DATA
DATA
PRODUCENT
PRODUCENT
TYP
TYP
WYGLĄD
WYGLĄD
ZEWNĘTRZNY
ZEWNĘTRZNY
PARAMETRY
PARAMETRY
µP
µP
UWAGI
UWAGI
I GENERACJA
Mikroprocesory 4 i 8 bitowe wykonane w technologii PMOS
15 XI
1971
INTEL
4004
F takt. 108 kHz
Dł. słowa 4
bity
Pamięć adresowalna
640 B
L. rozkazów 46
L. tranzyst. 2250-2300
R 10
µm
Zasilanie +5 V,-9 V
R
- rozmiar charakterysty-
czny, skala projektowania
(stopień scalenia układu)
L. tranzyst. - liczba tranzy-
storów
Pierwszy procesor po-
wstał
na
zamówienie
japońskiej
firmy
ETI.
Przeznaczony do kalku-
latorów zapoczątkował
technologiczną
linię
układów scalonych.
Cena 200 $.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1972
INTEL
8008
F takt. 200 kHz
Dł. słowa 8
bitów
Pamięć adresowalna 16 KB
L. rozkazów
45 L. tranzyst. 2250-
2300 R
10 µm
Zasilanie +5 V,-9 V
Dane i adresy przesy-
łane jedną dwukieru-
nkową szyną, co wpły-
wało na zmniejszenie
szybkości pracy.
II GENERACJA
Technologia NMOS
1974
INTEL
8080
F takt. 0,5-2
MHz
Dł. słowa 8
bitów
Pamięć adresowalna 64 KB
L. rozkazów
78 L. tranzyst.
6000
R 6
µm
Zasilanie +12 V,+5 V,-5 V
Stos usunięto z mikro-
procesora i umieszczono
go w pamięci RAM.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1974
MOTOROLA
6800
F takt. 1-2
MHz Dł. słowa
8 bitów
Pamięć adresowalna 64 KB
L. rozkazów
78 L. tranzyst.
4000
R 6
µm
Zasilanie 5
V
Pierwszy mikroprocesor
zasilanym jednym na-
pięciem +5V. Realizuje te
same zadania co Intel
8008, ale ok. 10 razy
szybciej.
Cena 179 $.
1974
MOS
TECHNOLOGIES
6502
F takt. 1
MHz Dł. słowa
8 bitów
Pamięć adresowalna 64 KB
L. rozkazów 52
L. tranzyst.
9000
R 6
µm
Zasilanie 5
V
Rozwinięcie wersji 6800.
Cena 25 $.
1976
ZILOG
Z80
F takt. 2,5-4
MHz Dł. słowa 8
bitów
Pamięć adresowalna 64 KB
L. rozkazów 176
L. tranzyst.
8500
R 6
µm
Zasilanie 5
V
MIKROKONTROLER
Układzie scalonym,
zawie-rającym w jednej
strukturze: jednostkę
centralną, pamięć,
generator sygnału
zegarowe-go oraz układy
wejścia – wyjścia.
Najpopularniejszy mi-
kroprocesor 8 bitowy,
zawierał wszystkie roz-
kazy 8080.Cena 25 $.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1976
(III)
INTEL
8085
F takt. 5
MHz Dł. słowa 8
bitów
Pamięć adresowalna 1 MB
L. rozkazów 75
L. tranzyst.
6500
R 3
µm
Zasilanie 5
V
Wzorowany na 8080.
Korzysta
z
jednego
poziomu napięcia co
jest jego główną zaletą.
1976
INTEL
8048
F takt. 6
MHz Dł. słowa
8 bitów
Pamięć adresowalna 1 MB
Pamięć RAM 64 B
Pamięć ROM (1-2 KB)
L. rozkazów
96
L. tranzyst. 19000
R 3
µm
MIKROKONTROLER
Pierwszy
INTEL-owski
mikroprocesor
jedno-
układowy.
Stosowany do obsługi
klawiatury komputero-
wej.
1976
INTEL
8051
F takt. 8-30
MHz Dł. słowa 8
bitów
Pamięć RAM 128
B
Pamięć ROM 4 KB
L. rozkazów
111
L. tranzyst. 50000
R 3
µm
MIKROKONTROLER
Architektura CISC.
Wyposażony w rozkazy
mnożenia i dzielenia.
Bardzo popularny,
również aktualnie
(różnorodne rodziny)
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
III GENERACJA
16 bitowa długość słowa
1978
INTEL
8086
F takt. 5-14
MHz
Dł. słowa
16 bitów
Pamięć adresowalna 1 MB
L. tranzyst.
29000
R
3 µm
L. rozkazów 137
Pierwszy z serii x86.
Wyposażone
w
listę
rozkazów 8080, co dało
możliwość przenoszenia
oprogramowania z 8 bi-
towego na 16 bitowy
procesor. Procesory tej
serii jest często mon-
towane w komputerach
IBM klasy XT.
Cena 360 $.
1978
MOTOROLA
68000
F takt. 8
MHz Dł. słowa
16 bitów L. tranzyst.
