Pentium ММХ

Основные отличительные особенности ЦП семейства Pentium

Первые процессорыPentiumимели следующие отличительные особенности:

¨ близкая к суперскалярной архитектура;

¨ раздельные кэш-памяти команд и данных по 8 Кбайт;

¨ введение предистории переходов;

¨ высокопроизводительные операции с ПЗ;

¨ усовершенствованная 64-разрядная шина данных;

¨ введение средств обеспечения целостности данных (системы контроля);

¨ SL-технология со средствами управления энергопотреблением;

¨ поддержка мультипроцессорности (протокол MESI для доступа к кэш-памяти);

¨ поддержка различных размеров страниц (4Кб и 4 Мб);

¨ два конвейера команд (до 10 команд находится одновременно в обработке);

¨ конвейеризация циклов обращения к шине.

¨ поддержка мультимедийного набора команд;

¨ удвоенный объем кэш-памятей команд и данных по 16 Кб;

¨ улучшенная логика предсказания переходов (вместо двух буферов переходов - 4);

¨ расширенный конвейер команд (6 стадий конвейеризации вместо 5). Новая стадия получена путем разбиения второй стадии выборки команды и ее дешифрирования с сегментным преобразованием логического адреса на две стадии: выборки и определения формата команды и дешифрирования с сегментным преобразованием логического адреса;

¨ использована технология ММХ, позволившая расширить систему команд на 57 дополнительных команд мультимедийной обработки;

¨ введены новые типы данных и циклы шины: упакованные байты (8 в 64-битном пакете или четыре 16-разрядных слова или два 32-разрядных двойных слова или учетверенное слово, которые обрабатываются параллельно благодаря наличию двух конвейеров)

Pentium Pro (P6)

*используется новая конструкция корпуса ЦП, который состоит из двух микросхем, размещенных в одном керамическом корпусе;

*используются новые архитектурные и технологические новшества:

à разнесенная архитектура;

à динамическое выполнение команд;

à двойная независимая шина данных;

*за счет технологии:

à исполнение команд с опережением (суперскалярное);

à переупорядочение команд;

à предсказание переходов;

¨ новая архитектура кэш-памяти DIP (двойная независимая шина), т.е. внешняя кэш-память связана с процессорным ядром и ОП через разные шины, по которым обмен осуществляется с разной частотой (одна шина на частоте процессора, другая с частотой системы), что увеличивает скорость обмена с ОП в 3 раза;

имеет раздельные внутренние кэш-памяти команд и данных по 8 Кбайт и общую внешнюю кэш-память емкостью 256 или 512 Кбайт

Внутренняя кэш-память данных двухпортовая с возможностью за такт выполнять операцию загрузки и записи.

Буфер адресов перехода на 512 элементов с возможностью подзагрузки команд на основе конвейера и имеет три декодера команд, работающих параллельно.

Внешняя кэш-память располагается на кристалле.

Pentium II(развитие Pentium Pro)

Отличия:

* динамическое исполнение команд;

* ММХ технология;

* двойная независимая шина.

Внешняя кэш-память вынесена с кристалла на материнскую плату.

Увеличена емкость внутренних кэш-памятей команд и данных до 32 Кбайт каждая.

Производительность ниже, чем Pentium Pro,но повышена надежность ЦП.

Новые разработки ведутся в направлении:

* разработки нового интерфейса Slot 2, обеспечивающего работу до четырех процессоров в системе;

* повышение тактовой частоты до 100 Мгц;

* повышение тактовой частоты работы внешней кэш-памяти до частоты процессора.