Организация микропроцессорных систем. Учебное пособие. Могнонов П.Б. - 134 стр.

технологии 0,8 мкм с 3,1 млн. транзисторами на кристалле, имеющие 32-разрядную
внутреннюю архитектуру с 64 разрядной шиной данных. В Pentium впервые был применен
двойной конвейер, позволяющий параллельно исполнять команды, до двух за один такт. Эта
архитектура получила название суперскалярной и этим она принципиально отличается от
процессора 80486.
       Процессоры Pentium с частотой 75, 90 и 100 МГц, появившиеся в 1994 году,
представляли второе поколение процессоров Pentium. Они выполнены по технологии 0,6 мкм
при том же числе транзисторов на кристалле, это позволило снизить потребляемую
мощность. От первого поколения отличались внутренним умножением частоты, поддержкой
мультипроцессорных конфигураций и другим типом корпуса. Эти процессоры стали
популярными в персональных компьютерах. В 1995 году были выпущены процессоры на 120
и 133 МГц, где второй процессор был реализован по технологии 0,35 мкм, а в 1996
появились процессоры на 150, 166 и 200 МГц.
       Pentium Pro является следующим процессором после Pentium и представляет шестое
поколение     микропроцессоров,     получившие     общее    название    Р6.   Дальнейшее
распараллеливание вычислительного процесса позволило увеличить число параллельно
исполняемых инструкций. В его корпусе поместили вторичный кэш, работающий на частоте
ядра. Процессор состоит из 5,5 млн. транзисторов ядра и 15,5 млн. транзисторов вторичного
кэша объемом 256 Кбайт. Первый процессор с частотой 150 МГц появился в начале 1995
года (технология 0,6 мкм), а в конце года были достигнуты частоты 166, 180 и 200 МГц
(технология 0,35 мкм), а кэш увеличен до 512 Кбайт.
       В начале 1997 года Intel выпустила процессоры Pentium MMX (MultiMedia
eXtentions). Эта линия процессоров базировалась на ядре Pentium и обладала рядом
преимуществ. Были введены 57 новых инструкций, предназначенных для оптимизации
обработки мультимедийных данных. Технология ММХ предполагает параллельную
обработку группы операндов одной инструкцией (одиночный поток команд, множественный
поток данных). Этот подход позволил ускорить выполнение мультимедийных приложений, в
частности операции с изображениями и обработку сигналов. Кроме ММХ эти процессоры
имеют удвоенный объем первичного кэша, добавлена дополнительная ступень у обоих
конвейеров. Процессор работает на частотах 166, 200 и 233 МГц, выполнен по технологии
0,35 мкм и имеет 4,5 млн. транзисторов.
       Дальнейшее повышение производительности процессоров Pentium было достигнуто
за счет совершенствования его микроархитектуры. В 1997 году появился процессор Pentium
II, сочетающий в себе комбинацию различных архитектурных методов. Он представляет
собой слегка урезанный вариант ядра Pentium Pro с более высокой внутренней тактовой
частотой, в которое ввели блок ММХ. Вдвое увеличен размер кэша памяти первого уровня
(16 Кбайт данных, 16 Кбайт команд). Кэш память второго уровня выполнена в виде
отдельной микросхемы, работающей на половине внутренней частоты и располагающейся
вместе с кристаллом на небольшой плате, которая заключена в корпус, называемый
картриджем. Первые процессоры были реализованы по 0,35 мкм технологии (7,5 млн.
транзисторов) и имели тактовые частоты 233, 266 и 300 МГц. В 1998 году Intel освоила
технологию 0,25 мкм, что позволило поднять тактовую частоту процессора. Процессор на
333 МГц имеет частоту шины 66 МГц, а процессоры на 350 и 400 МГц уже имеют частоту
системной шины 100 МГц. Семейство Pentium II динамично развивается и имеет широкий
спектр вариаций от относительно дешевых до очень дорогих моделей. Для систем
начального уровня появилось семейство процессоров Сeleron, младшие модели которого
вообще не имеют кэша второго уровня. Новые модели имеют вторичный кэш на 128 Кбайт,
который теперь размещен прямо на кристалле ядра. Достигнута частота 333 МГц, при этом
кэш работает на частоте ядра. В перспективе частота ядра будет поднята до 366, 400 МГц, а
частота шины – до 100 МГц. Для мощных систем разработан процессор Pentium II Xeon с
частотой ядра 400 и 450 МГц (частота шины 100 МГц), у которого вторичный кэш объемом
до 2 Мбайт работает на частоте ядра. Предполагается развитие линии Xeon, где процессоры