Historia i rozwój procesorów

Na początku w komputerach osobistych królował procesor CISC (Complex Instruction Set Computer). W połowie lat osiemdziesiątych pojawiła się architektura RISC (Reduced Instruction Set Computer). Nie ulega wątpliwości, że głównym celem rozwoju procesorów jest zwiększanie ich mocy obliczeniowej. Jeszcze do niedawna moc obliczeniową utożsamiano z szybkością działania procesora, czyli częstotliwością zegara taktującego procesor. Powodem był sposób działania jednostki centralnej - w jednym cyklu procesora wykonywana była część lub jedna instrukcja. Im szybciej taktowany był procesor, tym więcej instrukcji wykonywało się, powodując że procesor stawał się wydajniejszy. Jednak dość szybko okazało się, iż uzyskiwany wzrost wydajności w procesorach CISC przestał zaspokajać rosnące potrzeby użytkowników. Powrócono więc do koncepcji RISC, czyli procesorów o uproszczonej liście rozkazów, zapewniających optymalizację ich realizowania. Dodatkowy wzrost mocy obliczeniowej uzyskano też dzięki zastosowaniu techniki pipeline- przetwarzaniu potokowym danych. W 1984 roku firma Hewlett - Packard jako pierwsza ogłosiła swoją wizję procesorów RISC, a w roku 1986 rozpoczęła ich instalowanie w swoich komputerach. W 1992 roku pod nazwą Precision Architecture pojawiła się nowa rodzina procesorów PARISC Hewlett - Packarda. Dzięki prostszej strukturze wewnętrznej i mniejszym wymiarom (mniej wydzielanego ciepła) procesory RISC pracują szybciej. W tym samym niemal czasie trafiły na rynek procesory RISC'owe firmy MIPS, potem procesory SPARC firmy SUN oraz POWER PC firmy IBM. Przyrost wydajności procesorów RISC wynosił wówczas ok. 50% na rok, natomiast 25-30% w procesorach CISC. Pojawiły się też inne metody przyspieszania pracy procesorów. Zintegrowano szybką pamięć podręczna z procesorem, co przyczyniło się do ogromnego wzrostu wydajności jednostki centralnej mimo niewielkiej pojemności pamięci. Procesory zaczęły stawać się superskalarne, oznacza to że posiadają więcej niż jeden potok typu pipeline. W celu eliminacji opóźnień spowodowanych zmianami w normalnym przebiegu programu - rozgałęzieniami przy operacjach skoku skonstruowano układy przewidywania skoków, co dodatnio wpłynęło na wzrost wydajności CPU. Pojawiła się również technologia MMX firmy INTEL, która spowodowała rozwój oprogramowania multimedialnego. Wprowadziła ona nowy zestaw rozkazów przyspieszający przetwarzanie grafiki, video czy dźwięków.Obecnie nieuniknionym wydaje się kolejny przełom technologiczny, podobny do tego, jakim było opracowanie procesora RISC.

Rozwój procesorów.

PROCESORY 8086/8088

Procesor 8086 został zaprezentowany przez firmę INTEL już w 1976 r. Był pierwszym procesorem 16- bitowym o wielkiej na ówczesne czasy przestrzeni adresowej 1MB. W dziesięć lat później, kiedy rynek został opanowany przez 8-bitowe systemy PC, INTEL zaprojektował procesor 8088 będący odpowiednikiem 8086, ale mogący współpracować z magistralami 8-bitowymi. Ten hybrydowy procesor umożliwiał pracę oprogramowania wykorzystującego rejestry 16-bitowe, mogące mieć dostęp do pamięci do 1MB i to za cenę systemu 8-bitowego. Procesor 8088 stał się sercem systemów PC i PC XT. Częstotliwość zegara wynosiła w pierwszych modelach 4.77MHz w późniejszych 4.77/8MHz, a w ostatnich modelach 10MHz.

PROCESORY 80186/80188

Procesory `186 i 188' różnią się, podobnie jak `86 i `88, szerokością zewnętrznej magistrali danych. Procesor 80186 w stosunku do 8086 był zmodernizowaną wersją zawierająca w jednej obudowie kilkanaście komponentów, które w poprzednich systemach znajdowały się oddzielnie. Ideą konstrukcji było zmniejszenie liczby układów znajdujących się na płycie głównej. Procesory 8018X miały rozbudowany zestaw rozkazów. Jednak kłopoty, jakie pojawiły się przy budowie systemu, który byłby całkowicie kompatybilny z systemem zawierającym procesor 8086/88, spowodowały, że zrezygnowano ze stosowania tych układów.

PROCESOR 80286

Procesor 80286 miał swoją premierę w 1981 r. Został wybrany przez IBM do nowej rodziny komputerów AT. Procesor jest kompatybilny ze wcześniejszymi układami co oznacza, że oprogramowanie napisane na procesory 8086/88 będzie poprawnie działać w systemie z procesorem 80286.

