奔腾处理器是什么

小白QA2020-07-08 22:59:05阅读(...)

奔腾处理器是Intel公司发布的第五代微处理器系列,与以前的Intel公司处理器完全兼容,并有新的内容。奔腾处理器中有两条数据流水线,可以同时执行两条指令,该技术使奔腾处理器能以每周期两条指令的速率更快地工作。

奔腾处理器是 Intel 公司在 1992 年 10 月发布的第五代微处理器系列,该产品在 1993 年 3 月正式推向市场:奔腾处理器与以前的 Intel 公司处理器完全兼容,并有新的内容。值得一提的是奔腾处理器中有两条数据流水线,可以同时执行两条指令,Intel 公司把这种同时执行两条指令的能力称为超标量技术。该技术使奔腾处理器能以每周期两条指令的速率更快地工作。

奔腾处理器是什么

发展

第 1 代奔腾处理器主频有 60MHz 和 66MHz。1994 年 3 月推出的第 2 代奔腾处理器,则有 75MHz,90MHz,100MHz,120MHz,133MHz,150MHz,166MHz 和 200MHz 等多种。

第 2 代奔腾处理器增加了片内的可编程中断控制器(APIC)和双处理器接口,实现了同一主机板上两个第 2 代处理器的同时运行,拓宽了文件服务器的设计途径。使用该特性的对称多重处理(SMP)已经集成到 Windows NT 和 Windows 2000 等操作系统中。

第 3 代奔腾处理器发表于 1997 年 1 月,它把 MMX 技术结合进第 2 代奔腾处理器,也就是扩充了面向多媒体操作的数据类型和增加了 57 条新的指令,又称奔腾 MMX 处理器(Pentium-MMX)。该产品拥有 166,200,233MHz 和只用于移动设备的 266MHz 等速度的版本,同样包括超标量体系结构、支持多重处理、片内本地 APIC 控制器和电源管理特性。新增特性是流水线的 MMX 单元和 16KB 代码回写高速缓冲存储器等。

奔腾Ⅱ处理器是在 1997 年 5 月展示于世人的。该处理器问世后不久,其 333MHz 和更快的芯片就采用 0.2tLm 技术。不仅提高了核心工作频率,还降低了电源消耗。奔腾Ⅱ处理器还拥有双独立总线(DIB)体系结构,即处理器中存在着两条总线——L2 高速缓冲存储器总线和处理器到存储器系统总线。由此,该处理器能得到单总线结构处理器两倍的输入/输出数据。DIB 体系结构使处理器的 L2 高速缓冲存储器的运行速度达到了普通奔腾处理器的 L2 高速缓冲存储器的速度的两倍半。总的来说,DIB 体系结构的改进提供了原来的 3 倍带宽。

奔腾Ⅲ处理器正式发表于 1999 年 2 月,其最重要的改进是带有 70 条新指令的流式 SIMD 扩展(SSE)。神奇的增强性能使该芯片更适用于高级图像处理、3D 技术、流式音频、视频、Web 访问和语音识别等应用。所有奔腾Ⅲ处理器都有 512KB 的 L2 高速缓冲存储器,它们以核心处理器一半的速度运行。奔腾Ⅲ处理器的 Xeon 版本中的 L2 高速缓冲存储器则完全以核心处理器的速度运行,适合于服务器和工作站的使用。

奔腾Ⅳ处理器是 Intel 公司最新的微处理器产品,发表于 2000 年。它的网络成组微架构已有效地工作于 1.30GHz,1.40GHz 和 1.50GHz,超流水线技术成倍地加深多达 20 个流水线,成功地提升了处理器的性能和频率。高速执行引擎使处理器的 ALu(算术逻辑单元)工作于两倍的核心频率,取得了极高的执行吞吐。400MHz 的系统总线速度改善了高级动态执行和浮点处理。奔腾Ⅳ处理器的 144 条新指令的 SSE2 指令集合里,有 76 条是新增加的指令,还有 68 条是原有的 SSE 指令集合。该处理器的目标是占领服务器和工作站的市场。

特点

Pentium 处理器每个时钟周期可以执行两条程序指令,使得它的处理能力比前代的 Intel 芯片要大而快得多。在相同的处理速度下,Pentium 处理器执行指令的速度比 80486 快大约五倍。

在内部,它与 80486 十分相似。当然,它与前几代的处理器是兼容的。而主要的不同在于它可以同时执行多条指令。Pentium 处理器与 80×86 家族的以前成员保持了 100%的代码兼容性,从而保护了用户的软件投资。

Intel 486 微处理器具有一个 8K 的高速缓存,而 Pentium 处理器则具有两个 8K 的高速缓存,其中一个用于指令,另一个用于数据。这些高速缓存用来临时存储从较慢的主存中取出的指令和数据。当系统使用数据时。它很有可能重复地使用它,而从位于处理器芯片内的高速缓存中取出数据,要比从主存中取出数据快得多。

Pentium 处理器的浮点单元,是根据 Intel 486 微处理器中的浮点单元完全重新设计的。它由一个 8 级的流水线组成,能够在一个时钟周期内执行一次浮点操作。

像 486 一样,Pentium 处理器使用 32 位的内部总线。然而,它到内存的外部数据总线是 64 位宽,将单个总线周期内可传送的数据量翻了一番。64 位的数据总线允许 Pentium 处理器以高达 528MB/秒的速率分别将数据写入或读出内存,这比 50MHz 的 Intel 486 的峰值传输速率(160MB/秒)离出了 3 倍还多。

这些优势的基础在于 Pentium 处理器的结构特征,而对 486 结构的增强则大大地改善了处理器的性能。与 33MHz 的 486DX 相比,性能改善了 3~5 倍(计算密集的程序其性能改善更好);与 66MHz 的 Intel 486DX2 CPUSHEL,性能改善了 1.5 倍。

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