. Изначальная последовательность инструкций затем восстанавливается, и данные записываются в память в том порядке, какой предусмотрен софтиной.

В свою очередь, внеочередное исполнение притянуло за собой еще одно необходимое нововведение — переименование регистров. Устанавливались следующие правила: нельзя пропускать вперед инструкцию А, если она собирается записать данные в тот же регистр, что и предшествующая В, — получится ошибка; но так можно делать, если сначала переименовать регистр, используемый инструкцией А. Наконец, Pentium Pro получил еще несколько бонусов: количество целочисленных вычислительных блоков удвоилось по сравнению с двумя у Pentium, а 36-битная физическая адресация памяти позволила преодолеть предел в 4 Гбайт оперативной памяти, хотя линейно доступное адресное пространство все равно не увеличилось. В итоге Pentium Pro при одинаковой частоте с «просто «Пентиумом» был быстрее в полтора раза, хотя и не мог похвастаться сверхвысокими частотами, за два года прогресса достигнув лишь 200 МГц.

Intel прочила его на замену первым «Пентиумам» во всех областях применения, но со временем стало очевидно, что благодаря высокой стоимости производства в народ из узкого круга серверов и топовых рабочих станций ему выйти не удастся. Зато там он был весьма популярен, чаще всего встречаясь в двух- и четырехпроцессорных конфигурациях (это тоже новшество — Pentium мог работать только в парах).

Архитектуры семейства CISC и RISC

Надо признать, что на вершине своего развития такой подход позволил ассемблерному коду достигнуть не меньшей выразительности, чем коду языков высокого уровня. Однако далось это ценой значительного усложнения внутреннего устройства CPU, ибо процессор CISC обязан аппаратно выполнять комплексные вычисления и операции с памятью, которые запросто можно разложить на более простые компоненты. Даже декодировать такие инструкции оказалось сложно, ибо они были самого разного размера и структуры. В результате классические архитектуры CISC со временем пришли к кризису. Сложность устройств затормозила рост частот, а некоторые особо громоздкие инструкции стало практически нецелесообразно воплощать в железе. В процессорах появились специальные декодеры, разбивавшие их на ряд простых операций, причем в некоторых случаях декодированный код исполнялся даже медленнее, чем та же последовательность команд, записанная вручную. При этом оказалось, что универсальность CISC уже не используется в полной мере, так как даже программисту, пишущему софт на ассемблере, зачастую не требуется добрая часть инструкций, а компиляторам языков высокого уровня они и подавно не нужны.

Источник

Хронология ЦП Intel

1993 г, март. Intel Pentium (ядро P5).

Pentium 510\60, Pentium 567\66.

Линейка 32-разрядных процессоров, выпускаемых компанией Intel с марта 1993 года. Всего было выпущено две модификации процессоров (Pentium 60 и Pentium 66), имеющих тактовую частоту – 60 и 66 МГц, и относящихся к первому поколению процессоров класса Pentium.

Частота системной шины была такой же, как и частота ядра. Процессоры выпускались на основе ядра с кодовым именем P5, содержали 3,1 млн. транзисторов и производились по технологии – 0.8 мкм, и устанавливались в socket 4.

Основные отличия от 486 процессоров – это 64-разрядная шина данных, разделенная КЭШ-память первого уровня (8Кб для данных и 8 Кб для программ) и наличие суперскалярной архитектуры Суперскалярная архитектура позволяла за один такт конвейера выпускать до двух инструкций. Однако на первых парах эта особенность не использовалась полностью, так как было мало программ, способных полностью использовать возможности суперскалярного конвейера.

В 1994 году в процессорах была обнаружена ошибка в математическом сопроцессоре, иногда приводящая к снижению точности операций с вещественными числами.

Эти процессоры не пользовались большой популярностью и вскоре были вытеснены следующей линейкой процессоров Pentium на базе ядра P54C. [1][2][5][6][7][8][10][11]

1994 г, октябрь. Intel Pentium (ядро P54C).

IntelPentium 610\75, Intel Pentium 735\90, Intel Pentium 815\100, Intel Mobile Pentium 75, Intel Mobile Pentium 90, Intel Mobile Pentium 100, Intel Embedded Pentium 100.

Линейка 32-разрядных процессоров с 64-разрядной шиной данных, выпускаемых компанией Intel с октября 1994 года. Процессоры линейки были основаны на микроархитектуре P5.