68000
Pamięć adresowalna 64 MB
L. rozkazów 61
R 4
µm
Znajduje głównie wyko-
rzystanie do urządzeń
gospodarstwa
domowego.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1978
INTEL
8087
COPROCESOR
F takt. 10
MHz Dł. słowa
16 bitów
Pamięć adresowalna 1 MB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 45 000
R 3
µm
MIKROKONTROLER
Współpracujący z pro-
cesorem
8086,
jego
zastosowanie przyśpie-
szyło trzykrotnie wyko-
nywanie operacji aryt-
metycznych.
1979
INTEL
8088
F takt. 4,7-8
MHz Dł. słowa
16 bitów
Pamięć adresowalna 1 MB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 29000
R 3
µm
Uproszczony 8086.
Stosowany w 8 bito-
wych urządzeniach pe-
ryferyjnych – przyczynił
się do sukcesu kompu-
terów IBM PC.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1982
INTEL
80186
( zwany też
APX186)
F takt. 6
MHz Dł. słowa
16 bitów
Pamięć adresowalna 1 MB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 100.000
R 1.5 µm
Posiadał zewnętrzną i
wewnętrzną, 16 bitową
szynę danych, kanały
DMA i sterowniki prze-
rwań.
1982
INTEL
80286
F takt. 20
MHz
Dł. słowa 16
bitów
Pamięć wirtualnej 16 B
Pamięć adresowalna 16 MB
L. rozkazów
96
L. tranzyst. 134000
R
1,5 µm
Wykorzystywany w ko-
mputerach typu:
PC (AT).
Jest 3-6 razy szybszy od
8080.
Cena 360 $.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV GENERACJA
Pojawienie się 32 bitowej długości słowa
Rozmiar charakterystyczny 1,0µm
1985
[16MHZ]
1987
[20MHz]
1988
[25MHz]
1989
[33MHz]
INTEL
386 DX
F takt. 16-40
MHz
Dł. słowa
32 bitów
Pamięć
cache L2:128 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 275000
R 1 µm
Gniazdo Socket
3
Zasilanie 5
V
Zawiera nowatorski ko-
procesor
matematy-
czny.
Jako
pierwszy
wykorzystuje płyty głó-
wne z pamięcią cache
L2 o wielkości 128 kB i
czasem dostępu 20 ns.
Cena 299 $.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1989
[25MHz]
1990
[33MHz]
1991
[50MHz]
INTEL
486 DX
F takt. 25-50
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 8 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 1,2 mln
R 0,8 - 1 µm
Gniazdo Socket
5
Zasilanie 5
V
Zastosowano w nim te-
chnologię przetwarza-
nia potokowego, we-
wnętrzny
koprocesor
numeryczny. Obsługuje
programy inżynierskie
typu CAD, nowe sy-
stemy operacyjne.
1988
[16MHz]
1989
[20MHz]
1992
[25,33
MHz]
INTEL
386 SX
F takt. 16-33
MHz Dł. słowa
32 bitów
Pamięć adresowalna 16 MB
Pamięć wirtualna 256 GB
L. rozkazów 137
L. tranzyst.
275000
R 1,0
µm
1,5
µm
Zasilanie 5
V
Wyposażony w 16 bito-
wą szyną danych. Wię-
kszość płyt głównych
jest bez cache, dopiero
później
pojawiły
się
płyty z 16 kB cachem.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1990
[20MHz]
1991
[25MHz]
INTEL
386 SL
F takt. 20-25
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 8 kB L. tranzyst.
355000 R
1 µm
L. rozkazów 137
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
Zasilanie 5 V
Energooszczędny
ro-
dzaj 386 SX (z funkcją
zarządzania
energią),
przeznaczony dla ko-
mputerów
przenoś-
nych. Ma funkcję prze-
jścia w tryb uśpienia
(posiada
zmniejszony
pobór energii w okre-
sach bezczynności, wy-
dziela mniejsza ilość
wydzielanego ciepła).
1991
[16,20,
25 MHz]
1992
[33MHz]
INTEL
486 SX
F takt. 16-33
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 8 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 900000-0,8 µm
R 1185000-1 µm
Gniazdo Socket
5
Zasilanie 5 V
Procesor 80486 DX bez
koprocesora.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1992
[50MHz]
III
kwartał
1992
[66MHz]
INTEL
486 DX2
F takt. 50-80
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 8 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 1,2 mln
R 0,8
µm
Gniazdo Socket
6
Zasilanie 5
V
RISC
(Reducet Instruction Set
Computer ) – komputer o
zredukowanej liście in-
strukcji. Cechy :
-oddzielne szyny danych
i programu,
-wykorzystanie przetwa-
rzania potokowego,
-zbiór
realizowanych
instrukcji jest ograni-
czony i spełnia warunki
ortogonalności
(symetrii).
