Videotube

Постовая охрана, пультовая охрана, личная охрана, сопровождение и инкассация, юридическая безопасноть

Что это пентиум: Пентиум — это… Что такое Пентиум?

Содержание

Пентиум — это… Что такое Пентиум?

Pentium (произносится: Пе́нтиум) — торговая марка нескольких поколений микропроцессоров семейства Intel с 22 марта 1993 года. Pentium является процессором Intel пятого поколения и пришёл на смену Intel 80486 (который часто называют просто 486).

История

Intel Pentium 60, первая модель Pentium

В июне 1989 года Винодом Дэмом (англ.) были сделаны первые наброски процессора под кодовым названием P5. Он и не подозревал, что именно этот продукт будет одним из главных достижений корпорации Intel. В конце 1991 года была завершена разработка макета процессора, и инженеры смогли запустить на нём программное обеспечение. Начался этап оптимизации топологии и повышения эффективности работы. В феврале 1992 года проектирование в основном было завершено, началось всеобъемлющее тестирование опытной партии процессоров. В апреле 1992 года принято решение о начале промышленного производства процессоров, в качестве основной промышленной базы была выбрана Орегонская фабрика № 5. Началось промышленное освоение производства и окончательная доводка технических характеристик. В октябре 1992 года Intel объявила, что процессоры пятого поколения, ранее носившие кодовое имя P5, будут называться Pentium, а не 586, как предполагали многие. Это вызвано тем, что многие фирмы, производящие процессоры, активно освоили производство «клонов» (и не только) процессоров 386 и 486. Intel собиралась зарегистрировать в качестве торговой марки название «586», чтобы больше никто не смог заниматься производством процессоров с таким названием, однако, оказалось, что зарегистрировать цифры в качестве торговой марки нельзя, поэтому было принято решение назвать новые процессоры «Pentium» (от «

pent-» — пять), что также указывало на поколение данного процессора. 22 марта 1993 года состоялась презентация нового микропроцессора, через несколько месяцев появились и первые компьютеры на их основе.

Альтернативная история

История про Винода Дэма является официальной версией Intel, однако есть и другая версия появления этого процессора.

В 1980-х годах в России над процессором «Эльбрус» трудился Владимир Мстиславович Пентковский, который работал при РАН под руководством Бабаяна. Примерно в 1989 делегация от Intel посетила лаборатории Вычислительной техники РАН, где встретилась с Пентковским. Пентковский получил приглашение приехать по обмену опытом в США в исследовательский центр Intel. Из этой поездки в Россию Пентковский не вернулся, а через несколько месяцев Intel официально заявила о разработке принципиально нового процессора под названием Pentium (назван в честь разработчика).

Основные отличия от 486-го процессора

  • Суперскалярная архитектура. Благодаря использованию суперскалярной архитектуры процессор может выполнять 2 команды за 1 такт. Такая возможность существует благодаря наличию двух конвейеров — u- и v-конвейер. u-конвейер — основной, выполняет все операции над целыми и вещественными числами; v-конвейер — вспомогательный, выполняет только простые операции над целыми и частично над вещественными.
    Чтобы старые программы (для 486) в полной мере использовали возможности такой архитектуры, необходимо было их перекомпилировать. Pentium является первым
  • 64-битная шина данных. Позволяет процессору Pentium обмениваться вдвое большим объёмом данных с оперативной памятью, чем 486 за один шинный цикл (при одинаковой тактовой частоте).
  • Механизм предсказания адресов ветвления. Применяется для сокращения времени простоя конвейеров, вызванного задержками выборки команд при изменении счетчика адреса во время выполнения команд ветвления. Для этого в процессоре используется буфер адреса ветвления BTB (Branch Target Buffer), использующий алгоритмы предсказания адресов ветвления.
  • Раздельное кэширование программного кода и данных. В процессорах Pentium используется кэш-память первого уровня (кэш L1) объёмом 16Кб, разделенная на 2 сегмента: 8Кб для данных и 8Кб для инструкций. Это улучшает производительность и позволяет делать двойное кэширование доступным чаще, чем это было возможно раньше. Кроме того, изменён механизм кэширования.
  • Улучшенный блок вычислений с плавающей запятой (FPU, сопроцессор).
  • Симметричная многопроцессорная работа (SMP).

