Mindennapi processzorunk rovat:
Intel Pentium 60 MHz (SX835)
A Pentium márkanév az Intel egymagos, x86-os mikroprocesszorát jelenti, ami a P5 kódnevű, ötödik generációs mikroarchitektúrán alapul. A "Pentium" név származását tekintve egy öszvér: a görög penta (öt) szóból származik, amelyhez a latin -ium végződést tették hozzá.
1993. március 22-én mutatták be, az i486-osok utódaként. Az Intel azután választotta a Pentium nevet, miután a bíróság nem engedélyezte számára számok (286, 386, 486 stb.) védjegyoltalom alá helyezését. Folyományként nem hivatalosan néha i586-ként is emlegetik a Pentiumot. Az eredeti Pentiumokat 1996-ban a Pentium MMX márkanév alatt forgalmazott CPU-k követték; ezek még mindig a P5-ös, ötödik generációs mikroarchitectúrára épültek.
1995-től kezdve az Intel (nem következetesen) a védjegyoltalom alatt álló "Pentium" márkanevet használta az ötödik generáció utáni x86-os processzorcsaládok esetében is, mint Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4 és Pentium D. Ezek a családok, bár bírták az eredeti Pentium utasításkészletét, gyökeresen más mikroarchitektúrára épültek, mint a P5 alapú Pentiumok és Pentium MMX-ek. 2006-ban már úgy tűnt, hogy a Pentium márkanév eltűnik a Core Solo és Core Duo processzorok bevezetésével, de 2007/2008-ban újra feltűnt és megszilárdította helyét az Intel útiterveiben (Pentium Dual Core).
Az Intel Pentium processzor atyjaként leggyakrabban Vinod Dham-ot emlegetik.
Fejlesztések az i486-hoz képest
* Szuperskalár architektúra - a Pentiumban két párhuzamos adatfeldolgozó egység (csővezeték) volt, ami lehetővé tette órajelciklusonként egynél több utasítás feldolgozását. Az egyik egység (az "U" jelű) képes volt valamennyi utasítás feldolgozására, míg a másik (a "V" jelű) csak az egyszerű, leggyakoribb utasításokat tudta kezelni. Az egynél több csővezeték használata tipikus jellemzője a RISC processzoroknak, és az első a sok RISC-tulajdonság közül, amit az x86-os platformban is megvalósítottak, így kijelölve az utat, és megmutatta, hogy a kétféle architektúra egyesíthető, ily módon "hibrid" processzorokat létrehozva.
* 64-bites adatbusz - ez megkétszerezte a memóriából egy lépésben lehívható adatmennyiséget, noha a CPU továbbra is (és még az utódok is sokáig) 32-bites maradt, mivel a regiszterei 32-bitesek voltak. A 64-bites adatbusz volt az oka, hogy a korszak tipikus memóriáját, az EDO (Extended Data Output) RAM-okat miért kellett párban használni a Pentiumokhoz - ezek a memóriák 32-bites szervezésűek voltak.
* MMX utasításkészlet (csak a későbbi modellekben) - egy ma már alapfokúnak számító SIMD utasításkészlet-kiterjesztés, amelyet multimédiás alkalmazások számára terveztek, ahol gyakran kellett ugyanazt a műveletet nagy tömegű adaton elvégezni.
* További fejlesztések: javított elágazásbecslés; módosított, hatékonyabb, pipeline struktúrájú FPU; energiagazdálkodási módok; elkülönített, 2-utas, asszociatív, 8 - 8 kB-os adat- és utasításcache; dual processzoros üzemmód támogatása (P54C-től).
A Pentium architektúrájú chipek az i486-oshoz képest csaknem kétszeres teljesítménynövekedést hoztak órajelciklusonként. A leggyorsabb Intel i486 CPU-k (100 MHz) nyers számítási teljesítménye csaknem azonos volt a legelső Pentiumokéval (60 MHz), az AMD Am5x86 (133 MHz) pedig durván azonos szinten állt a Pentium 75-tel.
A "klasszikus" Pentiumok 100 MIPS-nél valamivel többre voltak képesek, a 75 MHz-es model pedig 126,5 MIPS-re.