Эти процессоры относились ко второму поколению процессоров класса Pentium. Они производились по технологии – 600 нм, содержали 3,2 млн. транзисторов, КЭШ-память – 16 Мб и устанавливались в socket 5. В зависимости от модификаций процессоров, использовалась тактовая частота, изменяющаяся в диапазоне от 75 до 120 МГц, превышающая тактовую частоту шины FSB в 1,5 раза.

Стоит отметить, что эти процессоры не были совместимы с socket 4, поэтому их нельзя было использовать в материнских платах, предназначенных для процессоров Pentium на базе ядра P5. Существовали версии процессоров на этом ядре для мобильных устройств и встраиваемые версии процессоров, отличающиеся пониженным энергопотреблением, по сравнению с процессорами для настольных систем. [2][3][8][10][11]

1995 г, февраль. Intel Pentium OverDrive (ядро P24T).

Intel Pentium OverDrive PODP5V63, Intel Pentium OverDrive PODP5V83, Intel Pentium OverDrive PODP5V133, Intel Pentium OverDrive PODP3V125, Intel Pentium OverDrive PODP3V150, Intel Pentium OverDrive PODP3V166, Intel Pentium MMX OverDrive PODPMT66X166, Intel Pentium MMX OverDrive PODPMT60X180, Intel Pentium MMX OverDrive PODPMT66X200…

Линейка 32-разрядных процессоров, выпускаемых компанией Intel с февраля 1995 года. Процессоры линейки OverDrive предназначались для модернизации систем путем замены устаревшего процессора без замены материнской платы. Так первые процессоры OverDrive на базе ядра P54T устанавливались в Socket 2 или Socket 3 и предназначались для модернизации компьютеров, работающих на базе 486 процессоров.

В марте 1996 года были выпущены процессоры OverDrive на базе ядра P5T, устанавливаемые в socket 4, но работающие на тактовой частоте, равной 120-133 МГц. В этом же месяце были выпущены процессоры OverDrive на базе ядра P54CT (тактовая частота – 125-166 МГц) для модернизации компьютеров с процессорами Pentium на базе ядра P54C (тактовая частота – 75-100 МГц).

С марта 1997 года выпускались процессоры OverDrive с технологией MMX для модернизации компьютеров с материнскими платами, не поддерживающими процессоры Intel Pentium MMX. [2][3][10][11]

1995 г, Март. Intel Pentium (ядро P54CQS).

Intel Pentium 1000/120.

Линейка, состоящая из одного процессора, выпускаемого компанией Intel с 27 марта 1995 года.

Процессоры этой линейки производились по технологии – 350 нм, содержали 3,3 млн. транзисторов и основывались на микроархитектуре P5. Они устанавливались в разъем Socket 5 или Socket 7, работали на тактовой частоте – 120 МГц, с системной шиной FSB – 60 МГц. Они содержали КЭШ-память первого уровня (8 Кб – память программ и 8 Кб – память данных). Рабочее напряжение составляло 3,135-3,6 В, а потребляемая мощность – 12,81 Вт.

Устройство и размер ядра были схожи с ядром P54C, только процессор производился по новому техническому процессу, благодаря чему удалось поднять тактовую частоту работы до 120 МГц. [3][9][10]

1995 г, июнь. Intel Pentium (ядро P54CS).

Intel Pentium 1110\133, Intel Pentium 1195\150, Intel Pentium 1340\166, Intel Pentium 200.

Линейка 32-разрядных процессоров с 64-разрядной шиной данных, выпускаемых компанией Intel с 1 июня 1995 года. Процессоры линейки были основаны на микроархитектуре P5, содержали 3.4 млн. транзисторов, производились по технологии – 350 нм, и имели тактовую частоту, изменяющуюся, в зависимости от модификации, от 133 до 200 МГц.

Тактовая частота превышала частоту шины FSB (60-66 МГц) в два раза для процессоров Pentium 120 и Pentium 133, в 2,5 раза – для процессоров Pentium 150 и Pentium 166 и в три раза – для Pentium 200.

Рабочее напряжение составляло 3,135-3,6 В, а расчетная потребляемая мощность изменялась, в зависимости от модификаций процессоров, от 11,2 до 15,5 Вт. Устанавливались процессоры в разъем Socket 7.