Procesor 80286 ma dwa tryby pracy: tryb adresowania rzeczywistego i tryb pracy chronionej. W trybie rzeczywistym procesor 80286 jest kompatybilny z 8086 na poziomie kodu wynikowego, co oznacza, że procesor może wykonywać skompilowane programy z systemu 8086 bez dokonywania w nich jakichkolwiek zmian.

PROCESORY 80386 I 80386SX.

Procesor 80386 jest procesorem 32-bitowym przeznaczonym do pracy w systemach wielozadaniowych. Były rewolucją na rynku mikrokomputerów ze względu na swoje wielkie możliwości. Swoją premierę miał w 1985 r. a po raz pierwszy systemem komercyjnym w którym go zainstalowano, był komputer COMPAQ Deskpro 386.Procesor 80386 może wykonywać ten sam zestaw instrukcji co procesor 80286. Może być programowo przełączony w tryb pracy chronionej, jak i z pracy chronionej w tryb rzeczywisty. Jest to o tyle istotne, że 80286 przy przejściu z pracy chronionej w tryb rzeczywisty wymagał resetowania systemu. Procesor 386 może zaadresować 4GB pamięci fizycznej. Procesor 80386SX jest zmodyfikowaną wersją procesora 80386 mającą zmniejszoną szynę danych do 16-bitów i szynę adresową do 24-bitów. Jest więc wersją zapewniającą możliwości procesora 386, w tym tryb wirtualnej rzeczywistej, ale za cenę 286. Ze względu na wielkość magistrali adresowej może adresować 16MB pamięci fizycznej.

PROCESOR 80486.

Procesor 80486, wprowadzony na rynek w 1989 r. jest ulepszoną wersją procesora 80386. Z punktu widzenia oprogramowania 80486 jest szybszy od 80386,ma sześć instrukcji więcej. Jedna sama konstrukcja tego procesora zawiera sporo ulepszeń i nowości .Najciekawszą jest przetwarzanie potokowe. Procesor 80486 pracuje szybciej niż procesor 80386 przy tej samej częstotliwości zegara .Innym warunkiem zwiększenia częstotliwości, a więc i prędkości pracy, jest dalsze zmniejszenie rozmiarów elementów procesora. Procesor 80486 był jednym z pierwszych układów o szerokości ścieżek mniejszych od jednego mikrona( jednej milionowej metra).80486 zawiera wbudowaną pamięć cache, jak i koprocesor. 8kB pamięci cache może być podzielony na cztery 2kB bloki, które mogą być niezależnie wykorzystywane. Pamięć jest wykorzystywana w trybie write-through. W trakcie odczytu z pamięci najpierw sprawdzana jest pamięć cache. Jeśli potrzebne dane są w niej zawarte, są odczytywane, jeśli nie ,to odczytywany jest z pamięci cały blok o rozmiarze równym pojemności pamięci cache. W trakcie zapisu dane są jednocześnie zapisywane do pamięci cache i pamięci operacyjnej.
Wiele płyt głównych wyposażonych jest w gniazdo umożliwiające zamianę lub rozbudowę procesora. To 169-końcówkowe gniazdo może być wykorzystywane w różnoraki sposób. W przypadku systemów z procesorem 80486DX, w to gniazdo wkładany jest układ z procesorem 80486DX2. Stary procesor jest automatycznie odłączany i jego funkcje przejmuje nowy.

PROCESOR 80486SX.

Nie wszystkie zastosowania wymagają oprócz szybkości dużej mocy obliczeniowej oferowanej przez koprocesor. Z myślą o tych zastosowaniach został zaprojektowany procesor 80486SX . Jest to w zasadzie procesor 80486DX bez koprocesora. Oferowany jest tylko z zegarem 20 i 25 MHz. Jednak jest o wiele szybszy od procesora 80386DX pracującego z tą samą częstotliwością. Brak koprocesora może być zniwelowany przez włożenie koprocesora 80487SX w gniazdo overdrive lub miejsce przewidziane przez producenta płyty.

PENTIUM

Pentium- podobnie jak 486 - występuje w wariantach z bardzo różnymi częstotliwościami zegara, co więcej, w wariantach z różnymi wartościami napięcia pracy, w wersji klasycznej i MMX. Pentium wymaga obsadzenia dwóch banków pamięci i to SIMM-ami 32-bitowymi. Jeżeli ktoś został ze starymi, 8-bitowymi albo miał SIMM 32-bitowy, ale jeden, musiał coś dokupić. Płyta główna pod procesor PENTUIM zawierała sloty PCI, oraz wyposazona była w kontroler dysku twardego i wszystkie porty(równoległe i szeregowe), więc nie trzeba już było zaopatrywać się w kartę Multi I/O.

