Intel 80486 (1)

*      Vyroben v roce 1989

*      Prodáván pod oficiálním názvem 80486DX

*      Plně 32bitový procesor

*      Na svém čipu má integrován:

  -     zmodernizovaný procesor 80386

  -     numerický koprocesor 80387

  -     L1 (interní) cache paměť o kapacitě 8 kB

*      Je ekvivalentem cca 1,25 mil. tranzistorů

*      Dodáván v pouzdře PGA se 168 vývody

                                          Intel 80486 (2)

*      Má rychlejší a rozsáhlejší mikrokód

*      Pracuje ve stejných třech režimech jako procesor 80386

*      Používá stejný adresovací mechanismus (segmentace + stránkování) TH může adresovat maximálně 
4 GB operační paměti

*      Provádí zřetězené zpracování instrukcí, tzv. pipelining

*      Zřetězené zpracování je prováděno v jedné frontě (pipeline) TH skalární procesor

                                          Intel 80486 (3)

*      Zřetězené zpracování instrukcí dovoluje téměř každou instrukci provést během jednoho taktu
procesoru

*      Zpracování instrukce lze rozdělit do pěti základních fází:

  --   PF (Prefetch): výběr instrukce

  --   D1 (Decode 1): dekódování instrukce

  --   D2 (Decode 2): výpočet adresy operandu

  --   EX (Execution): provedení instrukce

  --   WB (Write Back): zápis výsledků

                                          Intel 80486 (4)

*      Každou z těchto fází může provádět samo-statně pracující jednotka

*      V okamžiku, kdy je tato jednotka se svou prací hotova, předá svůj výsledek jednotce
provádějící následující fázi zpracování a po-kračuje ve své práci nad další instrukcí

*      Jestliže některá instrukce provede skok, pak je nezbytné provést vyprázdnění fronty, tzv.
pipeline flush

                                          Intel 80486 (5)

*      Nezřetězené zpracování instrukcí:

                                          Intel 80486 (6)

*      Blokové schéma:

                                           Intel 80486SX

*      Plná šířka přenosu dat (32 bitů)

*      Obsahuje 8 kB L1 cache paměti

*      "Nemá" numerický koprocesor

*      Numerický koprocesor ve skutečnosti má, ale je vyřazen z činnosti (uživatel jej nemůže nijak
aktivovat)

*      Zaveden z cenových důvodů

                                           Intel 80486DX2

*      Prakticky stejný procesor jako 80486DX

*      Pracuje se dvěma frekvencemi:

  --   navenek s frekvencí x MHz (např. 33 MHz)

  --   vnitřně s frekvencí 2x MHz (např. 66 MHz)

*      Rychlost odpovídá asi ^2/[3] rychlosti, jakou by měl procesor DX se stejnou frekvencí

*      Poznámka:

  --   podobně pracoval i procesor 80486DX4:

    *   navenek x MHz (např. 33 MHz)

    *   vnitřně 3x MHz (např. 100 MHz)

                                         Intel Pentium (1)

*      Procesor vyrobený v roce 1993

*      Má integrovány všechny vlastnosti procesoru 80486

*      Pracuje ve stejných třech režimech

*      Používá stejný adresovací mechanismus

*      Navíc poskytuje nový stránkovací režim:

  --   32b lin. adresa (r) 32b fyz. adresa (stránka 4MB)

*      Dodáván v pouzdře PGA s 273 vývody

*      Čip o rozměru 12,8 ´ 12,8 mm

*      Je ekvivalentem cca 3,1 mil. tranzistorů

                                         Intel Pentium (2)

*      32bitová vnitřní architektura s 64bitovou datovou sběrnicí

*      Superskalární procesor:

  --   obsahuje více než jednu (dvě) frontu pro zřetěze-né zpracování instrukcí (značeny U, V)

  --   poskytuje možnost, aby za určitých předpokladů (např. nesmí dojít k datové závislosti) byly
  instrukce prováděny paralelně TH  je možné, aby procesor během jednoho taktu dokončil až dvě
  instrukce