Változatok
A legkorábbi Pentiumok 60 MHz-es és 66 MHz-es órajellel kerültek forgalomba. Ezek a chipek a Socket 4 foglalatot használták. A későbbi 75, 90, 100, 120 és 133 MHz-es modellek a Socket 5, míg a még későbbi 133, 150, 166, 200 és 233 MHz változatok a Socket 7 foglalatban működtek. A Socket 5-ös processzorok mindenféle buherálás nélkül is kifogástalanul működnek a Socket 7-es alaplapokban. A legkésőbbi, Tillamook kódnevű 200, 233, 266 és 300 MHz-es modellek már inkább csak mobil számítógépekben tűntek fel. A régebbi, 486-os alapokra épült gépek felbővítésére a Pentium OverDrive processzorokat kínálta az Intel 63 MHz-es és 83 MHz-es sebességekkel.
P5, P54C, P54CS
Az eredeti Pentium mikroprocesszor belső kódneve P5 volt, a termékkódja 80501 (80500 a legkorábbi steppingeké). 0,8 µm-es gyártási eljárással készült, üzemi feszültsége 5 V volt. Ezt a P54C (80502) kódnevű processzorok követték 1994 és 1995 folyamán, amiket már 0,6 µm-es csíkszélességgel gyártottak, képesek volt dual üzemmódra és a belső órajelük különbözött a front side bus sebességétől (mivel az FSB gyorsítása jóval nehezebb, mint a magsebesség növelése). Még később, 1995 júniusától 1996 júniusáig jelentek meg a P54CS kódnév alatt fejlesztett procik 0,35 µm-en. A P54C és P54CS processzorok üzemi feszültsége 3,3 V.
A korai 60-100 MHz-es Pentiumokban volt egy hiba a lebegőpontos egységben (pontosabban annak belső táblázataiban), ami néhány ritka esetben az osztási művelet pontatlanságához vezetett. Ezt a hibát Virginia Lynchburg fedezte fel 1994-ben, és Pentium FDIV bug néven vált ismertté. (A fenti képen bemutatott SX835 sSpec-ű CPU is ilyen.) Az Intel számára roppant kínos esemény volt ez, amely oda vezetett, hogy a cég hibátlan példányokra történő ingyenes cserét ajánlott fel a hibás Pentium processzorok tulajdonosai számára, akik közül sokan éltek is a lehetőséggel. Ezért ma az FDIV bugos példányok jóval ritkábbak, mint azt az akkori piaci eladásaik indokolnák. A Socket 4-es 60 és 66 MHz-es 0,8 µm-es példányok ezenkívül törékenységükről és a korszak átlagához képest jelentős hőtermelésükről is elhíresültek. Jelen sorok írója emlékszik olyan megjegyzésekre, hogy tükörtojást lehetett sütni a P5-ös Pentiumok "hátán".

A hőleadás problémája a P54C mag és a 3,3 V-os üzemi feszültség bevezetésével megszűnt. Egy másik, F00F bug néven ismert hiba azonban ekkoriban derült ki, de az operációs rendszerek írói ezt a hibát szoftveresen korrigálták, elkerülve így a hiba okozta rendszerösszeomlásokat.
A 32-bites busszal rendelkező Pentium - egyfajta különlegesség a többi Pentium processzor között - P24T kódnéven került kifejlesztésre, és a hivatalos keresztségben a Pentium OverDrive nevet kapta. 1995-ben került kibocsátásra, és, mint írtam, a 486-os rendszerekben lehetett használni. A P24T 3,3 V-os feszültséget igényelt, és 0,6 µm-es eljárással készült, 63 vagy 83Mhz-es órajellel. Mivel ezek a chipek Socket 2 vagy Socket 3 alaplapokban történő használatra készültek, az eredeti Pentium architektúrát számos ponton módosítani kellett, hogy együtt tudjon működni a keskenyebb, 32-bites adatbusszal és a lassabb alaplapi L2 cache memóriával. Az állandó adathiányt elkerülendő ezek a CPU-k 32 kB L1 cache-t kaptak, kétszer annyit, mint az eredeti P5-ös chipek. Fel voltak ezenkívül szerelve hűtőbordával és ventilátorral is, valamint a tokozáson feszültségszabályzó elektronikával, ami az alaplapi 5 V-ból állította elő a chip számára szükséges 3,3 V-ot.