AMD K5,K6,CYRIX 6x86

Ze względu na zupełnie inne architektury wewnętrzne, nie sposób ocenić, w którym miejscu na drabince kolejnych generacji należy umieścić który procesor. Żeby było trudniej się połapać, nazwy procesorów 6x86 pochodzą nie od rzeczywistej częstotliwości pracy, ale od liczby o 25% większej, bo działa jakby tyle właśnie miał.
Cyrix M2 (Cyrix 6x86M2) to dwukanałowy procesor klasy PENTIUM amerykańskiej firmy Cyrix, produkowany przez firmę IBM. Cyrix M2 zbudowany został w oparciu o najlepsze rozwiązania pochodzące z procesoraCyrix M1, posiada jednak wiele ulepszeń takich jak: technologia MMX, dwukrotnie większa pamięć cache, mechanizm prognozowania do 1024-skoków, siedmiostopniowy potok rozkazów (pipeline), zmniejszony pobór mocy (od 10 do 18 watów), Producent układu promował układ jako najkorzystniejsze rozwiązanie pod względem możliwości do ceny w swojej klasie.

PENTIUM MMX

MMX rozszerza zbiór rozkazów x86 o 57 nowych. Chociaż nie dotyczą one wyłącznie multimediów, zostały opracowane z myślą o multimedialnych programach. Przykładowo: jeden z rozkazów umożliwia procesorowi wykonywanie funkcji szybkiego mnożenia z sumowaniem, czyli oblicza sumy szeregu iloczynów. Funkcja odgrywa zasadniczą rolę w podstawowych algorytmach cyfrowego przetwarzania sygnałów (DSP-digital signal processing)-na przykład w telefonii. Mówią ściślej MMX wykorzystuje technikę zwaną SIMD(single instruction, multiple data - jeden rozkaz ,wiele danych), umożliwiającą procesorowi wykonywanie jednego obliczenia równocześnie na dwóch, czterech a nawet ośmiu elementach danych bez żadnej utraty szybkości. MMX dokonuje tej sztuki umieszczając kilka argumentów w jednym rejestrze 64-bitowym i wykonując na nich działanie równocześnie. Na przykład: program graficzny może umieszczać w rejestrze osiem jednobajtowych (8-bitowych) wartości koloru i polecać procesorowi dodanie do każdego z nich liczby 10, rozjaśniając odpowiadającą im część obrazu. Cała operacja trwałaby jeden cykl zegara. MMX nie wymaga dodatkowych rejestrów, chociaż wykonuje działania na 64 bitach równocześnie, a rejestry ogólnego zastosowania w procesorach Intela mają pojemność 32 bitów. Zamiast nich wykorzystuje 80-bitowe rejestry zmiennopozycyjne. Właśnie dlatego Intel zniechęca programistów gdymieszania kodu zmiennopozycyjnego i MMX,ëż grozi to obniżeniem wydajności. Ponadto MMX nie używa niewygodnego, stosu mechanizmu dostępu do rejestrów zmiennopozycyjnych, wykorzystywanego przez jednostkę zmiennopozycyjna - rozkazy MMX mogą bezpośrednio adresować wszystkie rejestry MMX.
MMX oferuje również rozmaite funkcje pomagające programistom unikać rozgałęzień kodu. Ogranicza dzięki temu zatrzymywanie potoku, które występuje wówczas gdy procesor musi pobrać kod z nieoczekiwanego miejsca i które pogarsza wydajność przetwarzania. Na przykład arytmetyka MMX „z nasycaniem” ogranicza wartość funkcji matematycznych, wykluczając kłopotliwe przepełnienia numeryczne. MMX umożliwia także programistom korzystanie z masek dzięki którym rozkazy są wykonywane tylko na niektórych elementach umieszczonych w 64-bitowym rejestrze . Rozkazy MMX w większości są wykonywane w ciągu jednego cyklu zegara. W logice równoczesnego wykonywania przez PENTIUM dwóch rozkazów kwalifikują się zatem jako rozkazy proste i mogą w pełni wykorzystywać supersakalarne możliwości procesora.

PENTIUM PRO , PENTIUM II

Znaczna część procesora wyglądała w obu tak samo. W przypadku PENTIUM PRO umieszczenie w jednej obudowie procesora i zewnętrznej pamięci cache spowodowało, że kość można było testować dopiero po zmontowaniu całości. Często okazywało się, że znaczną część roboty wykonano niepotrzebnie, bo procesor nie nadawał się do niczego. W efekcie PENTIUM PRO było bardzo drogie. Intel wprowadził więc na rynek PENTIUM II, różniące się głównie sposobem montażu (dwie niezależne części zamocowane do wspólnej płytki) i złączem. Zniknęły nóżki spod brzuszka, teraz procesor wygląda jak kartridż do
C64, z wystającym od spodu złączem krawędziowym.