                                         Intel Pentium (3)

*      Problémy, které způsobují skokové instruk-ce, jsou řešeny (minimalizovány) pomocí techniky
zvané branch prediction

                                         Intel Pentium (4)

*      Branch prediction:

  --   technika předvídání větvení

  --   na základě dosavadního průběhu programu (podle toho, zda skokové instrukce skok způsobily, či
  nikoliv) procesor Pentium odhaduje, zda při ná-sledujícím průchodu skok nastane nebo ne TH  tzv.
  dynamic branch prediction

  --   k realizaci této techniky je Pentium vybaveno speciální pamětí BTB (Branch Target Buffer)

                                         Intel Pentium (5)

*      Schéma předvídání větvení:

                                         Intel Pentium (6)

*      Na svém čipu má integrován numerický ko-procesor

*      Je vybaven L1 cache pamětí o kapacitě 16 kB:

  --   8 kB pro instrukce

  --   8 kB pro data

*      Dovoluje rozšíření systému na 2 procesory

                                         Intel Pentium (7)

*      Blokové schéma:

                                       Intel Pentium Pro (1)

*      Vyroben v roce 1995

*      Superskalární procesor se 3 frontami pro zře-tězené zpracování instrukcí

*      L2 cache (256 kB, 512 kB) paměť umístěna
v jednom pouzdře s čipem procesoru

*      Je ekvivalentem:

  --   5,5 mil. tranzistorů (čip)

  --   15 mil. tranzistorů (L2 cache)

*      Dovoluje rozšíření systému až na 4 procesory

                                       Intel Pentium Pro (2)

*      DIB (Dual Independent Bus):

  --   L2 cache paměť komunikuje s procesorem pro-střednictvím speciální sběrnice (nikoliv pomocí CPU
  sběrnice)

                                       Intel Pentium Pro (3)

*      Používá techniky:

  --   out-of-order execution (vykonání instrukce mimo pořadí):

    *   dovoluje vykonávat instrukce i v jiném pořadí, než ve kterém jsou zapsány v programu

  --   register renaming (přejmenování registrů):

    *   procesor disponuje sadou záložních registrů, z nichž každý je možné podle potřeby
    přejmenovat tak, aby mohl vystupovat v roli registru, který je vyžadován momentálně
    zpracovávanou instrukcí

                                       Intel Pentium Pro (4)

*      Používá techniku Dynamic Execution:

  --   multiple branch prediction:

    *   zdokonalené (oproti Pentiu) předvídání větvení

  --   dataflow analysis:

    *   datová analýza, která umožňuje minimalizovat datové závislosti mezi instrukcemi

  --   speculative execution (spekulativní provádění):

    *   podobně jako out-of-order execution, ale instrukce může být provedena (mimo pořadí) i v
    případě, že se nachází za předvídaným větvením

                                       Intel Pentium Pro (5)

*      Je vybaven 36bitovou adresovou sběrnicí TH 64 GB operační paměti

*      Stránkovací režimy:

  









                                       Intel Pentium Pro (6)

*      Blokové schéma:

                                        Technologie MMX (1)

*      Rozšíření architektury procesorů Intel

*      Poskytuje podporu pro multimediální aplikace

*      Zahrnuje:

  --   57 nových instrukcí orientovaných na práci
  s multimediálními aplikacemi

  --   osm 64bitových registrů

  --   4 datové typy

*      Používá techniku SIMD (Single Instruction Multiple Data), která dovoluje zpracovat mnoho
informací během jedné instrukce

                                        Technologie MMX (2)

*      Nové instrukce jsou určeny pouze pro práci
s čísly v pevné desetinné čárce

*      Možnosti MMX jsou využívány především aplikacemi pro práci s:

  --   2D / 3D grafikou

  --   zvukem

  --   rozpoznáváním řeči

  --   videem

  --   kompresí dat

                                         Intel Pentium MMX

*      Podobný jako procesor Intel Pentium

*      Vyráběn s frekvencemi 166 MHz, 200 MHz
a 233 MHz (mobile 266 MHz a 300 MHz)