Модели

Первоначально (22 марта 1993 года) было представлено только две модели, основанные на ядре P5 с частотами 60 и 66 МГц. Однако позже были выпущены и более производительные процессоры Pentium, но основанные на усовершенствованных ядрах. Кроме того, были представлены мобильные версии процессоров и процессоры Pentium OverDrive.

Процессоры Pentium для настольных компьютеров (desktop)
Кодовое имя ядра P5 P54C P54CS P55C
Техпроцесс (нм) 800 600 350
Тактовая частота
ядра (МГц)
60 66 75 90 100 120 133 150 166 200 166 200 233
Анонсирован 23 марта 1993 10 окт.
1994
7 марта 1994 27 марта 1995 12 июня 1995 4 января 1996 10 июня 1996 8 января 1997 2 июня 1997

P5

Процессоры Pentium первого поколения. Две (единственные) модели анонсированы 23 марта 1993 года и работали с тактовой частотой ядра 60 и 66 МГц, частота системной шины (FSB) была равна частоте ядра, то есть множитель ядра был равен «1,0». Кэш второго уровня размещался на материнской плате и мог иметь размер до 1 Мб. Процессор выпускался в 273-контактном корпусе CPGA и устанавливался в корпус Socket 4 и работал от напряжения 5 В. Все процессоры Pentium относятся к классу SL Enhanced, это значит, что в них предусмотрена система SMM, обеспечивающая снижение энергопотребления. Ранние варианты процессоров, с частотами 60—100 МГц (ядра P5 и P54C) имели ошибку в модуле FPU (математический сопроцессор), которая, в редких случаях, приводила к уменьшению точности операции деления.

Этот дефект был обнаружен в Линчберге (США, штат Вирджиния) в 1994 году и стал известен как «Pentium FDIV баг». Процессоры на ядре P5 изготавливались с использованием 800 нанометрового техпроцесса, по биполярной F0 0f c7 c8) процессоров Pentium первого поколения, не советовали покупать данные модели. Производство на время пришлось остановить. Однако вскоре началось производство усовершенствованных процессоров, основанных на ядре P54C….

P54C

7 марта 1994 года были выпущены процессоры Pentium второго поколения. Изначально были выпущены модели с тактовыми частотами 90 и 100 МГц, однако потом была выпущена модель с частотой 75МГц. Процессоры производились по 600 нанометровой биполярной BiCMOS-технологии, что позволило уменьшить размер кристалла до 148 мм² (ядро содержало 3,2 млн транзисторов) и снизить потребляемую мощность до 10,1 Вт (для Pentium 100). Напряжение питания также было уменьшено до 3,3 В, ток, потребляемый процессором, составляет 3,25 А. Процессор выпускался в 296-контактном корпусе CPGA и устанавливался в Socket 5 или Socket 7 и был не совместим с Socket 4.

В этих процессорах улучшена система SMM, добавлен усовершенствованный программируемый контроллер прерываний

P54CS

Первые процессоры, основанные на данном ядре, были выпущены 27 марта 1995 года. По большому счету, это ядро представляет собой ядро P54C изготовленной с использованием 350 нанометровой биполярной BiCMOS-технологии, что позволило ещё уменьшить размер кристалла ядра до 91 мм² (процессоры Pentium 120 и 133), однако вскоре в результате оптимизации ядра его размер удалось уменьшить до 83 мм² при том же количестве транзисторов. При этом Pentium 200 потреблял ток в 4,6 А, а его максимальная рассеиваемая энергия (тепловыделение) составляло 15,5 Вт.