Procesor PENTIUM II łączy w sobie 32-bitową architekturę procesora Pentium Pro z techniką MMX. Jądro procesora o powierzchni 203 mm2 zawiera 7,5 mln tranzystorów. Do jego wykonania zastosowano zaawansowaną architektórę P6 Intela w technice 0,35 mikrona. Pentium II stanowi moduł osłonięty plastikowo-metalową obudową i zakończony złączem krawędziowym typu SEC (single edge contact). Elementy wchodzące w skład P II są montowane (montaż powierzchniowy) na płytce drukowanej o wielkości zbliżonej do najnowszych tefonów komórkowych. Procesor ten jest w pełni zgodny z systemami operacyjnymi, takimi jak MS-DOS, Windows 3x, Windows NT, OS/2, Windows 95,98, Unix Ware, SCO Unix, OPENSTEP oraz Sun Solaris
Charadynayzuje siê m.in.:
· Nową, ach miczną techniką wykonywania rozkazów (DTE- Dynamic Execution Technology), pozwalającą na przyspieszenie wydajności procesora dzięki zwiększeniu ilości danych przetwarzanych w jednostce czasu.
· Przetwarzaniem potokowym (Superpipelining), składającym się (w przyblirzeniu) z 12 poziomów (Pentium-5; Pentium MMX-6).
· Nową; architektórą (po raz pierwszy zastosowaną w Pentium Pro), nazwaną Dual Independent Bus (D.I.B.), która składa się z dwóch, niezależnych od siebie magistrali: magistrali pamięci podręcznej L2 oraz magistrali systemowej, przeznaczonej dla układów grafiki, pamięci oraz urządzeń I/O.
· Wewnętrzną pamięcią podręczną L1 o pojemności 32 KB, która podzielona jest na pamięci rozkazów (obie po 16 KB) i która pracuje z tą samą szybkością co procesor.
· Zewnętrzną pamięcią podręczną L2 o pojemności 512 KB, która pracuje z częstotliwością o połowę niższą niż sam procesor (np.: z procesorem 300 Mhz działa z szybkością 150 Mhz). Pamięć L2 zbudowana z dostępnych na rynku układów Burst SRAM, połączona jest z procesorem 64- bitową wydzieloną szyną danych.
· Techniką MMX przyspieszającą przetwarzanie dźwięków, obrazów wideo i grafiki oraz szyfrowanie i kompresowanie danych.

PENTIUM II XEON

Procesor Intel Pentium II Xeon taktowany z częstotliwością 450 MHz, to kolejny po procesorze taktowanym zegarem 400 MHz, mikroprocesor z rodziny procesorów Intel Inside zaprojektowany specjalnie dla serwerów i stacji roboczych. Oprócz wszystkich zalet architektury procesora Pentium II, procesor Pentium II Xeon charakteryzuje się nadzwyczajną wydajnością, doskonałymi funkcjami zarządzania oraz niezawodnością w pracy ciągłej, czyli tymi wszystkimi cechami, których wymagają serwery i stacje robocze korzystające z produktów firmy Intel.

Procesor Pentium II Xeon charakteryzuje się następującycmi cechami: architektoniczną zgodnością z poprzednimi modelami mikroprocesorów firmy Intel; dynamicznym wykonywaniem programów oraz architekturą dwóch niezależnych magistrali typową dla mikroarchitektury P6 procesora Pentium II. Ma on także kilka nowych możliwości. Różnorodne zaawansowane funkcje rozszerzają możliwości platformy serwera o monitorowanie i śledzenie środowiska tej platformy. Funkcje te ułatwiają ponadto tworzenie wydajnego środowiska IT, zwiększają szybkość działania systemu i zapewniają optymalną konfigurację i
pracę serwerów.
Procesor Pentium II Xeon jest wyposażony w duże i szybkie pamięci podręczne, co sprawia, że dane mogą być przesyłane przez procesor z wielką szybkością. Doskonałe funkcje zarządzania: ochrona termiczna, sprawdzanie i korekcja błędów, kontrola redundancji funkcjonalnej oraz magistrala zarządzania systemem zapewniają niezawodność i długi czas bezawaryjnej pracy procesora.
Procesor Pentium II Xeon to idealne rozwiązanie dla wszystkich aplikacji uruchamianych na średnich i dużych serwerach oraz stacjach roboczych opartych na produktach firmy Intel, dla których działania istotna jest duża moc.
Procesory Intel Pentium II Xeon są taktowane z częstotliwością 450 i 400 MHz, co zapewnia najlepszą wydajność, chrakterystyczną dla produktów firmy Intel, wszystkim aplikacjom działającym w zaawansowanych systemach operacyjnych, takich jak Windows NT for Workstations, Windows NT for Servers, NetWare i UNIX.
Procesor Pentium II Xeon zapewnia najwyższą wydajność nawet przy bardzo złożonych zadaniach obliczeniowych oraz architekturę, umożliwiająca skalarność i
funkcje zarządzania.