*      Systémová sběrnice pracuje s taktem 66 MHz

*      Obsahuje MMX technologii

*      32 kB L1 cache paměti (16 kB / 16 kB)

*      Vyráběn v pouzdře PGA a PPGA - Socket 7

*      Vylepšené zřetězené zpracování instrukcí
a předvídání větvení

                                        Intel Pentium II (1)

*      Vyráběn s frekvencemi od 233 MHz do
450 MHz

*      512 kB L2 cache ve společném pouzdře
s procesorem

*      L1 cache 32 kB (16 kB / 16 kB)

*      Podporuje rozšíření systému na dva procesory

                                        Intel Pentium II (2)

*      Takt systémové sběrnice:

  --   66 MHz pro procesory do frekvence 333 MHz

  --   100 MHz pro procesory s frekvencí 350 MHz
  a více

*      DIB - Dual Independent Bus

  --   L2 cache paměť komunikuje s procesorem prostřednictvím vlastní sběrnice, nikoliv pomocí
  systémové sběrnice

                                        Intel Pentium II (3)

*      Obsahuje MMX technologii

*      Dynamic Execution Technology:

  --   multiple branch prediction

  --   dataflow analysis

  --   speculative execution

*      Maximum fyzické paměti 64 GB (pokrytí cache pamětí 512 MB a 4 GB)

                                        Intel Pentium II (4)

*      Podporuje ECC na L2 cache i systémové sběrnici

*      Má integrovánu FPU jednotku pro práci
s 32-bit, 64-bit a 80-bit čísly

*      Dodáván v pouzdře S.E.C.C. a S.E.C.C. 2 (242 kontaktů) - Slot 1 (SC242)

*      Obsahuje cca 7,5 mil. tranzistorů

                                     Intel Pentium II Xeon (1)

*      Vyráběn s frekvencemi 400 MHz
a 450 MHz (systémová sběrnice 100 MHz)

*      32 kB L1 cache paměti (16 kB / 16 kB)

*      Kapacita L2 cache paměti:

  --   450 MHz: 2 MB, 1MB a 512 kB

  --   400 MHz: 1 MB a  512 kB

*      L2 cache pracuje se stejnou frekvencí jako procesor



                                     Intel Pentium II Xeon (2)

*      Adresový prostor pokrytý cache pamětí až 64 GB

*      DIB a Dynamic Execution Technology

*      MMX technologie

*      Podporuje rozšíření systému až na 8 proce-sorů

*      Vyráběn v pouzdře S.E.C. (330 kontaktů) - Slot 2 (SC330)

                                       Intel Pentium III (1)

*      Vyráběn s frekvencemi 450 MHz - 1,40 GHz

*      Pokud frekvence jednoznačně neoznačuje procesor (existuje více typů procesorů s touto
frekvencí), přidává se k označení ještě:

  --   B: systémová sběrnice s taktem 133 MHz

  --   E: procesor s ATC (Advanced Transfer Cache). L2 cache, která je integrována na stejném čipu
  jako procesor, pracuje na stejné frekvenci a ko-munikuje s procesorem pomocí 256 b sběrnice

  Např.: 600, 600B, 600E, 600EB

                                       Intel Pentium III (2)

*      Konstrukce L2 cache paměti:

                                       Intel Pentium III (3)

*      Poznámky:

  --   existují i varianty tohoto procesoru, za jejichž  označení je doplněn symbol A, který
  vyjadřuje použití, ve své době nové, technologie 0,13 mikronů

  --   ostatní procesory Pentium III byly vyráběny
  s technologií 0,18 nebo 0,25 mikronů

  --   ATC o kapacitě 512 kB je pouze u procesorů 1,13; 1,26 a 1,40 GHz)

                                       Intel Pentium III (4)

*      Kapacita L2 cache je 256 kB nebo 512 kB

*      Kapacita L1 cache: 32 kB (16 kB / 16 kB)

