Pentium是英特尔的第五代x86架构之微处理器,于1993年3月22日开始出货,是486产品线的后代。INTEL公司还替它起了一个相当好听的中文名字奔腾。奔腾的厂家代号是P54C,PENTIUM的内部含有的晶体管数量高达310万个,时钟频率由最初推出的60MHZ和66MHZ,后提高到200MHZ。作为世界上第一个586级处理器,PENTIUM也是第一个令人超频的最多的处理器,由于Pentium的制造工艺优良,所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能是CPU中最强的,可超频性能最大,因此赢得了586级CPU的大部分市场。Pentium家族里面的频率有60/66/75//90/100/120/133/150/166/200,至于CPU的内部频率则是从60MHz到66MHz不等。
pentium_Pentium -基本简介
Pentium
Pentium是英特尔的第五代x86架构之微处理器,于1993年3月22日开始出货,是486产品线的后代。Pentium本应命名为80586或 i586,后来命名为“Pentium”(通常认为“pentium”是希腊文“五(penta)”加拉丁文中代表名词的接尾语“ium”的造词),是因为阿拉伯数字无法被用作注册商标。i586被使用在英特尔竞争对手所制造的类80586的微处理器。
INTEL在1993年推出的全新一代的高性能处理器Pentium。由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化,INTEL觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了,于是提出了商标注册,由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的,于是INTEL玩了个花样,用拉丁文去注册商标。
Pentium在拉丁文里面就是“五”的意思了。
Pentium
INTEL公司还替它起了一个相当好听的中文名字奔腾。奔腾的厂家代号是P54C,PENTIUM的内部含有的晶体管数量高达310万个,时钟频率由最初推出的60MHZ和66MHZ,后提高到200MHZ。单单是最初版本的66MHZ的PENTIUM微处理器,它的运算性能比33MHZ的80486DX就提高了3倍多,而100MHZ的PENTIUM则比33MHZ的80486DX要快6至8倍。
也就是从PENTIUM开始,我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。作为世界上第一个586级处理器,PENTIUM也是第一个令人超频的最多的处理器,由于Pentium的制造工艺优良,所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能是CPU中最强的,可超频性能最大,因此赢得了586级CPU的大部分市场。Pentium家族里面的频率有60/66/75//90/100/120/133/150/166/200,至于CPU的内部频率则是从60MHz到66MHz不等。
值得一提的是,从奔腾75开始,CPU的插座技术正式从以前的Socket4转换到同时支持Socket5和7同时支持,其中Socket7还一直沿用至今。而且所有的PentiumCPU里面都已经内置了16K的一级缓存,这样使它的处理性能更加强大。
pentium_Pentium -核心架构
Tualatin
这也就是大名鼎鼎的“图拉丁”核心,是Intel在Socket 370架构上的最后一种CPU核心,采用0.13μm 制造工艺,封装方式采用FC-PGA2和PPGA,核心电压也降低到了1.5V左右,
Pentium 4
主频范围从1GHz到1.4GHz,外频分别为100MHz(赛扬)和133MHz(Pentium III),二级缓存分别为512KB(Pentium III-S)和256KB(Pentium III和赛扬),这是最强的Socket 370核心,其性能甚至超过了早期低频的Pentium 4系CPU。
Willamette
Netburst微架构是P6微架构的后继者,第一个使用这架构的是Willamette核心,于2000年推出。这是早期的Pentium 4和P4赛扬采用的核心,最初采用Socket 423接口,后来改用Socket 478接口(赛扬只有1.7GHz和1.8GHz两种,都是Socket 478接口),采用0.18um制造工艺,前端总线频率为400MHz, 主频范围从1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),二级缓存分别为256KB(Pentium 4)和128KB(赛扬),注意,另外还有些型号的Socket 423接口的Pentium 4居然没有二级缓存!核心电压1.75V左右,封装方式采用Socket 423的PPGA INT2,PPGA INT3,OOI 423-pin,PPGA FC-PGA2和Socket 478的PPGA FC-PGA2以及赛扬采用的PPGA等等。
Willamette核心制造工艺落后,发热量大,性能低下,已经被淘汰掉,而被Northwood核心所取代。
Northwood