Множители процессора Pentium второго поколения
Множитель Процессор
1,5 Pentium 75, Pentium 90, Pentium 100
2,0 Pentium 120, Pentium 133
2,5 Pentium 150, Pentium 166
3,0 Pentium 200

P55C

Процессор Pentium MMX. Вид сверху

8 января 1997 года были выпущены процессоры Pentium, основанные на ядре P5 третьего поколения(P55C). Центром Разработок и Исследований Intel в Хайфе (Израиль) в ядро P55C был добавлен новый набор инструкций, названный Pentium MMX). Новый процессор включает в себя устройство MMX с конвейерной обработкой команд, кэш L1 увеличен до 32 Кб (16 Кб для данных и 16 Кб для инструкций). Состоит новый процессор из 4,5 млн транзисторов и производится по усовершенствованной 350-нанометровой CMOS-технологии с использованием кремниевых полупроводников, работает на напряжении 2,8 В. Максимальный потребляемый ток равен 6,5 А, а тепловыделение равно 17 Вт (для Pentium 233 MMX). Площадь кристалла у процессоров Pentium MMX равна 141 мм². Процессоры выпускались в 296-контактном корпусе типа CPGA или PPGA для Socket 7.

Pentium OverDrive

Было выпущено несколько поколений Pentium OverDrive.

  • В 1995 году вышел первый Pentium OverDrive (использует ядро P24T). Он был предназначен для установки в гнезда типа Socket 2 или Socket 3 и работал с напряжением питания 5 В, то есть служил для модернизации систем использующих процессор 486 без замены материнской платы.
    При этом данный процессор обладал всеми функциями процессора Pentium первого поколения (на ядре P5). Было выпущено две модели, работающие на частотах 63МГц и 83МГц, старшая потребляла ток в 2,8 А и обладала рассеиваемой мощностью 14 Вт. Из-за высокой стоимости данный процессор ушёл, не успев появиться. И хотя через некоторое время (4 марта 1996) на смену этим процессорам пришли Pentium ODP5V с частотами 120 и 133МГц, основанные на ядре P5T (по сути, представляет собой ядро P54CS) они также не стали популярны.
  • 4 марта 1996 выходит следующая версия Pentium OverDrive (Pentium ODP3V) на ядре P54CT. Данное ядро построено на основе ядра P54CS. Процессор выпускался в 320-контактном корпусе CPGA для Socket 5 или Socket 7.
  • 3 марта 1997 года выходят две модели Pentium ODPMT (с частотами 150 и 166 МГц), построенные на ядре P54CTB (аналог P55C), позже, 4 августа 1997 года выходят ещё две модели на том же ядре (с частотами 180 и 200 МГц). Они выпускались в 320-контактных корпусах CPGA и были предназначены для Socket 5 или Socket 7 (Pentium ODPMT-200 MMX только для Socket 7).

Tillamook

Процессоры, основанные на данном ядре, предназначались для портативных компьютеров. Ядро Tillamook (названо в честь города в штате Орегон, США), представляет собой ядро P55C с пониженным напряжением питания — модель с частотой 300 МГц работала с напряжением 2,0 В, потребляя при этом ток в 4,5 А, и обладала тепловыделением в 8,4 Вт. Старшие модели (с частотой 233, 266 и 300 МГц) выпускались с использованием 250 нм техпроцесса и имели кристалл площадью 90 мм², младшие (133 и 150 МГц) с использованием 280 нм техпроцесса и имели кристалл площадью 140 мм², остальные выпускались с использованием обоих техпроцессов. В зависимости от типа корпуса (TCP или CBGA) процессор соответственно либо припаивался к материнской плате, либо устанавливался в специальный модуль MMC1. Первые модели были выпущены в январе 1997 года.

Другие процессоры, использующие марку Pentium

Процессоры Intel Pentium пользовались огромной популярностью, и Intel решила не отказываться от марки Pentium, называя так и последующие процессоры, хотя они сильно отличались от первых Pentium’ов и не относились к пятому поколению. Таковыми являются:

Технические характеристики различных ядер

P5 P54C P54CS P55C
Дата анонса первой модели 23 марта 1993 7 марта 1994 27 марта 1995 8 января 1997
Тактовые частоты, МГц 60, 66 75, 90, 100 120, 133, 150, 166, 200 166, 200, 233
Частота системной шины (FSB), МГц 60, 66 50, 60, 66 60, 66 66
Кеша L1, Кбайт 8 (для данных)+8 (для инструкций) 16+16
Кеша L2, Кбайт внешний до 1 Мбайт
Напряжение питания, В 5 3,3 2,8/3,3
Количество транзисторов, млн 3,1 3,2 3,3 4,5
Площадь кристалла, мм² 294 148 90 141
Максимальное тепловыделение, Вт 16 10,1 15,5 16
Техпроцесс, нм 800 600 350
Разъём Socket 4 Socket 5, Socket 7 Socket 5, Socket 7 (150—200 — только Socket 7) Socket 7
Корпус 273-контактный PGA 296-контактный CPGA 296-контактный CPGA/PPGA
Адресуемая память 4 Гбайт
Разрядность регистров 32
Разрядность внешней шины 64
Разрядность шины адреса 32

