Раздаточный материал по процессорам Pentium

Процессоры Pentium фирмы Intel

Pentium 60–200 МГц, 0.8 мкм – 1993 г

Pentium MMX 166 – 233 МГц, 0.35 мкм – 1997 г

Pentium Pro 150–200 МГц, 0.6 мкм – 1995 г

Pentium II 233 – 450 МГц, 0.35 мкм – 1997 г.

Pentium III 450 – 1133 МГц, 0.35 – 0.25 мкм – 1999 г.

Pentium 4 Willamette - 1.4 – 2 ГГц 0.18 мкм 2000 г.

Pentium 4 Northwood - 2.2 – 3.2 ГГц 0.13 мкм – 2003 г.

Pentium 4 Prescott - 3.2 – 3.7 ГГц 0.09 мкм – 2004 г.

Рис. 1. Структура микропроцессора Pentium MMX

Особенности процессоров Pentium

Конвейерная обработка команд - длина конвейеров процессоров Pentium и P-MMX – 5 ступеней, P-Pro, II, III – 10 ступеней, процессоров P-4 – 20 ступеней (гипер-конвейер).

Суперскалярная архитектура: наличие более одного конвейера выполнения команд (U-конвейер выполняет все целочисленные команды и команды с плавающей точкой, V-конвейер простые целочисленные команды и одну команду с плавающей точкой).

Раздельная кэш-память 1-го уровня для команд и данных – внутренняя гарвардская архитектура – и встроенная кэш-память 2-го уровня с политикой обратной записи (начиная с Pentium Pro).

Динамическое предсказание переходов – определение направления наиболее вероятной ветви программы после условного перехода и загрузка в кэш-память команд этой ветви и их декодирование.

Исполнение по предположению (спекулятивное исполнение) (начиная с Pentium Pro) –выполнение инструкций предсказанной ветви программы еще до того как предсказание подтвердилось.

Динамическое (неупорядоченное) исполнение (начиная с Pentium Pro): исполнение инструкций с изменением порядка их следования в программе в зависимости от загруженности операционных блоков процессора.

Новые команды оперирующие множественными данными (SIMD – команды) - MMX у Pentium MMX и Pentium-II, SSE (Streaming SIMD-Extension) у Pentium III

Рис. 2. Структура микропроцессора Pentium 4

БФА – блок формирования адреса данных, БРЗ – блок 128 регистров замещения, FPU, MMX, SSE и ALU – исполнительные блоки команд соответствующих типов (ALU – блок целочисленной арифметики).

Особенности процессоров Pentium 4

Пакетно-сетевая (NetBurst) архитектура; 144 новых команд поточной обработки множественных данных SSE2 (Streaming SIMD Extension 2); многопоточность - Hyper-Treading (начиная с P4 Northwood)