第二个Pentium4核心,代号为Northwood,改用了更为精细的0.13微米制程,集成了更大的512KB二级缓存,性能有了大幅的提高。
这是目前主流的Pentium 4和赛扬所采用的核心,其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺,并都采用Socket 478接口,核心电压1.5V左右,二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(Pentium4),前端总线频率分别为400/533/800MHz(赛扬都只有400MHz),主频范围分别为2.0GHz到2.8GHz(赛扬),1.6GHz到2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4),2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHzFSB Pentium 4),并且3.06GHz Pentium 4和所有的800MHz Pentium 4都支持超线程技术(Hyper-ThreadingTechnology),封装方式采用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的规划,Northwood核心会很快被Prescott核心所取代。
Prescott
Prescott核心的P4处理器发热量要比Northwood核心的大很多。性能接近。这是目前高端的Pentium 4 EE、主流的Pentium 4和低端的Celeron D所采用的核心。Prescott核心与Northwood核心最大的区别是采用了90nm制造工艺,L1 数据缓存从8KB增加到16KB,流水线结构也从20级增加到了31级,并且开始支持SSE3指令集。
Prescott核心CPU初期采用Socket 478接口,现在基本上已经全部转到Socket 775接口,核心电压1.25-1.525V。前端总线频率方面,Celeron D全部都是533MHz FSB,而除了Celeron D之外的其它CPU为533MHz(不支持超线程技术)和800MHz(支持超线程技术)以及最高的1066MHz(支持超线程技术)。二级缓存分别为256KB(Celeron D)、1MB(Socket 478接口的pentium 4以及Socket 775接口的Pentium 4 5XX系列)和2MB(Pentium 4 6XX系列以及Pentium 4 EE)。封装方式采用PPGA(Socket 478)和PLGA(Socket 775)。Prescott核心自从推出以来也在不断的完善和发展,先后加入了硬件防病毒技术Execute Disable Bit(EDB)、节能省电技术EnhancedIntel SpeedStep Technology(EIST)、虚拟化技术IntelVirtualization Technology(Intel VT)以及64位技术EM64T等等,二级缓存也从最初的1MB增加到了2MB。按照Intel的规划,Prescott核心会被Cedar Mill核心取代。
Smithfield
(PentiumD,Pentium EE)
这是Intel公司的第一款双核心处理器的核心类型,于2005年4月发布,基本上可以认为Smithfield核心是简单的将两个Prescott核心松散地耦合在一起的产物,这是基于独立缓存的松散型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能不够理想。目前Pentium D 8XX系列以及Pentium EE 8XX系列采用此核心。Smithfield核心采用90nm制造工艺,全部采用Socket 775接口,核心电压1.3V左右,封装方式都采用PLGA,都支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T,并且除了Pentium D 8X5和Pentium D 820之外都支持节能省电技术EIST。前端总线频率是533MHz(Pentium D 8X5)和800MHz(Pentium D 8X0和Pentium EE 8XX),主频范围从2.66GHz到3.2GHz(Pentium D)、3.2GHz(Pentium EE)。Pentium EE和Pentium D的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持。Smithfield核心的两个核心分别具有1MB的二级缓存,在CPU内部两个核心是互相隔绝的,其缓存数据的同步是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题比较严重,性能并不尽如人意。按照Intel的规划,Smithfield核心将会很快被Presler核心取代。
CedarMill
