奔騰

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奔腾(Pentium)
Pentium logo.png
Pentium MMX商標
生產時間 1993年至1999年
製造商
处理器速度 60MHz至 380MHz
前端总线速度 50至 66
制作工艺 0.8µm 至 0.25µm
指令集架構 x86
微架構 P5
接口
核心
  • P5
  • P54
  • P54CS
  • P55C
  • Tillamook
Pentium MMX正面
Pentium MMX -背面

奔騰英语Pentium)是英特爾的第五代單核心x86架構之微處理器,於1993年3月22日開始出貨。他是486產品線的後代。Pentium本应命名為80586或i586,後來命名為“Pentium”(通常认為“pentium”是希腊文“五(penta)”加拉丁文中代表元素的接尾语“ium”的造词,有「第五元素」的寓意)是因為阿拉伯數字無法被用作註冊商標i586被使用在英特爾競爭對手所製造的类80586的微處理器。

從486後的主要改變[编辑]

  • 超标量(Superscalar)架構 - Pentium擁有兩個資料路徑(管線,pipelines),可以達到在一個時鐘週期內完成一個以上的指令。一個管線(稱為"U")可以處理任何的指令,而另外一個(稱為"V")可以處理簡單的整數及FXCH浮點數指令。使用一個以上的管線是傳統RISC處理器設計的特色,這也是在許多x86平台上第一個實作出來的,顯示有將兩種技術合併的可能性,創造出幾乎“混合在一起”的處理器。
  • 64位元資料路徑 - 這使得每一次從記憶體提取指令的資訊數量變成兩倍。這並不表示Pentium可以執行所謂的64位元應用程式;他的主暫存器仍然是32位元寬度。
  • MMX指令(只存在于后期的Pentium MMX中)- 一種基本的SIMD指令集擴充,設計給多媒體應用程式使用。

Pentium架構的晶片最多每個時鐘週期提供約為486處理器的兩倍效能。最快的Intel i486部分幾乎與第一代的Pentium有相等的速度,少部分後期的AMD 486型號只大約等於Pentium 75 MHz.

最早期推出的Pentium時脈速度為60 MHz (60*1)和66 MHz (66*1)。後來75 MHz (50*1.5), 90 MHz (60*1.5), 100 MHz (66*1.5或50*2), 120 MHz (60*2), 133 MHz (66*2), 150 MHz(60*2.5或50*3), 166 MHz (66*2.5), 200 MHz (50*4或66*3),和233 MHz(66*3.5)的版本才逐漸地出現。Pentium OverDrive處理器以63和83 MHz的頻率推出,當作老舊486等級電腦的升級選項。

版本[编辑]

原本的Pentium微處理器有內部的代碼稱為P5,是管線化(pipelined)的循序(in-order)超純量(superscalar)微處理器,以0.8 微米製程技術製造。接著推出的是P54,是把P5縮小到0.6µm製程,已經是可以作為雙處理器以及擁有與前端匯流排不同的內部時脈速度(要增加匯流排的速度要比增加內部時脈來得更困難)。P54之後接著是P54C,使用.35µm製程 - 純粹CMOS製程,相對於在早期的Pentium是使用Bipolar CMOS製程。

接著,P55C也以Pentium with MMX Technology推出(通常只稱為Pentium MMX);它是以P5核心為基礎,0.35 µm製程也在這個系列中使用,但是擁有新的57個"MMX"指令集來增進多媒體工作的效率,像是媒體的編碼跟解壓縮。然而,軟體必須明確地對於使用MMX做最佳化,以及P55C顯示出速度增加的幻象主要是來自於內部一级缓存 (L1 Cache)的容量變成兩倍為32 KB。

Intel已經保留Pentium商標名稱給後面世代的處理器架構,但是在內部其實與Pentium相當的不同。

在這些商標名稱上可以看到與這些CPU微架構的天性只有很鬆散的關聯。Pentium品牌現今在桌上型部分使用,Celeron品牌則使用在"經濟型"部分(通常是低效能跟低價格),以及Xeon品牌使用在適合伺服器工作站之高效能的部分。同樣的微架構可能會在所有的品牌中使用,但是他們在實作上有不同的時脈速度,快取大小,以及封裝和插槽。而且,在不相關的微架構的晶片上使用相同的名稱。

Pentium P54C核心後來還被用於發展「Larrabee顯示核心[1]

評價[编辑]

早期的60-100MHz P5版本Pentium在浮點運算單元有一個問題,在極少數情况下,會導致除法運算的精確度降低。這個缺陷於1994年被發現,變成如今廣為人知的Pentium FDIV bug,同時这一事件導致Intel陷入巨大的窘態,建立召回計畫來回收有問題的處理器。60和66 MHz 0.8µm版本的Pentium處理器也由于其功能上的脆弱以及產生高热量而被指责。

参考资料[编辑]

  1. ^ Intel的Larrabee显卡基于古老的Pentium架构. solidot.org. 2008-07-08 [2013-05-25]. 

外部連結[编辑]