По своему устройству эти процессоры практически не отличались от процессоров Intel Pentium (ядро P54C). За основу было взято ядро P54C и изготовлено по новой технологии – 350 нанометровой биполярной BiCMOS-технологии. Это позволило значительно уменьшить размер ядра (до 91 квадратных милиметров).

Некоторые модификации процессоров этой линейки могли использоваться в качестве встраиваемых процессоров. [2][3][10][11]

1997 г, январь. Intel Pentium MMX (ядро P55C).

Intel Pentium MMX 150, Intel Pentium MMX 166, Intel Pentium MMX 200, Intel Pentium MMX 233.

Линейка 32-разрядных процессоров с микроархитектурой P5, оснащенных технологией MMX, выпускаемых компанией Intel с 8 января 1997 года.

MMX (MultiMedia eXtension) – это технология, используемая для ускорения обработки аудио/видео данных и позволяющая за одну машинную инструкцию обрабатывать группу операндов. Использование этой технологии позволило получить прирост производительности на 10-60 процентов в мультимедийных приложениях.

Процессоры этой линейки (Pentium MMX 166, Pentium MMX 200 и Pentium MMX 233) производились по технологии – 350 нм, состояли из 4,5 млн. транзисторов, имели КЭШ-память первого уровня – 32 Кб, работали на тактовой частоте – от 166 до 233 МГц, и использовали шину FSB с частотой – 66 МГц. Существовали встраиваемые модификации процессоров на этом ядре. [2][3][5][6][7][8]

1998 г, январь. Intel Pentium MMX Mobile (ядро Tillamook).

Intel Pentium MMX 166 Mobile, Intel Pentium MMX 200 Mobile, Intel Pentium MMX 233 Mobile, Intel Pentium MMX 266 Mobile, Intel Pentium MMX 300 Mobile.

Линейка процессоров с пониженным энергопотреблением, выпускаемых компанией Intel с 12 января 1998 года. В основном, они использовались в мобильных устройствах и имели пониженное рабочее напряжение – 2,375-2,625 В, и расчетную потребляемую мощность, изменяющуюся, в зависимости от модификации, от 4,1 до 6 Вт.

Ядро Tillamook базировалось на ядре P55C и отличалось от него пониженным рабочим напряжением (для ядра P55C рабочее напряжение составляло 3,135-3,6 В, что почти на 35% больше рабочего напряжения для ядра Tillamook).

Процессоры производились по технологии – 250 нм, содержали 4,5 млн. транзисторов, работали на тактовой частоте – 167-300 МГц, тактовая частота шины FSB – 66 МГц. Они имели встроенную КЭШ-память первого уровня – 32 Кб (16 Кб – память данных, и 16 Кб – память программ), и возможность подключать КЭШ-память второго уровня – до 1 Мб, располагающейся на материнской плате. [2][3][8][14][16]

2003 г, март. Intel Pentium M (ядро Banias).

Intel Pentium M 1.3, Intel Pentium M 1.4, Intel Pentium M 1.5, Intel Pentium M 705, Intel Pentium M 1.6, Intel Intel Pentium M 1.7, Intel Pentium M 1.8, Intel Pentium M LV 1.1, Intel Pentium M LV 1.2, Intel Pentium M LV 718, Intel Pentium M ULV 900, Intel Pentium M ULV 1.0, Intel Pentium M ULV 713.

Линейка процессоров для мобильных устройств, выпускаемых компанией Intel c 12 марта 2003 года. Всего в линейку входило 13 модификаций процессоров, последние из которых (Pentium M 705 и Pentium M 1.8) были представлены 10 мая 2004 года.

Процессоры производились по технологии – 130 нм, и содержали два уровня КЭШ-памяти. Объем КЭШ-памяти второго уровня составлял 1 Мб. Они устанавливались в разъем Socket 479/FC-µBGA. Тактовая частота изменялась от 900 МГц до 1,8 ГГц. В качестве системной шины использовалась шина FSB с пропускной способностью – 400 транзакций в секунду.