1992
INTEL
486SL
F takt. 20-33
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 8 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów 137
L. tranzyst. 1,4 mln
R 0,8
µm
Zasilanie 5
V
Posiada funkcja przej-
ścia w tryb uśpienia.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1994
INTEL
486DX4
(P24C)
F takt. 75-100 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L2:
256 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64
TB
L. rozkazów
137
L. tranzyst. 1,6
mln R
0,6 µm
Gniazdo Socket 6
Zasilanie 3,3
V
RISC
Częstotliwość zegara jest
mnożona cztery razy.
Zwiększono częstotliwości
zegara, (mniejsze napię-
cie mniej ciepła).
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
NOWE TYPY ROZKAZÓW
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
MMX (ang. MultiMedia eXtension technology),
Extended MMX (MMX2)
3DNow!
MMX
Standard obsługi instrukcji wspomagających przetwarzanie danych multimedialnych,
opracowana przez firmę Intel. Umożliwia szybszą obsługę poleceń używanych w
programach komputerowych, związanych między innymi z obsługą dźwięku, obrazu
3D oraz klipów filmowych.
MMX2
Dodano 57 nowych instrukcji do znanego już wcześniej standardu MMX. Rozkazy
usprawniają dekodowanie MPEG i AC-3, a instrukcje Cache Control znacząco
przyśpieszają działanie wszystkich aplikacji.
3DNow!
Zestaw 21 instrukcji typu SIMD-FP (Single Instruction Multiple Data – Floating Point)
opracowany przez firmy AMD. Jednostka SIMD-FP wykorzystuje dwa połączone w pary
64-bitowe rejestry MMX w przeciwieństwie do SSE (gdzie jest jeden 128 bitowej). Taka
technika AMD utrudniła automatyczna optymalizacje kodu programów, gdyż
konieczny był podział danych na dwa bloki. Dlatego właśnie programiści początkowo
niezbyt chętnie przystępowali do optymalizacji swych programów pod 3DNow!.
Dopiero włączenie obsługi 3DNow! do bibliotek Microsoft DirectX zmieniło radykalnie
sytuacje.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
SSE
(Streaming SIMD Extension, wcześniej
nazywane KNI (Katmai New Instructions))
SSE2 (Streaming SIMD Extension II)
SSE
Dzięki nim wzrosły możliwości obliczeniowe procesora.
Jednostka SSE to osiem dodatkowych,
- 128 bitowych rejestrów, moduł arytmetyczny realizujący do czterech operacji
zmiennoprzecinkowych
w jednym cyklu zegara.
Zestaw nowych rozkazów usprawnił:
-przetwarzanie grafiki trójwymiarowej (50 instrukcji);
-odtwarzanie plików wideo, audio i wyświetlania grafiki 2D (12 instrukcji MMX);
-przepływy danych pomiędzy CPU i pamięcią (8 instrukcji
Cache Control).
Zmiennoprzecinkowe instrukcje SIMD-FP (Single Instruction Multiple Data - Floating
Point), przyspieszył proces obliczeniowy (nawet cztery razy) i umożliwiły
tworzenie bardziej realistycznej grafiki 3D.
SSE2
Zestaw instrukcji opracowany przez firmę Intel. Wykorzystano jednostki
wykonawcze stało i zmiennoprzecinkowe. SSE2 zawiera 144 nowe instrukcje
wprowadzonych w Pentium4
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
V GENERACJA
Długość słowa 32 (64 MD) bity.
1993
INTEL
PENTIUM
( P54 C )
F takt. 60-66
MHz
Dł. słowa rej. -
32 bity
MD – 64
bity
Pamięć cache L1: 16
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L.rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 3,1 mln
R (Bi-CMOS) 0,8 µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 5
V
RISC
Brak możliwości zas-
trzeżenia znaku handlo-
wego zmusił produce-
nta do odstąpienia od
dotychczasowej nume-
racji procesora, dlatego
też
nową
jednostkę
określono
jako
Pe-
ntium
, choć w nie-
których kręgach spo-
łecznych procesor ten
nieoficjalnie określano
również jako
Intel 586
.
Układ przegrzewał się.
Miał niską wydajność.
Cena 900 $.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV
kwartał
1994
INTEL
PENTIUM
F takt. 75
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 3,2 mln
R 0,6
µm Gniazdo
Socket 7
Zasilanie 3,3
V
RISC
Pentium
w
okresie
swojego rozwoju do-
czekał się kilku wersji o
różnych szybkościach i
możliwościach.
I
kwartał
1994
INTEL
PENTIUM
F takt. 90-100
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 3,2 mln
R 0,6
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 3,3
V
RISC
Po raz kolejny zwię-
kszono
częstotliwość
taktowania procesora.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1994
NEXGEN
NX586
F takt. 70-111
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć
L1: 32 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 3,5 mln
R 0,5
µm
Zasilanie 4
V
Pierwszy konkurent
Pentium.
I
kwartał
1995
INTEL
PENTIUM
F takt. 120
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 3,2 mln
R 0,6
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 3,3
V
RISC
To układ superskalarny,
zintegrowana
pamięć
podręczna drugiego po-
ziomu.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
II
kwartał
1995
INTEL
PENTIUM
F takt. 133
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 3,3
mln R
0,35 µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 3,3 V
RISC
Przeznaczony do kom-
puterów stacjonarnych i
serwerów.