Zawiera pamięć podręczną drugiego poziomu (L2 cache) o wielkości 512 K, 1 MB lub 2 MB. Pamięć podręczna działa z tą samą częstotliwością co procesor (450 lub 400 MHz), co sprawia, że po raz pierwszy taka ilość danych jest dostępna dla procesora.
Współużytkuje dane z pozostałą częścią systemu za pośrednictwem bardzo wydajnej multitransakcyjnej magistrali systemowej o częstotliwości 100 MHz, korzystającej z nowej technologii, dzięki której możliwości szybkiego przetwarzania dostępne są także dla reszty systemu.
Pamięć o wielkości do 64 GB może być zaadresowana i buforowana dla zwiększenia wydajności działania najbardziej złożonych aplikacji.
Magistrala systemowa obsługuje niezależne transakcje, co zwiększa przepustowość systemu i zapewnia bezkonfliktową obsługę do 8 procesorów. Umożliwia to także niedrogie symetryczne 4-procesorowe lub 8-procesorowe przetwarzanie danych, dzięki czemu rośnie wydajność wielozadaniowych systemów i wielowątkowych aplikacji.
PSE36: Obsługa pamięci 36-bitowej umożliwia systemom operacyjnym korzystanie z pamięci większej niż 4 GB, zwiększając wydajność systemu, w
którym działają bardzo wymagające aplikacje.

CELERON

Jakiś czas temu odbyła się premiera najszybszego z rodziny procesorów Intela
Celeron - modelu o częstotliwości 433 MHz.

Pierwsze niezbyt udane jednostki centralne tej serii pozbawione były pamięci podręcznej i współpracowały z magistralą 66 MHz. Choć prędkość magistrali w przypadku Celeronów nie zwiększyła się do dziś, to wszystkie procesory począwszy od modelu 300A zostały wyposażone w pamięć podręczną zintegrowaną z procesorem i działającą z jego częstotliwością. Produkcja modeli Celeron 300A (z pamięcią podręczną) i 300 (bez pamięci podręcznej) została niedawno wstrzymana. Tak więc w tej chwili dostępne są cztery modele o
częstotliwościach 333, 366, 400 i 433 MHz.

Poddano testom dwa komputery z procesorami Celeron 433 MHz: Adax Delta 433 i FF Computers Classic 400. Pierwszy z nich uzyskał wynik PC WorldBench 98 równy 194 punkty, drugi 200 punktów. Dla porównania komputery z procesorami Celeron 400 MHz otrzymały średnio 188 punktów, zaś Celeron 333 MHz 168 punktów. Najnowszy produkt Intela jest o 6 procent szybszy od modelu 400 MHz i o 20 procent od modelu 333 MHz. Pamiętajmy, że wyniki te odnoszą się do wydajności w aplikacjach biurowych. W przypadku programów korzystających z jednostek zmiennoprzecinkowych, różnica wydajności Celeronów w stosunku do produktów innych producentów może być większa.

Większa częstotliwość, a co za tym idzie większa wydajność, to także lepsze odtwarzanie filmów DVD. Jak pokazały testy, procesory Celeron 433 doskonale radziły sobie z odtwarzaniem plików MPEG2 za pomocą programowych dekoderów. Obraz był stabilny i nie różnił się praktycznie od generowanego za pomocą kart dekodujących. Biorąc pod uwagę wysoki koszt kart dekoderów i niewielką sumę, jaką trzeba zapłacić za program dekodujący oraz niski koszt zakupu samego procesora, jest to kolejny argument przemawiający za nowymi Celeronami.

Komputer Adax wyposażono w twardy dysk o pojemności 6,5 GB, 64 MB RAM, kartę graficzną Banshee z 16 MB RAM, DVD-ROM i kartę dźwiękową. FF Computers Classic 400, dla odmiany, zamiast DVD-ROM-u korzystał z CD-ROM-u 32X, ale zawierał kartę Riva TNT z 16 MB RAM, kartę dźwiękową Sound Blaster Live i twardy dysk o pojemności 8,4 GB. Pierwszy z komputerów kosztuje 4635 zł, drugi jest około 400 zł tańszy (4188 zł). Nowy procesor jest dość tani - trzeba zapłacić około 180 USD przy zakupie 1000 sztuk, jednak najlepszy stosunek wydajności do ceny mają komputery z procesorami Celeron 400, które zajęły pierwsze miejsca w kategorii komputerów ekonomicznych.

Celerony nie mają wad, ale nie mają też niektórych zalet. Mają cztery razy mniejszą od Pentium II pamięć podręczną, choć działa ona z prędkością procesora. Wciąż współpracują z wolną magistralą o prędkości 66 MHz, podczas gdy Pentium II i III działają z magistralą 100 MHz. Prędkość magistrali ma zasadnicze znaczenie, jeśli dokonujemy transferu dużych ilości danych z pamięci do procesora, które nie mogą się pomieścić w pamięci podręcznej.