По энергопотреблению процессоры делились на три группы:

— со сверхнизким энергопотреблением (рабочее напряжение – 0,844-1,004 В, расчетная потребляемая мощность – 7 Вт) – Pentium M ULV 900, Pentium M ULV 1.0 и Pentium M ULV 713;

— с низким энергопотреблением (рабочее напряжение – 0,956-1,18 В, расчетная потребляемая мощность – 12 Вт) – Pentium M LV 1.1, Pentium M LV 1.2 и Pentium M LV 718;

— со стандартным энергопотреблением (рабочее напряжение – 0,956-1,388 В, расчетная потребляемая мощность изменялась, в зависимости от модификации, от 22 до 24,5 Вт) – все остальные модификации процессоров.

Всеми процессорами поддерживались наборы инструкций и технологии: MMX, SSE, SSE2, EIST. [2][3][9][10][14]

2004 г, май. Intel Pentium M (ядро Dothan).

Intel Pentium M 710, Intel Pentium M 715, Intel Pentium M 715A, Intel Pentium M 725, Intel Pentium M 725A, Intel Pentium M 730, Intel Pentium M 735, Intel Pentium M 735A, Intel Pentium M 740, Intel Pentium M 745, Intel Pentium M 745A, Intel Pentium M 750, Intel Pentium M 755, Intel Pentium M 760, Intel Pentium M 765, Intel Pentium M 770, Intel Pentium M 780, Intel Pentium M LV 738, Intel Pentium M LV 758, Intel Pentium M LV 778, Intel Pentium M ULV 723, Intel Pentium M ULV 733, Intel Pentium M ULV 733J, Intel Pentium M ULV 753, Intel Pentium M ULV 773.

Линейка процессоров для мобильных устройств, выпускаемых компанией Intel c 10 мая 2004 года. Всего в линейку входило 25 модификаций процессоров, последние из которых (Pentium M 725A и Pentium M ULV 733J) были представлены в июле 2005 года.

Процессоры производились по технологии – 90 нм, и содержали два уровня КЭШ-памяти. Объем КЭШ-память второго уровня составлял 2 Мб. Устанавливались в разъем Socket 479/FC-µBGA. Тактовая частота изменялась от 1 до 2.27 ГГц. В качестве системной шины использовалась шина FSB c пропускной способностью – 400 или 533 транзакций в секунду, в зависимости от модификаций процессоров.

По энергопотреблению процессоры делились на три группы:

— со сверхнизким энергопотреблением (рабочее напряжение составляло 0,812-0,956 В, расчетная потребляемая мощность – 5 или 5,5 Вт, в зависимости от модификации процессоров) – Pentium M ULV 723, Pentium M ULV 733, Pentium M ULV 733J, Pentium M ULV 753 и Pentium M ULV 773;

— с низким энергопотреблением (рабочее напряжение составляло 0,988-1,116 В, расчетная потребляемая мощность – 7,5 или 10 Вт, в зависимости от модификации процессоров) – Pentium M LV 738, Pentium M LV 758 и Pentium M LV 778;

— со стандартным энергопотреблением (рабочее напряжение изменялось, в зависимости от модификации, от 0,956 до 1,404 В, расчетная потребляемая мощность изменялась, в зависимости от модификации, от 21 до 27 Вт) – все остальные модификации процессоров.

Всеми процессорами поддерживались наборы инструкций и технологии: MMX, SSE, SSE2, EIST. Часть процессоров поддерживала технологию XD bit. [2][3][9][10][13][14]

2005 г, май. Intel Pentium Extreme Edition (ядро Smithfield).

Intel Pentium Extreme Edition 840.

Линейка двухядерных процессоров, выпускаемых компанией Intel с 1 мая 2005 года.

Единственный представитель этой линейки производился по технологии – 90 нм, содержал два уровня КЭШ-памяти (L2 КЭШ – 1 Мб, для каждого ядра) и устанавливался в разъем LGA 775. Работал на тактовой частоте – 3,2 ГГц. В качестве системной шины использовалась шина FSB, работающая на тактовой частоте – 800 МГц. Рабочее напряжение составляло 1,2-1,4 В, а расчетная потребляемая мощность – 130 Вт. Все процессоры поддерживали наборы инструкций и технологии: MMX, SSE, SSE2, SSE3, Hyper-Threading, EIST, Intel 64, XD bit.

Процессор базировался на основе процессора Pentium D 840 линейки Intel Pentium D (ядро Smithfield), представляющего собой два ядра Prescott, размещенных на одной подложке. Но если в процессорах линейки Intel Pentium D (ядро Smithfield) технология Hyper-Threading была отключена, то в новой линейке эта технология использовалась. Таким образом, для выполняемых программ Pentium Extreme Edition 840 представал, как четырехядерный процессор, хотя физических ядер в нем было всего два. [2][3][9][13][23]

2006 г, январь. Intel Pentium Extreme Edition (ядро Presler).