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

Собираем ретрокомп на Pentium II и сравниваем с Pentium 200 MMX | Другие компьютеры | Блог

Не прошло и 2-х лет с момента публикации первой части этого блога, как я опять собрался с мыслями и решил рассказать о более продвинутом девайсе, а именно процессоре Pentium II, работающем на частоте аж 350 МГц (написать обзор на Ryzen 5 5600x не получается из-за отсутствия в продаже, увы).

PS. Для тех, кому лень читать, в конце будет ссылка на ролик.

Набор комплектующих

Интересен этот набор своим процессорным разъемом, которые назывался Slot 1. Предыдущее поколение процессоров Intel Pentium устанавливалось в разъем Socket 7, но в тот же сокет прекрасно ставились процессоры от конкурентов типа AMD и Cyrix, которые были дешевле продукции Intel.

Чтобы прекратить это безобразие, Intel изобрела «инновационный» разъем, для которого конкуренты уже не могли производить процессоры из-за каких-то юридических препятствий.

Первый процессор для разъема Slot 1 был анонсирован в мае 1997 года. Ну, а конкретно мой процессор появился на свет чуть позже — в апреле 1998 года.

Процессор имеет ядро с кодовым названием Deschutes, частота 350Мгц, частота шины – 100 Мгц, размер кэша – 512 Кб. Ну, а куплен он был судя по наклейке на корпусе в ноябре 1999 г.

Кэш 2-го уровня размещается на плате около процессора (2 микросхемы фото выше). Тогда размещать кэш память сразу на процессоре вроде как было дорого, а на материнке она не могла работать на высоких частотах. Промежуточным решением было размещение микросхем рядом с процессором, но на отдельной плате.

Конструкция радиатора здесь несъемная, он закреплен на 4-х втулках. Я не рискнул его разбирать, так как есть риск что-нибудь сломать. На радиатор крепится съемный кожух с маленьким жужжащим вентилятором.

Процессоры на этом ядре вроде как можно разгонять до 500 Мгц.

Устанавливается процессор на материнскую плату как карта расширения. В данном случае это Asus P2-99B. Кроме весьма внушительного процессорного разъема на плате присутствуют:

  • 2 разъема питания: более новый АТХ и старый АТ
  • АТ-разъем для клавиатуры.
  • один штырьковый разъем для двух внешних USB-портов
  • 3 разъема DIMM (512 МБ максимум)
  • разъем AGP со скоростью 2x
  • 3 разъема PCI
  • 2 разъема ISA
  • 2 разъема IDE (поддержка UltraDMA/33) и один FDD

Подсистема питания состоит из пары транзисторов K2885. Никаких вам радиаторов и кучи фаз питания. А все потому, что потребляемая процессором мощность находилась в районе 25-40 Вт (в зависимости от ревизии).

Система будет работать с 2-я модулями SDRAM, ёмкостью 128МБ. Хотя в те времена не было никаких двухканальных режимов работы, модули нельзя было втыкать как попало. Так, если во второй слот устанавливался двухсторонний модуль памяти, третий слот должен быт оставаться пустым. Либо, во 2-й и 3-й слоты нужно было ставить односторонние модули. В моем случае, оптимальной оказалась конфигурация из двух двухсторонних модулей.

В качестве видеокарты для начала будет использоваться известная S3 Trio64V+ с двумя мегабайтами видеопамяти, а за звук будет отвечать ноунейм карта на чипе ESS1698, использующая уже устаревшую на тот момент шину ISA. Звучит она довольно паршиво, надо признать.

Для установки ОС и игр подойдет винчестер 2003 года выпуска от компании Seagate. Он имеет очень важную фичу — возможность ограничения ёмкости до 32 ГБ путем установки перемычки.