AMD K6-III

Najszybszy pecet K6-III dorównał komputerom Pentium III o wyższych częstotliwościach zegara. Wyraźnie widać, że najszybszy K6-III 400 odpowiada Pentium III 450, zaś najszybszy K6-III 450 działa jak Pentium III 500. Na dodatek komputery z K6-III są tańsze od porównywalnych systemów z PIII.
Jednak tam, gdzie szybkość ma największe znaczenie - w multimediach i grafice 3D - K6-III rozczarował. Dokładniej, K6-III 450 był o 44 procent wolniejszy w
testach graficznych od przeciętnego Pentium II 450.
Z testów wypływa następujący wniosek: w zastosowaniach biznesowych K6-III jest nie do pobicia pod względem ceny i szybkości, brak mu jednak mocy do gier
czy złożonych prac graficznych, np. edycji multimediów.
Pewna firma testowała pięć amerykańskich komputerów K6-III, z czego dwa - CyberMax Enthusiast KIII-400 i Micro Express MicroFlex K6-3/400 - pracowały z częstotliwością 400 MHz. Micro Express był jedynym modelem dostępnym w
sprzedaży; wszystkie pozostałe to prototypy.
CyberMax jest systemem poddanym testom przed kilkoma miesiącmi, wtedy nie dorównał PIII-450, jednak nie można ocenić układu na podstawie jednego peceta. Teraz, mając kilka komputerów, można było przyjrzeć się trzem systemom z zegarem 450 MHz. Najdroższego z nich, Compaqa Presario 5600s-450, który w USA kosztuje prawie 2500 dolarów, wyposażono w piękny wyświetlacz LCD. Znacznie tańszy CyberMax Enthusiast KIII-450 różnił się od modelu Enthusiast KIII-400 jedynie szybkością zegara. Ostatni komputer 450 MHz to Micro Express 400 MHz z zamienionym procesorem; producent zapewnił , że to cacko niczym się
nie różni od oryginalnej wersji 450 MHz.

Oprócz K6-III AMD zaoferował też nowy układ przystosowany do notebooków o nazwie K6-2 Mobile. Przetestowano pierwszego notebooka z tym procesorem, Toshibę Satellite 2545XCDT. Jeśli osiągi tego komputera mogą być jakąkolwiek wskazówką, to nowy układ przenośny nie zadowoli zwolenników szybkości.

Wspaniałe osiągi w aplikacjach biznesowych K6-III zawdzięcza pamięci podręcznej - a w zasadzie pamięciom. Wszystkie procesory od czasów Pentium MMX miały wbudowane w układ 64 KB pamięci podręcznej pierwszego poziomu. Pentium II i III uzupełniły ją o 512 KB pamięci drugiego poziomu, które umieszczono obok układu na tej samej płytce i które pracują z połową szybkości procesora. Celeron ma pamięć podręczną 128 KB w samym układzie - ćwierć tego, co Pentium, ale za to działające z pełną szybkością procesora.

K6-III bije jednak wszystko: oprócz 64 KB pamięci podręcznej pierwszego poziomu układ zawiera 256 KB cache'u L2, który - jak w Celeronie - pracuje z pełną szybkością. Procesor obsługuje także trzeci poziom pamięci podręcznej na płycie głównej, ale tylko wtedy, gdy producent systemu ją tam umieści.

PENTIUM III

Firma Intel zaprezentowała 15 nowych modeli procesorów Pentium III (znanych pod nazwą kodową Coppermine) i Pentium III Xeon (Cascades) wykonanych w technologii 0,18 mikrona. Pozwala ona uzyskać większe szybkości i wprowadzić nowe funkcje zwiększające wydajność oraz zapewniające mniejszy pobór mocy.
Po raz pierwszy w historii tej firmy zaprezentowano jednocześnie tak wiele procesorów. Zastosowanie ulepszonej podręcznej pamięci cache (Advanced Transfer Cache) zwiększyło wydajność procesora. Test Ziff-Davis CPUMark99 wykazał bowiem wzrost wydajności o 25 procent w porównaniu z wcześniejszymi układami Pentium III i Pentium III Xeon taktowanymi taką samą częstotliwością zegara.

Oddajemy do rąk użytkowników całą gamę udoskonalonych procesorów wykonanych w technologii 0,18 mikrometra, które można wykorzystać we wszystkich segmentach zastosowań internetowych — w komputerach stacjonarnych, przenośnych, stacjach roboczych i serwerach — powiedział Paul Otellini, wiceprezes i dyrektor działu architektury Intela. Szerokość przedstawionej dziś oferty i ustanowienie nowych poziomów wydajności to wydarzenie bez
precedensu w historii naszej firmy.