Intel Pentium Extreme Edition 955, Intel Pentium Extreme Edition 965.

Линейка двухядерных процессоров, выпускаемых компанией Intel с 16 января 2006 года. Всего в линейку входило две модификации процессоров: 1) Pentium Extreme Edition 955, представленная 16 января 2006 года, и 2) Pentium Extreme Edition 965, представленная 22 марта 2006 года.

Производились процессоры по технологии – 65 нм, имели два уровня КЭШ-памяти (L2 КЭШ – 2 Мб, для каждого ядра) и устанавливались в разъем LGA 775. Они работали на тактовой частоте, изменяющейся, в зависимости от модификации процессоров, от 3,46 ГГц до 3,73 ГГц. В качестве системной шины использовалась шина FSB, работающая на тактовой частоте – 1066 МГц. Рабочее напряжение составляло 1,2-1,3375 В, а расчетная потребляемая мощность – 130 Вт.

Процессоры этой линейки основывались на процессорах Intel Pentium D (ядро Presler), однако в них была увеличена скорость работы системной шины, и не отключалась поддержка технологии Hyper-Threading. В результате, получился процессор с двумя физическими ядрами и двумя виртуальными, что, в совокупности с высокой скоростью работы системной шины, давало существенные преимущества, особенно, в приложениях, позволяющих распределять нагрузки на четыре ядра. [3][9][14][24]

2007 г, январь. Intel Pentium Mobile (ядро Yonah).

Intel Pentium Dual-Core T2060, Intel Pentium Dual-Core T2080, Intel Pentium Dual-Core T2130.

Линейка двухядерных 32-разрядных процессоров для мобильных устройств, выпускаемых компанией Intel с января 2007 года. Линейка состоит из трех модификаций процессоров, производимых по технологии – 65 нм, и основывающихся на улучшенной микроархитектуре Pentium M.

Процессоры содержали два уровня КЭШ-памяти (L2 КЭШ – 1 Мб), работали на тактовой частоте – 1,6-1,87 ГГц, с системной шиной FSB – 533 МГц, и устанавливались в разъем Socket M. Рабочее напряжение составляло 0,762-1,3 В, а потребляемая мощность – 31 Вт.

Поддерживались технологии и наборы инструкций: MMX, SSE, SSE2, SSE3, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), XD bit (an NX bit implementation). [3][9][10]

2007 г, июнь. Intel Pentium (ядро Conroe).

Intel Pentium Dual-Core E2140, Intel Pentium Dual-Core E2160, Intel Pentium Dual-Core E2180, Intel Pentium Dual-Core E2200, Intel Pentium Dual-Core E2220.

Линейка двухядерных 64-разрядных процессоров, выпускаемых компанией Intel с июня 2007 года. Всего было выпущено пять модификаций процессоров, последняя из которых была представлена в марте 2008 года.

Процессоры основывались на микроархитектуре Core, производились по технологии – 65 нм, и содержали КЭШ-память второго уровня объемом – 1 Мб. Устанавливались в разъем LGA 775. Работали на частоте – 1,6-2,4 ГГц, с частотой шины FSB – 800 МГц. Рабочее напряжение, в зависимости от модификации, изменялось от 0,85 до 1,5 В, а потребляемая мощность составляла 65 Вт.

Поддерживались инструкции: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, и технологии: Enhanced Intel SpeedStep и EDB.

Процессоры этой линейки производились на базе ядра Conroe и отличались от него только уменьшенным вдвое объемом КЭШ-памяти второго уровня (обычно, из-за дефектов в КЭШ-памяти при производстве ядра Conroe) и сниженной тактовой частотой системной шины, с 1066 до 800 МГц. Предназначались для бюджетных домашних ПК средней производительности. [2][3][8][9]

2007 г, квартал 4. Intel Pentium Mobile (ядро Merom).

Intel Pentium Mobile T2310, Intel Pentium Mobile T2330, Intel Pentium Mobile T2370, Intel Pentium Mobile T2390, Intel Pentium Mobile T2410, Intel Pentium Mobile T3200, Intel Pentium Mobile T3400.