IV
kwartał
1995
NEXGEN
NX586FP
F takt. 70-111
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 32 kB
L2: 256 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów kilkaset
L. tranzyst. 3,5
mln
R 0,5
µm
Posiada FPU
(Floating Point Units)
odpowiedzialne za szyb-
kie wykonywanie ope-
racji
zmiennoprzecin-
kowych oraz możliwość
pracy
w
konfiguracji
wieloprocesorowej.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1996
INTEL
PENTIUM
F takt. 150-166 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 3,3 mln
R 0,35
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 3,3
V
RISC
Przeznaczony do kom-
puterów stacjonarnych
i serwerów.
II
kwartał
1996
INTEL
PENTIUM
F takt. 160-200 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 3,3 mln
R 0,35
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 3,3
V
RISC
Przeznaczony do kom-
puterów stacjonarnych
i serwerów.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
1996
CYRIX
6x86 M1
F takt. 120-200 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
16 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 3,3 mln
R 0,35
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 3,5
V
RISC
Procesory tej serii mają
kilka
zalet
wyróżnia-
jących je od Pentium
takich jak: przetwarzanie
superpotokowe, przewi-
dywanie wielogałęziowe,
wykonywanie
spekula-
tywne,
superskalarną
architekturę,
zmiana
nazw
rejestrów
oraz
mniejsze
ograniczenia
równoczesnego
wyko-
nywania instrukcji.
1997
CYRIX
6x86 MX
F takt. 233-300 MHz
Dł. słowa 32
bity
Pamięć cache L1:64
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
Gniazdo Socket
7
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 6,5mln
R 0,35
µm
Zasilanie 2.8
V
RISC
Rozbudowana
wersja
serii M1, głównie o
obsługę
standardu
MMX,
siedmiostopniowy
potok
rozkazów
(pi-
peline).
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
VI GENERACJA
Wprowadzenie instrukcji multimedialnych w tym instrukcji MMX
Intel wprowadza PENTIUM PRO,MMX i PENTIUM II a AMD K6
IV
kwartał
1995
INTEL
PENTIUM PRO
F takt. 150-200 MHz
Dł. słowa 32 (64) bity
Pamięć cache L1: 16 kB
L2:256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. Rozkazów kilkaset
L. tranzyst. 5,5 mln
R (CMOS) 0,35-0,6 µm
Gniazdo Socket
8
RISC
Zawiera w jednej obu-
dowie dwie struktury sca-
lone: pamięć podręczną,
obejmującą ok. 15,5 mln i
sam procesor, obejmujący
5,5 mln tranzyst.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1997
INTEL
PENTIUM MMX
(P55C )
F takt. 166-200 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
32 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L.rozkazów
kilkaset
(w tym 57 nowych
MMX i SIMD)
L. tranzyst. 4,5 mln
R 0,35
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 2,8/3,4 V
RISC
Opracowane z myślą o
multimedialnych prog-
ramach.
II
kwartał
1997
INTEL
PENTIUM MMX
F takt. 233
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 32 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 4,5 mln
R 0,35
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 2,8/3,4 V
RISC
Wzbogacono go dodat-
kowo
o
zestaw
57
instrukcji MMX i SIMD.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
III
kwartał
1997
INTEL
PENTIUM PRO
F takt. 200
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 16 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 5,5 mln
R 0,35
µm
Gniazdo Socket
8
RISC
W odróżnieniu od po-
przednich wersji zwię-
kszono w nim rozmiar
pamięci cache.
II
kwartał
1997
AMD
K6
F takt. 166-200 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
64 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 8,8 mln
R 0,25
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 2,2/3,3 V
RISC
Pamięć podręczna pier-
wszego poziomu po 32
kB dla danych i pro-
gramu. Obniżono na-
pięcia, zwiększono czę-
stotliwość.
Odpowiadające
wy-
dajnością
procesorom
Pentium Pro tańszych o
25 %.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
II
kwartał
1997
INTEL
PENTIUM II
(Klamath ,
Deschutes)
F takt. 233-300 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
32 kB
L2:512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozk kilkaset
(pełny zestaw instrukcji MMX)
L. tranzyst. 7,5 mln
R 0,18 µm
Gniazdo Slot 1
(zamiast Socket)
Zasilanie 2
V
RISC
Pamięć
cache
zinte-
growana w strukturze
procesora – poprawa
wydajności.
Jest połączeniem zalet
Pentium P55C (MMX) i
Pentium Pro
.
I
kwartał
1998
INTEL
PENTIUM II
F takt. 333
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 32 kB
L2:512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozk kilkaset
(pełny zestaw instrukcji MMX)
L. tranzyst. 7,5 mln
R 0,18 µm
Gniazdo Slot
1
Zasilanie 2
V
RISC
Po raz kolejny mamy do
czynienia
ze
zwięk-
szeniem częstotliwości
taktowania
względem
pierwowzoru.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1998
INTEL
PENTIUM II
XEON
F takt. 450
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1: 32 kB
L2:512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozk kilkaset
L. tranzyst. 7,5 mln
R 0,18
µm
Gniazdo Slot2
RISC
Magistrala
systemowa
obsługuje
niezależne
transakcje – zwiększył to
przepustowość systemu
i zapewnia obsługę do 8
procesorów.