这是Pentium 4 6X1系列和Celeron D 3X2/3X6系列采用的核心,从2005末开始出现。其与Prescott核心最大的区别是采用了65nm制造工艺,其它方面则变化不大,基本上可以认为是Prescott核心的65nm制程版本。CedarMill核心全部采用Socket 775接口,核心电压1.3V左右,封装方式采用PLGA。其中,Pentium 4全部都为800MHz FSB、2MB二级缓存,都支持超线程技术、硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST以及64位技术EM64T;而Celeron D则是533MHzFSB、512KB二级缓存,支持硬件防病毒技术EDB和64位技术EM64T,不支持超线程技术以及节能省电技术EIST。Cedar Mill核心也是Intel处理器在NetBurst架构上的最后一款单核心处理器的核心类型,按照Intel的规划,Cedar Mill核心将逐渐被Core架构的Conroe核心所取代。
Presler
这是Pentium D 9XX和Pentium EE 9XX采用的核心,Intel于2005年末推出。基本上可以认为Presler核心是简单的将两个Cedar Mill核心松散地耦合在一起的产物,是基于独立缓存的松散型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能不够理想。Presler核心采用65nm制造工艺,全部采用Socket 775接口,核心电压1.3V左右,封装方式都采用PLGA,都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T,并且除了Pentium D 9X5之外都支持虚拟化技术Intel VT。前端总线频率是800MHz(Pentium D)和1066MHz(Pentium EE)。
与Smithfield核心类似,Pentium EE和Pentium D的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持,并且两个核心分别具有2MB的二级缓存。在CPU内部两个核心是互相隔绝的,其缓存数据的同步同样是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题同样比较严重,性能同样并不尽如人意。Presler核心与Smithfield核心相比,除了采用65nm制程、每个核心的二级缓存增加到2MB和增加了对虚拟化技术的支持之外,在技术上几乎没有什么创新,基本上可以认为是Smithfield核心的65nm制程版本。Presler核心也是Intel处理器在NetBurst架构上的最后一款双核心处理器的核心类型,可以说是在NetBurst被抛弃之前的最后绝唱,以后Intel桌面处理器全部转移到Core架构。按照Intel的规划,Presler核心从2006年第三季度开始将逐渐被Core架构的Conroe核心所取代。
Yonah
目前采用Yonah核心CPU的有双核心的Core Duo和单核心的Core Solo,另外Celeron M也采用了此核心,Yonah是Intel于2006年初推出的。这是一种单/双核心处理器的核心类型,其在应用方面的特点是具有很大的灵活性,既可用于桌面平台,也可用于移动平台;既可用于双核心,也可用于单核心。Yonah核心来源于移动平台上大名鼎鼎的处理器Pentium M的优秀架构,具有流水线级数少、执行效率高、性能强大以及功耗低等等优点。
Yonah核心采用65nm制造工艺,核心电压依版本不同在1.1V-1.3V左右,封装方式采用PPGA,接口类型是改良了的新版Socket 478接口(与以前台式机的Socket478并不兼容)。在前端总线频率方面,目前Core Duo和Core Solo都是667MHz,而Yonah核心Celeron M是533MHz。在二级缓存方面,目前Core Duo和Core Solo都是2MB,而即Yonah核心Celeron M是1MB。Yonah核心都支持硬件防病毒技术EDB以及节能省电技术EIST,并且多数型号支持虚拟化技术Intel VT。但其最大的遗憾是不支持64位技术,仅仅只是32位的处理器。
值得注意的是,对于双核心的Core Duo而言,其具有的2MB二级缓存在架构上不同于目前所有X86处理器,其它的所有X86处理器都是每个核心独立具有二级缓存,而Core Duo的Yonah核心则是采用了与IBM的多核心处理器类似的缓存方案----两个核心共享2MB的二级缓存!共享式的二级缓存配合Intel的“Smart cache”共享缓存技术,实现了真正意义上的缓存数据同步,大幅度降低了数据延迟,减少了对前端总线的占用。这才是严格意义上的真正的双核心处理器!Yonah核心是共享缓存的紧密型耦合方案,其优点是性能理想,缺点是技术比较复杂。不过,按照Intel的规划,以后Intel各个平台的处理器都将会全部转移到Core架构,Yonah核心其实也只是一个过渡的核心类型,从2006年第三季度开始,其在桌面平台上将会被Conroe核心取代,而在移动平台上则会被Merom核心所取代。
pentium_Pentium -详细参数
英特尔奔腾中央处理器
制造日期: 由1993年至今
厂商: 英特尔
处理器速度: 60 MHz 到4000 MHz
前端总线速度: 50 MHz 到1066 MHz
制程:
(MOSFET通道长度) 800 nm 到22 nm
指令集架构: x86 ;x86-64(EM64T)
微架构: P5,Netbust,Conroe等
插座:
Socket 4
Socket 5
Socket 7 (321针)