Линейка двухядерных 64-разрядных процессоров для мобильных устройств, выпускаемых компанией Intel с конца 2007 года. Последняя модификация была представлена в декабре 2008 года.

Процессоры основывались на микроархитектуре Core, производились по технологии – 65 нм, и содержали КЭШ-память второго уровня объемом – 1 Мб. Устанавливались в разъем Socket P. Работали на частоте – 1,47-2,17 ГГц, с частотой шины FSB – 533-667 МГц. Рабочее напряжение изменялось от 1,075 до 1,175 В, а потребляемая мощность составляла 35 Вт. Поддерживались инструкции: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, и технологии: EDB, Enhanced Intel SpeedStep Technology.

Процессоры этой линейки предназначались для мобильных устройств средней ценовой категории и производительности. Поддержка технологии SpeedStep и небольшая расчетная мощность (35 Вт) позволяли устройствам на базе этих процессоров довольно долго работать автономно. Наличие двух ядер и микроархитектуры Core делали процессоры достаточно производительными, но маленький объем КЭШ-памяти второго уровня и медленная системная шина сильно портили впечатление. [2][3][8][9][10]

2008 г, август. Intel Pentium (ядро Wolfdale).

Intel Pentium E6300, Intel Pentium E6500, Intel Pentium E6500K, Intel Pentium E6600, Intel Pentium E6700, Intel Pentium E6800, Intel Pentium E2210, Intel Pentium E5200, Intel Pentium E5300, Intel Pentium E5400, Intel Pentium E5500, Intel Pentium E5700, Intel Pentium E5800…

Линейка двухядерных 64-разряных процессоров, выпускаемых компанией Intel с августа 2008 года. Всего было выпущено 13 модификаций процессоров, последняя из которых была представлена 28 ноября 2010 года.

Процессоры основывались на микроархитектуре Penryn, производились по технологии – 45 нм, и содержали КЭШ-память второго уровня объемом – 1-2 Мб. Устанавливались в разъем LGA 775. Процессоры работали на частоте – 2,2-3,33 ГГц, с частотой шины FSB – 800-1066 МГц. Рабочее напряжение процессоров изменялось от 0,85 до 1,3625 В, а потребляемая мощность составляла 65 Вт.

Поддерживались инструкции: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, и технологии: Enhanced Intel SpeedStep и EDB и Intel VT-x.

Процессоры этой линейки отличались от предыдущей линейки Intel Pentium (ядро Conroe) новой технологией производства и значительно выигрывали у них по производительности. Позиционировались они, как промежуточное звено между бюджетными процессорами Celeron и производительными процессорами Core 2 Duo. В результате, ядро процессоров этой линейки было сильно урезано, по сравнению с процессорами Intel Core 2 Duo (ядро Wolfdale). Во-первых, в три раза был уменьшен объем КЭШ-памяти второго уровня. Во-вторых, была снижена тактовая частота системной шины. В результате, процессоры получились средней производительности и использовались, в основном, в бюджетных настольных ПК. [2][3][8][9]

2009 г, январь. Intel Pentium Dual-Core Mobile (ядро Penryn).

Intel Pentium Dual-Core T4200, Intel Pentium Dual-Core T4300, Intel Pentium Dual-Core T4400, Intel Pentium T4500, Intel Pentium SU2700, Intel Pentium SU4100.

Линейка из шести 64-разрядных процессоров для мобильных устройств, выпускаемых фирмой Intel с января 2009 года. Последняя модификация была представлена в январе 2010 года.

Все процессоры, кроме Pentium SU2700, – двухядерные. Pentium SU2700 – одноядерный. Процессоры основывались на микроархитектуре Penryn, производились по технологии – 45 нм, и содержали КЭШ-память второго уровня объемом – 1-2 Мб. Устанавливались в разъемы: Socket P и BGA956. Работали на частоте – 1,3-2,3 ГГц, с частотой шины FSB – 800 МГц. Рабочее напряжение изменялось от 1,05 до 1,15 В, а потребляемая мощность составляла 10-35 Вт.

Поддерживались инструкции: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, и технологии: EDB и Intel SpeedStep.