II
kwartał
1998
[266MHz]
II
kwartał
1998
[300MHz]
III
kwartał
1998
[333MHz]
INTEL
CELERON (P6C
Covington)
F takt. 266-400 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć L1:
32 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. tranzyst. 7,5 mln
R 0,18 µm
Gniazdo Slot
1
Zasilanie 2
V
RISC
Intel skonstruował rodzinę
procesorów Celeron, zwa-
nych:
”Pentium
II
dla
biednych.” aby zapobiec
wyparciu swoich produ-
któw z rynku tanich proce-
sorów,
zdominowanego
przez konkurujące firmy
AMD i IDT. Dla procesorów
Celeron zdefiniowano ta-
kże
nowy
typ
płyty
głównej, tzw. micro ATX
mającej
nieco
mniejsze
wymiary niż standardowe
płyty, ale kompatybilnej z
obudowami ATX.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV
kwartał
1998
(X)
AMD
K6-II 3DNOW
(Chomper )
F takt. 300-475 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache
L1:64 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 9,3 mln
R 0,25
µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 2,2/3,3 V
RISC
Unowocześniona
wer-
sja procesora K6.
3Dnow - 21 dodatko-
wych
instrukcji
zmiennoprzecinkowych
SIMD-FP.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
II
kwartał
1999
(V)
AMD
K6-III
(Sharptooth)
F takt. 400-450
MHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache
L1:64 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 21,3
mln R
0,25 µm
Gniazdo Socket
7
Zasilanie 2,2/3,3 V
RISC
Nowocześniejsza wersja
K6-II. Obsługuje pamięć
cache
trzeciego
poziomu o ile znajduje
się
ona
na
płycie
głównej.
VII GENERACJA
Wprowadzenie nowych rozkazów służących przetwarzaniu grafiki trójwymiarowej.
Wprowadzenie instrukcji MMX2 usprawniających kodowanie i dekodowanie
multimedii. Pojawia się PENTIUM III i AMD K7
III
kwartał
1999
[600MHz]
II
kwartał
1999
[550MHz]
II
kwartał
1999
[450,
500MHz]
INTEL
PENTIUM III
(Katmai)
F takt. 450-600 MHz
Dł. słowa (MD 64) 32 bity
Pamięć cache L1:32 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
(70 nowych instrukcji: 50 instrukcji
SIMD-FP, 12 instrukcji MMX i 8
instrukcji Cache Control)
L. tranzyst. 9,5 mln
R 0,25
µm
Gniazdo Slot
1
Zasilanie 1,6
V
RISC
Zmiennoprzecinkowe
instrukcje
SIMD-FP,
przyspieszają cały pro-
ces obliczeniowy (nawet
do czterech razy).
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
1999
INTEL
PENTIUM III
XEON
(Tanner)
F takt. 500-550 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
32 kB
L2:512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. tranzyst. 9,5 mln
R 0,25
µm
Gniazdo Slot
1
RISC
Zwiększono
rozmiar
pamięci cache drugiego
poziomu.
III
kwartał
1999
MOTOROLA
G4 PowerPC
7400
F takt. 500-700 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
32 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów kilkaset
(
162 nowe rozkazy dedykowane
do przetwarznia
strumieniowego
)
L. tranzyst. 6,5 mln
R
0,18 µm
RISC
Wyposażony w wyspe-
cjalizowany wektorowy
moduł AltiVec odpo-
wiedzialny
za
rów-
noległe
przetwarzanie
nieskończenie
długich
strumieni
danych
za
pomocą
pojedynczych
instrukcji.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
III
kwartał
1999
AMD
K7 ATHLON
F takt. 500-1000 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć L1:
128 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 22 mln
R 0,25
µm Gniazdo
Slot A
Zasilanie 1,8
V
RISC
Alternatywa dla Intel-
owskiego
procesora
Pentium III. Procesor
wyposażono
w
trzy
pracujące
równolegle
podjednostki
wykona-
wcze
FPU
(Floating
Point
Units)
odpo-
wiedzialne za szybkie
wykonywanie
operacji
zmiennoprzecinkowych
oraz możliwość pracy w
konfiguracji wieloproce-
sorowej.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV
kwartał
1999
INTEL
PENTIUM III
(Katmai)
F takt. 500-733 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:32 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 28
mln R
0,18 µm
Gniazdo Socket
370
RISC
Przystosowany do pracy
w konfiguracji wielo-
procesorowej,
zawiera
numer
seryjny
umo-
żliwiający jego identy-
fikację w sieci.