Procesory Pentium III przeznaczone do komputerów przenośnych są obecnie dostępne w trzech wersjach taktowanych zegarem o częstotliwości 400, 450 i 500. Nowe procesory przynoszą znaczny wzrost wydajności — w niektórych przypadkach przekraczający 100% w porównaniu z najszybszymi dotąd „notebookowymi układami produkowanymi przez Intela. Szybkość magistrali w systemach z nowymi procesorami wynosi 100 MHz, jest to więc o 50% więcej niż w notebookach z Pentium II. Procesor Pentium III taktowany zegarem 400 MHz i zasilany bardzo niskim napięciem (1,35 V) jest przeznaczony do wykorzystania w bardzo małych komputerach przenośnych. Układy te zużywają mniej mocy niż ich odpowiedniki przeznaczone do maszyn stacjonarnych, są mniejsze i mają zaawansowane funkcje oszczędzania energii. Procesor Pentium III w najmniejszej dostępnej obudowie (Ball Grid Array — BGA) jest wielkości znaczka pocztowego.

W typowych komputerach osobistych będą obecnie stosowane procesory Coppermine taktowane zegarem o częstotliwościach 533, 550, 600, 650, 667, 700 i 733. „Chipy” te są obsługiwane przez różne zestawy układów: Intel 810E, Intel 440BX i Intel 440ZX. Będzie je obsługiwał także zestaw układów Intel 820, który zostanie zaprezentowany (jak zapewnia amerykański potentat) jeszcze w tym roku.

Procesory Pentium III o prędkościach 550 i 500 MHz są również dostępne w innowacyjnej obudowie typu flip-chip (FC-PGA).

Intel rozszerzył swoją ofertę procesorów przeznaczonych do stacji roboczych, wprowadzając układy Pentium III i Pentium III Xeon o częstotliwościach 733, 677 i 600 MHz. Stacje robocze wykorzystujące procesory Coppermine i Cascades taktowane zegarem od 600 do 733 MHz oraz nowy chipset Intel 840 mają większe możliwości i nowe funkcje. W tych wersjach magistrala systemowa jest taktowana zegarem 133 MHz, wprowadzono również obsługę 64-bitowej magistrali PCI, obsługę portu AGP 2x/4x oraz podwójne kanały pamięci Direct RDRAM. Tak wyposażony system może obsługiwać do 2 GB pamięci operacyjnej.

Intel zaprezentował także najnowsze wersje procesorów z serii Pentium III Xeon do serwerów dwuprocesorowych. Te nowe układy rozszerzają ofertę produktów przeznaczonych dla firm i dla handlu elektronicznego. Procesor 733stępne są w wersjachny A, 677 i 600 MHz. Układy Pentium III Xeon wyposażono w zaawansowany mechanizm buforowania oraz ulepszoną pamięć cache o rozmiarze 256 KB. Wersje procesorów wyposażone w pamięć podręczną o większej pojemności, która zapewni optymalną wydajność systemu dwuprocesorowego oraz odpowiednią rezerwę na przyszłość, będą dostępne w przyszłym roku. Platformy serwerów będą również dostępne z zestawem układów Intel 840.

Intel jest (jak sam informuje) pierwszą firmą, która wprowadziła technologię 0,18 mikrona do układów produkowanych na skalę masową. Technologię tę wdrożono w czterech zakładach firmy, znajdujących się w różnych krajach. Przy jej stosowaniu tworzy się struktury 500 razy mniejsze niż grubość ludzkiego włosa, mniejsze od bakterii i długości fali promieniowania widzialnego. W nowej technologii stosuje się sześć warstw połączeń aluminiowych i izolatory o małej pojemności z SiOF (dwutlenek krzemu domieszkowany fluorem). Układy mogą być zasilane niskim napięciem — od 1,1 do 1,65 V (w produktach wprowadzanych obecnie najniższe napięcie to 1,35 V). Najmniejsze elementy mają wymiar
zaledwie 0,13 mikrometra.

Jak poinformował Paul Otellini, już w przyszłym roku będziemy świadkami kolejnych premier - pojawią się bowiem układy Coppermine taktowane zegarem o częstotliwości 800 MHz, a pod koniec 2000 roku - 1 GHz.

Poniższe zestawienie obejmuje procesory wprowadzone na rynek 25 października. Podano ceny jednostkowe procesorów sprzedawanych w partiach po 1000 sztuk.

Komputery stacjonarne Szybkość magistrali Cena w USD
Pentium III-733 133 MHz 776
Pentium III-700 100 MHz 754
Pentium III-667 133 MHz 605
Pentium III-650 100 MHz 583
Pentium III-600EB 133 MHz 455 *
Pentium III-600E 100 MHz 455
Pentium III-550E 100 MHz 368 (obudowa FCPGA)
Pentium III-533EB 133 MHz 305
Pentium III-500E 100 MHz 239 (obudowa FCPGA)

Stacje robocze/serwery Szybkość magistrali Cena w USD
Pentium III Xeon-733 133 MHz 826
Pentium III Xeon-667 133 MHz 655
Pentium III Xeon-600 133 MHz 505

Komputery przenośne Szybkość magistrali Cena w USD
Mobile Pentium III-500 100 MHz 530
Mobile Pentium III-450 100 MHz 348
Mobile Pentium III-400 100 MHz 348 (niskie napięcie)