Socket 8 (387针)
Slot1
Socket 370
Socket 423
Socket 478
LGA 775
LGA 1156
LGA 1155
核心:
P5(Pentium)
P54(Pentium)
P54CS(Pentium)
P55C(Pentium MMX)
Klamath(Pentium II)
Deschutes(Pentium II)
Katmai(Pentium III)
Coppermine(Pentium III)
Tualatin(Pentium III)
Willamette(Pentium 4)
Northwood(Pentium 4)
Prescott(Pentium 4)
Smithfield(Pentium D)
Wolfdale(Pentium E)
Clarkdale(Pentium G)
Sandy Bridge(Pentium G)
Ivy Bridge(Pentium G)
Haswell(尚未推出)
pentium_Pentium -发展过程
由来
继承着80486大获成功的东风,赚大笔美金的Intel在1993年推出了全新一代的高性能处理器――Pentium。由于市场竞争越来越趋向于激烈化,Intel觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了,于是提出了商标注册,由于在美国的法律里是不允许用阿拉伯数字注册的,于是Intel玩了个花样,用拉丁文去注册商标。“pentium”在拉丁文里面就是“五”的意思。Intel公司还替它起了一个相当好听的中文名字――奔腾。
486后的改版
超标量(Superscalar) 架构 - Pentium 拥有两个资料路径 (管线, pipelines),可以达到在一个时钟周期内完成一个以上的指令。一个管线 (称为"U") 可以处理任何的指令,而另外一个 (称为"V") 可以处理简单,最共同的指令。使用一个以上的管线是传统 RISC处理器设计的特色,这也是在许多 x86 平台上第一个实作出来的,显示有将两种技术合并的可能性,创造出几乎“混合在一起”的处理器。
64位元 资料路径 - 这使得每一次从记忆体提取指令的资讯数量变成两倍。这并不表示 Pentium 可以执行所谓的 64 位元应用程式;他的主暂存器仍然是 32 位元宽度。
MMX 指令 (只有后期的型号) - 一种基本的 SIMD指令集扩充,设计给多媒体应用程式使用。
Pentium MMX - top viewPentium 架构的晶片最多每个时钟周期提供约为 486处理器的两倍效能。最快的 Intel 486 部分几乎与第一代的 Pentium 有相等的速度,少部分后期的 AMD 486 型号只大约等于 Pentium 75 MHz.
最早期推出的 Pentium 时脉速度为 66 MHz 和 60 MHz。后来 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200, 和 233 MHz 的版本才逐渐地出现。Pentium OverDrive处理器以 63 和 83 MHz 的频率推出,当作老旧 486 等级电脑的升级选像。
原本的 Pentium 微处理器有内部的代码称为 P5,是管线化(pipelined)的循序(in-order)超纯量(superscalar)微处理器,以 0.8 微米 制程技术制造。接着推出的是 P54,是把 P5 缩小到 0.6µm 制程,已经是可以作为双处理器以及拥有与前端汇流排不同的内部时脉速度 (要增加汇流排的速度要比增加内部时脉来得更困难)。P54 之后接着是 P54C,使用 .35µm 制程 - 纯粹 CMOS 制程,相对于在早期的 Pentium 是使用 Bipolar CMOS 制程。
PentiumMMX
接着,P55C 也以 Pentium with MMX Technology 推出 (通常只称为 Pentium MMX);他是以 P5 核心为基础,0.35 µm 制程也在这个系列中使用,但是拥有新的 57 个 "MMX" 指令集来增进多媒体工作的效率,像是媒体的编码跟解压缩。然而,软体必须明确地对于使用 MMX 做最佳化,以及 P55C 显示出速度增加的幻象主要是来自于内部快取(cache)的容量变成两倍为 32 KB。
早期的 60-100MHz Pentium 版本在浮点运算单元有一个问题,在极少数情况下,会导致除法运算的精确度降低。这个缺陷于 1994年 被发现,变成如今广为人知的 Pentium FDIV bug ,同时这一事件导致 Intel 陷入巨大的窘态,建立召回计划来回收有问题的处理器。60 和 66 MHz 0.8µm 版本的 Pentium处理器也由于其功能上的脆弱以及产生高热量而被指责。
PentiumPro
奔腾1反面