*      DIB, Dynamic Execution Technology

*      Obsahuje FPU jednotku

*      MMX technologie

*      Je ekvivalentem cca 9,5 mil. tranzistorů

*      Obsahuje sériové číslo

*      Podporuje systémy rozšiřitelné na 2 proce-sory (s výjimkou 1,33; 1,2 a 1,13 GHz)

                                       Intel Pentium III (5)

*      Obsahuje SSE -  Internet Streaming  SIMD Extensions (IST - Internet Streaming Tech-nology):

  --   70 nových instrukcí pro:

    *   zpracování obrazu

    *   práci s 3D grafikou

    *   zpracování audia a videa (umožňuje softwarové dekódování formátu MPEG2 při plné rychlosti)

    *   rozpoznávání řeči

  --   podpora (nová jednotka) pro zpracování čísel v po-hyblivé desetinné čárce -- umožňuje provedení
  až čtyř operací s desetinnými čísly během jednoho taktu

                                       Intel Pentium III (6)

  --   Poznámka: technologie MMX je určena pouze 
      pro práci s celými čísly

*      64 GB fyzické paměti (cache paměť pokrý-vá 4 GB, resp. 64 GB)

*      ECC jako Pentium II

*      Dodáván v pouzdrech:

  --   S.E.C.C. a S.E.C.C. 2 (242 kontaktů) - Slot 1 (SC242)

  --   FC-PGA - Socket 370

  --   FC-PGA2 - Socket 370

                                     Intel Pentium III Xeon (1)

*      Vyráběn s frekvencemi 500 MHz až 1 GHz

*      Frekvence systémové sběrnice je 100 MHz
a 133 MHz

*      32 kB L1 cache paměti (16 kB / 16 kB)

*      Kapacita L2 cache paměti: 2 MB, 1MB,
512 kB a 256 kB

*      L2 cache pracuje se stejnou frekvencí jako procesor

                                     Intel Pentium III Xeon (2)

*      Adresový prostor pokrytý cache pamětí až 64 GB

*      DIB a Dynamic Execution Technology

*      MMX a SSE technologie, sériové číslo

*      Podporuje rozšíření systému až na osm procesorů a více (se speciálním čipovou sadou)

*      Vyráběn v pouzdře S.E.C.C. (330 kontaktů) - Slot 2 (SC330)

                                        Intel Pentium 4 (1)

*      Používá mikroarchitekturu NetBurst:

  --   hyperpipelined technology:

    *   zdvojnásobuje (oproti procesoru Pentium III) hloub-ku zřetězeného zpracování

  --   systémová sběrnice s frekvencí "400 MHz", "533 MHz", "800 MHz" nebo "1066 MHz":

    *   dosaženo přidáním speciálních signálů, které dovo-lují během jednoho taktu na 100 MHz  (133
    MHz, 200 MHz, 266 MHz) systémové sběrnici, uskutečnit čtyři datové přenosy (po 8 B)

    *   přenosová rychlost až 3,2 GB/s (4,3 GB/s; 6,4 GB/s; 8,5 GB/s)

                                        Intel Pentium 4 (2)

  --   execution trace cache:

    *   cache paměť dovolující uložit 12 k dekódovaných mikrooperací (micro-ops)

  --   rapid execution engine:

    *   dvě ALU, s dvojnásobným taktem oproti vnitřní frekvenci procesoru

    *   dovoluje, aby základní celočíselné a logické operace byly prováděny během ^1/[2] taktu

*      L1 cache pro data má kapacitu:

  --   8 kB

  --   16 kB (u procesorů vyráběných s technologií
              90 nm)

                                        Intel Pentium 4 (3)

*      Přináší rozšíření instrukční sady označova-né jako SIMD Extensions 2 (SSE2):

  --   144 nových instrukcí pro:

    *   práci s čísly v pohyblivé desetinné čárce (double precision)

    *   práci s celými čísly v režimu SIMD

    *   správu paměti

*      Poskytuje nové zpracování instrukcí - Advanced Dynamic Execution:

  --   větší hloubka spekulativního provádění

  --   dokonalejší předvídání větvení (4 kB BTB)

                                        Intel Pentium 4 (4)

*      Disponuje vylepšenou FPU a multimediální jednotkou:

  --   zvýšený počet registrů u FPU

  --   rozšíření FPU registrů na 128 bitů

*      Vyráběn v následujících variantách:

  --   Intel Pentium 4:

    *   frekvence: 1,30 GHz -- 3,06 GHz

    *   systémová sběrnice pracuje s taktem "400 MHz" nebo "533 MHz"

    *   L2 cache paměť (ATC) má kapacitu 256 kB nebo
    512 kB

                                        Intel Pentium 4 (5)

    *   procesory vyráběné s technologií 90 nm obsahují:

      --   rozšíření instrukční sady označované jako SSE3 (13 nových instrukcí) určených zejména pro:

        *    synchronizaci výpočtových vláken (threads)

        *    zpracování videa

        *    obrazu

        *    kompresi dat

        *    počítačové hry

      --   16 kB L1 cache paměti pro data

      --   1 MB L2 cache paměti (ATC)

    *   vyráběn v pouzdrech:

      --   FC-PGA2: Socket mPGA478

      --   PPGA technology: Socket  PGA423

                                        Intel Pentium 4 (6)

  --   Intel Pentium 4 HT (Hyperthreading Technology):

    *   frekvence: 2,40 GHz -- 3,80 GHz

    *   systémová sběrnice pracuje s taktem "800 MHz"

    *   používá L2 cache paměť (ATC) o kapacitě 512 kB

    *   procesory vyráběné s technologií 90 nm obsahují:

      --   rozšíření instrukční sady SSE3

      --   16 kB L1 cache paměti pro data

      --   1 MB nebo 2 MB L2 cache paměti (ATC)

      --   vyráběny i ve variantách s technologií EM64T

    *   Hyperthreading Technology:

      --   technologie umožňující programovému vybavení "vidět" dva procesory

      --   dovoluje procesoru spouštět dvě výpočtová vlákna (threads) ve stejný okamžik

                                        Intel Pentium 4 (7)

    *   vyráběn v pouzdrech:

      --   FC-PGA2, FC-PGA4: Socket mPGA478

      --   FC-LGA: Socket LGA775

  --   Intel Pentium 4 HT -- Extreme Edition:

    *   frekvence: 3,20 GHz -- 3,73 GHz

    *   systémová sběrnice pracuje s taktem "800 MHz" nebo "1066 MHz"

    *   používá 512 kB L2 ATC + 2 MB L3 cache paměti nebo 2 MB L2 ATC + 0 MB L3 cache paměti

    *   procesory vyráběné s technologií 90 nm obsahují:

      --   rozšíření instrukční sady SSE3

      --   16 kB L1 cache paměti pro data

      --   2 MB L2 cache paměti (ATC) + 0 MB L3 cache paměti

      --   technologií EM64T

                                        Intel Pentium 4 (8)

    *   vyráběn v pouzdrech:

      --   FC-PGA2: Socket mPGA478

      --   FC-LGA: Socket LGA775

*      Poznámka (značení):

  --   jestliže frekvence jednoznačně neoznačuje proce-sor (existuje více typů procesorů s touto
  frekvencí), přidává se k označení ještě:

    *   A: označuje procesor, který obsahuje 1 MB L2 cache
    a jehož systémová sběrnice pracuje s taktem "533 MHz"

    *   B: označuje procesor, který obsahuje 512 kB L2 cache
    a jehož systémová sběrnice pracuje s taktem "533 MHz"

    *   C: označuje procesor, který obsahuje 512 kB L2 cache
    a jehož systémová sběrnice pracuje s taktem "800 MHz"



                                        Intel Pentium 4 (9)

    *   E: označuje procesor, který obsahuje 1 MB L2 cache, je vyráběn v pouzdře mPGA478 a jehož
    systémová sběr-nice pracuje s taktem "800 MHz"