Процессоры этой линейки обладали небольшой производительностью, из-за уменьшенной КЭШ-памяти, тактовой частоты и частоты системой шины, по сравнению с полноценным ядром Penryn. Также в них не поддерживался ряд технологий, присущий ядрам Penryn процессоров премиум-класса. Но все же, они были достаточно быстрыми для использования в портативных устройствах средней производительности, но для игровых ноутбуков подходили плохо, многие игры и требовательные приложения заметно подтормаживали. [2][3][8][9]

2010 г, январь. Intel Pentium (ядро Clarkdale).

Intel Pentium G6950, Intel Pentium G6951, Intel Pentium G6960.

Линейка двухядерных процессоров для настольных персональных компьютеров, выпускаемых компанией Intel c 7 января 2011 года. Всего в линейку входило три модификации процессоров (на 1 мая 2011 года), последняя из которых была представлена 9 января 2011 года.

Процессоры выпускались по технологии – 32 нм, основываясь на микроархитектуре Westmere. Содержали три уровня КЭШ-памяти: КЭШ-память второго уровня – по 256 Кб для каждого ядра, КЭШ память третьего уровня – 3 Мб, с технологией Smart Cache, позволяющей распределять КЭШ-память третьего уровня между ядрами, в зависимости от нагрузки. Процессоры имели встроенную графическую систему, работающую на тактовой частоте – 533 МГц, и встроенный контроллер памяти, поддерживающий память DDR3-1066. Процессоры работали на тактовой частоте – 2,8-2,93 ГГц, с системной шиной DMI и устанавливались в разъем LGA 1156. Рабочее напряжение составляло 0,65-1,4 В, а потребляемая мощность – 73 Вт.

Поддерживались наборы инструкций и технологии: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64, XD bit (an NX bit implementation), Intel VT-x, Smart Cache.

Это были бюджетные процессоры для настольных систем начального уровня, несколько отстающие по производительности от процессоров Intel Core i3 (ядро Clarkdale), из-за уменьшенной КЭШ-памяти, тактовой частоты, отсутствия ряда технологий, в том числе HyperThreading, и наборов инструкций. Также урезанию подверглись: встроенный контроллер памяти и графический контроллер. В результате, ПК с этими процессорами походили для офисных приложений, серфинга в интернете и других нетребовательных к производительности задач. А вот более или менее современные игры на нем жутко тормозили. [3][9][23]

2010 г, май. Intel Pentium Mobile (ядро Arrandale).

Intel Pentium P6000, Intel Pentium P6100, Intel Pentium P6200, Intel Pentium P6300, Intel Pentium U5400, Intel Pentium U5600.

Линейка двухядерных 64-разрядных процессоров для мобильных устройств и встраиваемых процессоров, выпускаемых компанией Intel с 25 мая 2010 года. Всего в линейку (на 1 мая 2011 года) входило шесть модификаций процессоров, последние из которых (Pentium P6300 и Pentium U5600) были представлены 9 января 2011 года.

Процессоры выпускались по технологии – 32 нм, основываясь на микроархитектуре Westmere. Cодержали три уровня КЭШ-памяти: КЭШ-память второго уровня – по 256 Кб для каждого ядра, КЭШ-память третьего уровня – 3 Мб, с технологией Smart Cache, позволяющей распределять КЭШ-память третьего уровня между ядрами, в зависимости от нагрузки.

Процессоры имели встроенную графическую систему и встроенный контроллер памяти, поддерживающий память DDR3-1066. Они работали на тактовой частоте – 1,2-2,27 ГГц, с системной шиной DMI и устанавливались в разъемы Socket G1 (Pentium P6000, Pentium P6100, Pentium P6200, Pentium P6300) и BGA-1288 (Pentium U5400, Pentium U5600). Рабочее напряжение составляло – 0,725-1,4 В, а потребляемая мощность – 18-35 Вт.

Поддерживались наборы инструкций и технологии: MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST), Intel 64, XD bit (an NX bit implementation), Smart Cache.

Это были процессоры начального уровня для бюджетных ноутбуков, базирующихся на урезанном ядре Arrandale. У процессоров была понижена тактовая частота, уменьшена на 1 Мб КЭШ-память третьего уровня, отсутствовали технологии TurboBoost и Hyper-Threading, а также была уменьшена тактовая частота встроенной графической системы. Все это значительно уменьшало производительность процессоров, в результате, они оказались промежуточным вариантом между бюджетными процессорами Intel Celeron Mobile (ядро Arrandale) и Intel Core i3 Mobile (ядро Arrandale). [3][9][25][26]

Источник