I
kwartał
2000
[850,
866,
1000
MHz]
II
kwartał
2000
[933 MHz]
INTEL
PENTIUM III
(Coppermine)
F takt. 850-1000 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1: 32 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilaset
L. tranzyst. 44
mln R
0,18 µm
Gniazdo Socket
370
RISC
Pamięć cache L2 u-
mieszczona została na
wspólnej z procesorem
strukturze krzemowej.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
II
kwartał
2000
AMD
ATHLON
(Thunderbird)
F takt. 650-1400 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
128 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
(24 nowe rozkazy do kodowani
i dekodowania MP3,
dźwięku przestrzenne-
go,MPEG2)
L. tranzyst. 37
mln R
0,18 µm
Gniazdo Slot A/Socket A
Zasilania 1,75
V
RISC
Zastosowano
organi-
zację pamięci o tzw.
wykluczającej się archi-
tekturze dostępu
(exclusive L2 cache
memory) układ pobiera
informacje z RAM-u tak,
że pamięć L2 zawiera
całkowicie inne dane niż
cache L1, przez co sy-
stem zachowuje się tak
jakby był wyposażony w
pamięć L1 o suma-
rycznej pojemności L1 +
L2 (384 kB) średni czas
dostępu -1,5 cyklu ze-
gara.
Szybszy od Athlona o
tym samym zegarze o
27,5%.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
II
kwartał
2000
AMD
DURON
(Spitfire)
F takt. 600-1000 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
64 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 37 mln
R 0,18
µm
Gniazdo Socket
A
Zasilanie 1,6
V
RISC
Komunikuje się z pa-
mięcią przez magistralę
taktowaną
zegarem
100MHz, pracującą w
trybie DDR, co dało w
efekcie
częstotliwość
FSB
200MHz.
Zasto-
sowanie exclusive cache
- połączenie cache L1 i
L2
(wspólna
pamięć
podręczną o sumary-
cznej pojemności).
Sprawdza się w zasto-
sowaniach
biurowych
oraz obciążających pro-
cesor grach 3D.
Główna
zaleta
jest
stosunkowa niska cena.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
2000
[566,
600
MHz]
II
kwartał
2000
[633,66,
700
MHz]
IV
kwartał
2000
[733,
766
MHz]
INTEL
CELERON II
F takt. 533-766 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
32 kB
L2: 128
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozk kilkaset
(pełny zestaw instrukcji MMX)
R 0,18
µm
Gniazdo Socket
370
Zasilanie 2
V
RISC
Unowocześniona wersja
poprzedniej jednostki
Celeron’a.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
I
kwartał
2001
[800
MHz]
II
kwartał
2001
[850
MHz]
II
kwartał
2001
[900
MHz]
III
kwartał
2001
[950
MHz,
1.1GHz]
INTEL
CELERON II
F takt. 800 MHz-1,1 GHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
32 kB
L2: 128
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozk kilkaset
(pełny zestaw instrukcji MMX)
R 0,18
µm
Gniazdo Socket
370
Zasilanie 2
V
RISC
Zwiększono
częstotli-
wości
taktowania
w
stosunku do wcześnie-
jszej wersji.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV
kwartał
2001
[1.2
GHz]
I
kwartał
2002
[1.3
GHz]
II
kwartał
2002
[1.4
GHz]
INTEL
PENTIUM IV
(Willamette)
F takt. 1,4-1,5 GHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
128 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
(nowe 144 rozkazy SSE2, zwiększa
możliwości procesora w zakresie
kompresji/dekompresji obrazu w czasie
rzeczywistym lub szyfrowania danych)
L. tranzyst. 42
mln R
0,18 µm
Gniazdo Socket
423
RISC
W
odróżnieniu
od
Pentium
III,
posiada
szereg innowacji tech-
nologicznych: m.in.
wy-
dłużenie potoków wy-
konawczych,
przy je-
dnoczesnym zmniejsze-
niu liczby tranzysto-rów.
Dzięki temu możliwe
jest zwiększenie częs-
totliwości zegara zacho-
wując, jednocześnie tę
samą
technologię
wytwarzania.
Inne prze-
łomowe
rozwiązania
konstrukcyjne to me-
chanizm
podwójnego
wspomagania jednostki
stałoprzecinkowej
(Double Pumped Integer
ALU) umożliwiający ta-
ktowanie procesora z
podwójną prędkością.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
III
kwartał
2001
[2GHz]
I
kwartał
2002
[2,2
GHz]
II
kwartał
2002
[2,4
GHz]
III
kwartał
2002
[2,5;
2,6GHz]
INTEL
PENTIUM IV
(Northwood)
F takt. 1,4-1,9 GHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
12 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 55
mln
R
0,13 µm
Gniazdo Socket
478
Zasilanie 1,5
V
RISC
Układ pomniejszono,
zwiększono wydajność
chłodzenia.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
2001
AMD
ATHLON XP+
(Palomino)
F takt. 1333-1733 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
128 kB
L2: 256
kB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 38 mln
R 0,18
µm
Gniazdo Socket
A
Zasilania 1,75
V
RISC
Architektura
Quanti-
Speed, liczba operacji w
jednym cyklu zegara: 9,
potoki
stałoprzecinko-
we: 3, potoki zmienno-
przecinkowe: 3, dekode-
ry x86:3. Max. Przepu-
stowość magistrali: 2,1
GB/s, zaległe operacje
magistrali: 24 na proce-
sor, technologia zegara:
Source
Synchronous,
3DNow!™.