P55C, Tillamook
A P55C-t (vagy 80503-at) az Intel haifai kutatóközpontja fejlesztette ki. "Pentium with MMX Technology" néven került piacra (közönségesen Pentium MMX-ként emlegetik); bár továbbra is a P5 magra épült (a 0,35 µm-es technológia szintén jellemző erre a sorozatra), egy új, 57 db "MMX" utasításból álló kiterjesztést kapott, amelyet a multimédiás feladatok végrehajtásának gyorsítására terveztek, mint pl. digitális médiaadatok be- és kikódolására.
Az új utasítások új adattípusokon dolgoztak: 64-bites csomagolt vektorokon, amelyek állhattak akár 8 db 8-bites egészből, 4 db 16-bites egészből, 2 db 32-bites egész számból, vagy egy darab 64-bites egészből. Így pl. a PADDUSB (Packed ADD Unsigned Saturated Byte) utasítás összead két vektort, amelyek mindegyike 8 db 8-bites egészt tartalmaz, páronként; és mindegyik összeadás, ami túlcsordulna, telíti aaz eredmény byte-ot, a 8 biten ábrázolható legnagyobb előjel nélküli számot, 255-öt eredményezve (a normál összeadás ilyen esetben kisebb számot, akár 0-át is eredményezhet, és a carry, valamint az overflow státuszbitek jelzik a túlcsordulást). Ezek a nagyon specializált utasítások speciális kódolást igényeltek a programozótól. Az MMX nem is ért el átütő sikert a P55C életciklusának végéig.
A P55C teljesítményét idővel úgy növelték meg, hogy megduplázták a Level 1 CPU cache méretét 16 kB-ról 32 kB-ra.
A P55C kettős üzemi feszültséget igényelt: 2,8 V-ot a mag, és 3,3 V-ot az I/O áramkörök számára.
A Pentium P55C alapú notebook processzorokat "mobile modulokon" forgalmazták, amelyek tartalmazták a CPU-t is. Egy-egy ilyen modul valójában egy nyomtatott áramkör volt, amire a speciális, kisebb tokozású CPU-t direkt módon rászerelték. A modul illeszkedett a notebook alaplapjára, és tipikusan egy hőelvezető bordát is kapott a CPU. Ezek a notik gyakran használták az Intel 430MX chipset-et, ami egy lebutított i430FX volt. Amikor a 0,25 µm-es Tillamook Mobile Pentium MMX (ami a nevét egy Oregon állambeli városról kapta) megjelent, a modulok az i430TX chipsettel kerültek forgalomba, és tartalmaztak tipikusan 512 kB SRAM cache memóriát is.
A mobil CPU-k mellett mind a Pentium, mind a Pentium MMX készült beágyazott alkalmazásokhoz tervezett változatokban is.
Pentium mint benchmark mértékegység
A Microsoft és sok más társaság az eredeti Pentiumot mértékegységként használja rendszerkövetelményeinek megadásakor. Példának okáért, a Microsoft a Visual Studio 2005 Team Edition követelményeit úgy határozta meg a Microsoft, hogy a futtató rendszer tartalmaz (legalább) egy 600 MHz-en futó Pentium processzort (minimum), vagy 1 GHz-eset (javallott). Annak meghatározásához, hogy egy bizonyos processzor kielégíti-e a követelményt, átszámítást kell végezni, ami a sebességét standard Pentium órajelciklusokban adja meg. Pl. egy Pentium Pro alacsonyabb órajel mellett is kielégítheti a követelményt, mert fejlettebb architektúrájú. A modern processzorok esetében egyenértékűség-táblázatokat használnak annak megmondására, hogy az adott CPU megfelel-e valamely sebességkívánalomnak, vagy sem.
Pentium, a védjegy
Az Intel a "Pentium" védjegyet az x86-os (utasításkészletű) processzorok későbbi generációinál is használta, annak ellenére, hogy azok belső felépítése olykor gyökeresen eltért az eredeti, "Pentium" védjeggyel oltalom alá helyezett P5 mikroarchitektúrától. Ezek:
* Pentium Pro
* Pentium II, Pentium II Xeon
* Pentium III, Pentium III Xeon
* Pentium 4, Mobile Pentium 4, Mobile Pentium 4 M, Pentium 4 Extreme Edition
* Pentium M
* Pentium D, Pentium Extreme Edition
* Pentium Dual-Core
Az Intel Pentium 66 MHz magja
... a trip back in time is all I need ...