*E = dla odróżnienia procesorów wykonanych w technologii 0,18 mikrometra od układów 0,25 taktowanych takim samym zegarem
*B = dla odróżnienia procesorów z magistralą FSB 133 MHz od analogicznych procesorów z magistralą 100 MHz.
Zaprojektowany z myślą o jak najlepszym wykorzystaniu Internetu, procesor Intel Pentium III łączy wszystkie zalety procesorów firmy Intel ze zdobyczami najnowszych technologii, co umożliwia doskonałą wizualizację danych, uzyskiwanie wspaniałych trójwymiarowych efektów, potokowe przetwarzanie dźwięku i wideo oraz rozpoznawanie mowy. W procesorze Pentium III zastosowano 70 nowych instrukcji, dzięki czemu można jeszcze lepiej wykorzystać zawartość nowych witryn internetowych i oprogramowania internetowego.

Obraz w trzech wymiarach - widziany na monitorze komputera jest jeszcze prawdziwszy, ponieważ procesor Pentium III ma więcej możliwości obliczeniowych w zakresie zaawansowanej geometrii przestrzennej i umożliwia lepsze zastosowanie efektów świetlnych. Wszystko to sprawia, że świat zza witryny internetowej daje złudzenie prawdziwego, w każdej scenie można w czasie rzeczywistym renderować więcej obiektów oraz wspaniałych efektów świetlnych (cieni, odbić). Teraz jeszcze trudniej będzie oderwać się od gier komputerowych czy opuścić sklep internetowy.
· Animacja - wydajność procesora Pentium III umożliwia projektantom oprogramowania stosowanie dużego poziomu realizmu oraz interakcyjności. Pojazdy w programach do symulacji lotów mogą mieć teraz elastyczne skrzydła reagujące na ciśnienie powietrza oraz ruchome zawieszenie, zaś postacie z gier mogą dotykać i chwytać palcami. Aż trudno w to uwierzyć.
· Wizualizacja - dzięki procesorowi Pentium III programy graficzne mogą przetwarzać większą liczbę klatek, oddawać lepiej głębię kolorów oraz dysponować lepszymi algorytmami przetwarzania obrazu. A to oznacza że można już bez czekania używać większych, bardziej złożonych obrazów i fotografii cyfrowych.
· Wideo - wielkość plików wideo stale rośnie, dlatego wszystkie zalety procesora Pentium III służące poprawieniu jakości nieruchomych obrazów są jeszcze ważniejsze w przypadku edycji i przeglądania filmów wideo. Możliwości komputera z nowym procesorem umożliwiają kodowanie obrazu w formacie MPEG 2 w czasie rzeczywistym oraz bardzo wydajne potokowe przetwarzanie obrazu wideo, co jest bardzo istotne w przypadku Internetu.
· Rozpoznawanie mowy - procesor Pentium III umożliwia dużą dokładność działania i szybki czas odpowiedzi aplikacji wyposażonych w tę nową fascynującą funkcję. Taka rezerwa wydajności umożliwia "czarodziejskie" wprost obsługiwanie głosem przeglądarek internetowych i edytorów tekstów.

CO DALEJ ?

Kiedy w roku 1965 współzałożyciel firmy INTEL, Gordon Moore przewidywał, że gęstość upakowania tranzystorów w mikroprocesorze będzie się podwajać co dwa lata (twierdzenie to nazywa się prawem Moore'a), nikt nie był sobie w stanie wyobrazić, jak dokładną okaże się ta prognoza. Być może jeszcze bardziej zdumiewające jest to, że jeśli mikroprocesory będą się stosować do tego trendu - a nie wątpimy że tak będzie - to komputery wyposażone w wiele procesorów, pracujące z częstotliwościami gigahercowymi staną się powszechne w wieku następnym.

Intel zaprezentował nowe procesory z rodziny Pentium III, taktowane zegarem 750 i 800 MHz. Debiut PIII 750 MHz nastąpił na trzy tygodnie przed zapowiadanym terminem, a Pentium III 800 MHz pojawił się kilka miesięcy wcześniej przed
pierwotnie planowaną datą premiery.

AMD dokonało podobnego zabiegu wprowadzając na rynek 29 listopada 1999 r. procesor Athlon 750 MHz - dwa tygodnie przed zapowiadanym terminem, pokonując tym samym Intela i jego Pentium III 733 MHz, który ukazał się 25
października1999 r.

Intel zademonstrował prototyp Pentium III 800 MHz na targach CeBIT w marcu tego roku, ogłaszając jednocześnie, że nowy procesor jest o 60% szybszy od Pentium III Xeon, który właśnie wtedy trafił na półki sklepów. Intel dostarcza już limitowane ilości PIII 750 i 800 MHz producentom komputerów, jednak pierwsze zestawy wyposażone w te układy trafią na rynek w styczniu 2000 r.