II
kwartał
2002
[2,26;
2,4 GHz]
III
kwartał
2002
[2,8GHz]
INTEL
PENTIUM IV
F takt. 2,26-2,8 GHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
12 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 55 mln
R 0,13
µm
Gniazdo Socket
478
RISC
Zwiększono
często-
tliwość taktowania w
stosunku
do
poprze-
dników.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV
kwartał
2002
INTEL
PENTIUM IV HT
F takt. 3,06
GHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache L1:
128 kB
L2: 512
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 55 mln
R 0,13
µm
Gniazdo Socket
478
RISC
Wbudowana technologia
Hyper-Threading zape-
wnia korzyści umożli-
wiając wykonywanie ró-
wnolegle
dwóch
wą-
tków oprogramowania.
Nie
zmniejszenia
to
wydajności.
II
kwartał
2003
[3GHz]
II
kwartał
2003
[2,4;2,8
GHz]
II
kwartał
2003
[3,2GHz]
INTEL
PENTIUM IV HT
F takt. 2,4-3,2 GHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
128 kB
L2:512 kB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 55 mln
R 0,13
µm
Gniazdo Socket
478
RISC
Zwiększono
częstotli-
wość taktowania w sto-
sunku do poprzedników.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
IV
kwartał
2003
do
chwili
obecnej
INTEL
PENTIUM IV HT
F takt. 3,2
GHz Dł. słowa
32 bity Pamięć cache L1:
128 kB
L2: 512
kB
L3:2
MB
Pamięć adresowalna 4 GB
Pamięć wirtualna 64 TB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 178 mln
R 0,13
µm
Gniazdo Socket
478
RISC
Zastosowano
techno-
logię hiperpotokowa,
aparat szybkiego wyko-
nywania rozkazów,
pod-
ręczna pamięć śledząca,
zaawansowana pamięć
podręczna przesyłania
,
udoskonalone, szybkie
wykonywanie rozkazów,
udoskonalony koproce-
sor i jednostka multi-
medialna
.
II
kwartał
2003
AMD
ATHLON XP+
(Barton)
F takt. 1466-2166 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache
L1: 64 kB
L2: 512
kB
L. tranzyst. 55
mln R
0,13 µm Magistrala syst.
800 MHz
Gniazdo Socket A
L. rozkazów
kilkaset
Zasilanie 1,75
V
RISC
Wykorzystuje elementy
jądra Hammerów i zo-
stał wyposażony w wię-
kszą,
512-kilobajtową
pamięć cache.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
III
kwartał
2003
AMD
DURON
(Appalloosa)
F takt. 1333-1800 MHz
Dł. słowa 32
bity Pamięć cache L1:
64 kB
L2: 256
kB
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
R 0,13
µm
Gniazdo Socket
A
RISC
Szybkością zbliżone są
do Athlonów.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
VIII GENERACJA
64 bitowa długość słowa
II
kwartał
2003
2004
AMD
HAMMER
AMD
OPTERON
(SledgeHammer)
F takt. 2
GHz
Dł. słowa
64 bity
Pamięć cache
L1: 64 kB
(w różnych
wersjach L2: 1-2 MB)
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
L. tranzyst. 106 mln
R 0,13
µm
Zasilanie
1,75V
F takt. 1,4-2,4 GHz
Dł. słowa 64
bity Pamięć cache L1:
64 kB
(w różnych wersjach
L2: 256-512 kB)
L. tranzyst. 105,9 mln
Pamięć adresowalna 4 GB
L. rozkazów
kilkaset
R 0,13
µm
Zasilanie
1,6V
RISC
Oparty
na
rdzeniu
Thunderbird.
Wbudowany
również
sterownik pamięci RAM.
Oczywiście
jest
to
pamięć
DDR,
a
obsługiwane tryby to
PC1600,
PC2100
i
PC2700.
Obsługa trybu
wieloprocesorowego.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
VIII GENERACJA
64 bitowa długość słowa
2004
II półrocze
2004
AMD
ATHLON64
INTEL
PENTIUM 4F
(Prescott)
F takt. 2,2-3,2 GHz
Dł. słowa 64
bity Pamięć cache L1:
64 kB
(w różnych wersjach
L2: 512kB-1 MB)
L. tranzyst. 68,5 mln
L. rozkazów
kilkaset
R 0,13
µm
Zasilanie
1,5V
F takt. 3,2-3,6 GHz
Dł. słowa 64
bity Pamięć cache L1:
64 kB
L2: 1
MB
L. tranzyst. 125 mln
L. rozkazów
kilkaset
R 90 nm
Zasilanie
1,5V
Brak wbudowanego
sterownika pamięci.