Дело в том, что в те времена относительно старые материнские платы не могли распознать диски большой ёмкости. В частности, Asus P2-99B оказалась именно такой: диск при старте не определялся, а включение Auto detection в биос приводило к зависанию.

Пришлось установить перемычку, загрузиться в DOS и обновить биос, после чего все заработало.

Готовая сборка и тесты

Так как свободного подходящего корпуса у меня нет, все будет располагаться на полу. Блок питания — какой-то древний ATX, которого для такой системы должно хватить. Клавиатура — от старого Pentium`а 200 MMX, в комплекте также монитор Samsung SyncMaster 765MB. 

Между прочим, он держит разрешение 1600х[email protected]Гц! Не FullHD, конечно, но близко к этому. И при этом никакого смаза при движении картинки (игровые ЖК-мониторы на IPS матрицах нервно курят в сторонке).

Протестируем скорость работы в играх и сравним с предшественником. Первый тест — в первом Quake.

В разрешении 640х480 прирост +80%. Неплохо. Само собой, на первом «пне» в таком разрешении никто не играл, довольствуясь картинкой 320х200, ну или чуть выше, так как удовольствия от созерцания слайд-шоу на экране было немного.

вот так, как правило, выглядел Quake в конце 1990-х


Во втором Quake ситуация аналогичная, но прирост «всего» +70%.

В эту игру также приходилось играть на минималках, но зато тут была полупрозрачная вода и нормальное небо, а не плывущие вверху куски ваты.

пролетающие за окном истребители и мухи над трупами — тоже смотрелись неплохо

Нужно отметить, что прирост производительности прямо пропорционален приросту частоты, так что этот рост на 100% экстенсивный. Тем не менее, весьма неплохой результат для процессоров, вышедших с промежутком в год.

Ускоряем 3D графику

Примерно в это же время (начало 1999 года) компания Nvidia начала выпуск видеокарт на базе чипа Riva TNT2, очень неплохо показавшем себя в играх. По счастливому стечению обстоятельств, именно такая карта оказалась у меня в наличии.

Полное наименование модели — Riva TNT2 m64, на борту — 32 МБ видеопамяти. Видеокарта имеет разъем PCI, так что вполне подходит как для Pentium, так и для Pentium II.

Правда, просто так эта карта ни в одной системе работать не будет. Проблема в том, что эта карта требует питания как по линии 5В, так и 3.3В. В то же время, в разъемах PCI версии 2.1 наличие питания 3.3В было опциональным, так что компания Asus предпочла обойтись без него.

Для исправления этой ситуации придется обеспечить видеокарту внешним питанием, которое нам обеспечит райзер для видеокарт, имеющий на борту стабилизатор на 3.3В. Конечно, для длительной работы это решение не годится, но для тестирования — вполне. Вот что в итоге вышло.Тестировать будем Quake II в разрешениях 640х480 и 800х600.

Как видно, использование 3D ускорителя таки ускорило игру! Особенно это помогло более старой системе на первом Pentium`е. Кстати, в обоих разрешениях частота кадров была практически одинаковой, что говорит о том, что узким местом в данном случае является как раз процессор.

Далее перейдем к отдельному бенчмарку под названием Final Reality. Выглядел он в свое время весьма круто. Нас будет интересовать скорость работы в двух 3D-сценах.


Как видно, Pentuim II отлично себя показывает, опережая конкурента в 1,5 — 2 раза.

Ну и последний тест — в игре Unreal (версия Unreal Gold). На тот момент графика в ней была действительно нереально крутой даже в софтверном режиме рендеринга.

Интересно, что даже с использованием 3D-ускорителя эта игра показывает довольно низкий FPS в тестовой сцене на первом Pentium`е, вдвое меньший, чем у Pentium II.

Послесловие

Второй Pentium – неплохая иллюстрация довольно быстрого прогресса в процессоростроении конца 90-х, который держался в основном на быстром увеличении частот и уменьшении размера транзисторов. Этот подход неплохо работал на P3 или даже P4, но затем прогресс замедлился и производителям пришлось придумывать что-то новое.