初步占据了一部分CPU市场的INTEL并没有停下自己的脚步,在其他公司还在不断追赶自己的奔腾之际,又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU枣P6。P6只是它的研究代号,上市之后P6有了一个非常响亮的名字叫PentimuPro。PentimuPro的内部含有高达550万个的晶体管,内部时钟频率为133MHZ,处理速度几乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。PentimuPro的一级(片内)缓存为8KB指令和8KB数据。值得注意的是在PentimuPro的一个封装中除PentimuPro芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片,两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连,处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中,这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。PentiumPro 200MHZ CPU的L2CACHE就是运行在200MHZ,也就是工作在与处理器相同的频率上。这样的设计领PentiumPro达到了最高的性能。而PentimuPro最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术,这是继PENTIUM在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。PentimuPro系列的工作频率是150/166/180/200,一级缓存都是16KB,而前三者都有256KB的二级缓存,至于频率为200的CPU还分为三种版本,不同就在于他们的内置的缓存分别是256KB,512KB,1MB。
PentiumII
为英特尔推出的一枚X86架构的处理器,基于PentiumPro使用的P6微处理架构,但另一方面它的16位元处理能力获得优化,并加入MMX指令集:
第一代PentiumII核心代号为Klamath,使用350纳米制程,以及,就当时而言,制造出一个非常高的热量。推出时,时脉只有233及266MHz,使用66MHz前端总线,后期另推出时脉300MHz的版本
第二代PentiumII核心代号为Deschutes,运行时脉为333MHz,于1998年1月推出,使用250纳米制程,而且温度亦有效的减低。支援100MHz前端总线,英特尔于1998年另外推出了时脉为266、330、350、400、450的PentiumII处理器。
基于PentiumII的电脑系统亦加入了新世代的内存标准――SDRAM〔替代EDORAM〕,以及AGP显卡。
与Pentium及PentiumPro处理器不同,PentiumII使用一种插槽式设计。处理器芯片与其他相关芯片皆在一块类似子卡的电路板上,而电路板上有一块塑胶盖,有时亦有一风扇。PentiumII亦把L2放到这电路板上,但只运行处理器时脉一半的速度。此举增加处理器的良率,从而减低制作成本。
这个方法亦可更容易改变PentiumII处理器的L2,可以使英特尔用相同的芯片,但可制作廉价低效能处理器,也可制贵价高效能处理器。
PentiumII的入门级处理器,为减少了L2〔甚至取消L2〕的Celeron。由于它低效能,所以一般的专业人士都不使用Celeron处理器,但因为它的可超性〔L2比处理器芯片对时脉敏感〕,它亦有一定的市场。
PentiumII的高阶处理器,为PentiumIIXeon。它针对服务器设计,而且有一个全速的L2。它分别有512KB、1MB、2MB的版本。
PentiumII亦有流动版处理器,有256KBL2,但是内置在芯片内,为最快的PentiumII。
PentiumII于1999年被PentiumIII取代。
Pentium 4是目前英特尔CPU最大的系列之一,2000年取代PentiumIII。 Pentium 4不叫Pentium IV,而是用阿拉伯数字表示了。
PentiumIII
奔腾3反面
同年,英特尔又发布了Pentium III处理器。从Pentium III开始,英特尔又引入了70条新指令(SIMD,SSE),主要用于因特网流媒体扩展(提升网络演示多媒体流、图像的性能)、3D、流式音频、视频和语音识别功能的提升。Pentium III可以使用户有机会在网络上享受到高质量的影片,并以3D的形式参观在线博物馆、商店等。
与此同年,英特尔还发布了PentiumIII Xeon处理器。作为PentiumII Xeon的后继者,除了在内核架构上采纳全新设计以外,也继承了Pentium III处理器新增的70条指令集,以更好执行多媒体、流媒体应用软件。除了面对企业级的市场以外,Pentium III Xeon加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力。在缓存速度与系统总线结构上,也有很多进步,很大程度提升了性能,并为更好的多处理器协同工作进行了设计。
PentiumIV
2000年英特尔发布了Pentium 4处理器。用户使用基于Pentium 4处理器的个人电脑,可以创建专业品质的影片,透过因特网传递电视品质的影像,实时进行语音、影像通讯,实时3D渲染,快速进行MP3编码解码运算,在连接因特网时运行多个多媒体软件。这是目前空前强大的个人电脑处理器产品,仍然在继续销售中。
Pentium 4处理器集成了4200万个晶体管,到了改进版的Pentium 4(Northwood)更是集成了5千5百万个晶体管;并且开始采用0.18微米进行制造,初始速度就达到了1.5GHz。