Obsługa trybu
wieloprocesorowego.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
Tendencje rozwojowe
Zwiększenie długości słowa i adresu, zwiększenie częstotliwości taktowania
(szybkość)
Scalenie poszczególnych układów systemu mikroprocesorowego w jednym układzie
scalonym
Mikrokontrolery
•
Mikroprocesorowe systemy modułowe (maszyny cyfrowe, szybkie układy
sterujące)
•
Procesory sygnałowe
(
„mikroprocesory analogowe”
– z szybkim przetwornikiem
A/C i C/A)
•
Mikroprocesorowe układy specjalistyczne
(od układów kalkulatorowych do specjalizowanych układów, w tym do układów
dla celów militarnych)
•
Systemy multimedialne
Tendencje do miniaturyzacji
•
Dążenie do obniżania jednostkowego kosztu tranzystora.
•
Zmniejszanie rozmiarów bramki tranzystora.
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
Intel po 2004
ROZMIARY
TRANZYSTORÓW
W ciągu ostatniego
dziesięciolecia
w
zakresie
mikro-
i
nanotechnologii
kilkakrotnie zmniejszono
długość
kanału
tranzysto-ra (co widać na
wykresach
według
analizy
proceso-rów
Pentium firmy Intel).
Niezwykły wzrost
szy-bkości
działania
i
liczby
tranzystorów
następuje
wraz
ze
zmniejszaniem
się
długości kanału tranzy-
stora. Przy prognozowa-
nym postępie technologii
półprzewodnikowej trend
ten utrzyma się jeszcze
przez długie lata
.
Prognozy na przyszłość
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
Pentium
Pentium I
Pentium III
Pentium IV
Prognoza
1
10
100
0.1
10000
1000
100
10
1
100
10
1995
2000
2005
Rok
2010
2015
1000
Pentium III
Pentium IV
Prognoza
1
10
100
0.1
10000
1000
100
10
1
100
10
1995
2000
2005
2010
2015
1000
Intel po 2004
Kolejny procesor Pentium 4 (
Tejas
), 2005 rok, produkowany w technologii 90
nanometrów, z zegarem 5.6GHz i magistralą systemową 1066MHz. (Przewidywane
wersje: 6 GHz, 6.40 GHz, 6.80 GHz, 7.20 GHz, 7.60 GHz, 7 GHz, 8.40 GHz, 8.80GHz i
najmocniejsza wersja 9.20 GHz.)
Pod koniec roku 2005 na rynek ma trafić procesor taktowany zegarem 9.6 GHz, (o
nazwie
Nehalem)
z magistralą systemową 1200 MHz. Pierwszym, który przekroczy
barierę 10 GHz będzie 10.2 GHz Ne-halem.
Hermon
, procesor przeznaczony do szerokiego stosowania w telefonach
komórkowych. Produ-kowany w 0,13- mikrometrowej technologii układ zawiera jądro
XScale MSA. Masowa produkcja układu przewidziana jest na 2005 r.
W 2005 Intel przewiduje wprowadzenie do sprzedaży zupełnie nowego procesora
dla notebooków,
Merom
– o zupełnie nowej architekturze, początkowo będzie
produkowany w
technologii 0,09 mikrometra, a od roku 2006 – 0,065 mikrometra.
Planowane wprowadzenie w 2005 roku na rynek procesorów dwurdzeniowych, na
jądrze Prescott. Przy chłodzeniu tych procesorów niezbędne będzie chłodzenie
cieczą. Nie wiadomo, o ile procesory dwurdzeniowe mogą być szybsze od wersji
jednordzeniowych
.
Prognozy na przyszłość
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
Intel po 2004
AMD po 2004
Zastosuje metodę
Smart Cut
w procesorach najbliższej generacji. Metoda ta
polega na bomba-rdowaniu utlenionej płytki jonami wodoru (protonami), tak aby
pokonały one warstwę dwutlenku krze-mu i zatrzymały się poniżej.
Pod koniec roku 2004 zadebiutują procesory
Oakville
z 754 nóżkami i rdzeniem
Athlona 64 z 512 KB pamięci cache. Mają one pracować z częstotliwościami 2 GHz i
wydzielać 35 W ciepła. W 2005 roku AMD wprowadzi procesor
Lancaster
. Ma mieć
754 nóżki i zegar 2GHz. Będzie miał 1 MB pamięci cache. Będzie wydzielać 35 W
energii cieplnej.
W tym samym okresie na rynku pojawią się kolejne
Semprony
dla notebooków,
które będą miały 128 bądź 256 KB pamięci cache i będą wydzielały 25 W energii
cieplnej.
Planowane wprowadzenie w 2005 roku na rynek procesorów dwurdzeniowych,
wraz z nimi nowe technologie produkcji i wirtualizacja układów
.
Układy AMD mają posiadać wspólne dla obu rdzeni:
- L2
- szynę HyperTransport.
Procesory te będą mogły przetwarzać dwa razy więcej danych w ciągu jednego
cyklu zegara, niż modele jednordzeniowe
.
Prognozy na przyszłość
GENERACJE MIKROPROCESORÓW
Document Outline