Az Intel 8086 - 8088-os processzor

- 16 darab regiszter
- 16 bit-es külső adatbusz
- 20 bit-es memóriacímzést támogat ezáltal 1 Mbyte címtartományt biztosít.

A 8086 processzor 16 darab regiszterrel, 16 bit-es külső adatbusszal rendelkezik, és 20 bit-es memóriacímzést támogat ezáltal 1 Mbyte címtartományt biztosítva. A 8088-as processzor a 8086-tal megegyezik csak annyiban tér el, hogy 8 bit-es külső adatbusszal rendelkezik. Ezek a processzorok vezették be az Intel Architektúra szegmentálást, de csak „valós módban”: a 16 bit-es regiszterek pointer-ként használhatóak a szegmensen belűli címzésben egészen 64 KByte-os méretig. A négy szegmens regiszter (ténylegesen) tartalmazhatja a 20 bit-es kezdőcímét az éppen aktív szegmensnek; egészen 256 KByte címezhető meg anélkül, hogy szegmenst váltanánk, és a teljes címezhető tartomány pedig 1 MByte.

A 8088-as processzor: Majdnem teljesen ugyanolyan mint a 8086, csak abban különbözik ,hogy 8 bit-es külső adatbusszal rendelkezik.

Az Intel 286 -os processzor

Az Intel 80286-os processzor vezette be a Védett Módot (Protected Mode) az Intel Architektúrában. Ez az új mód a szegmens regiszterek tartalmát, mint kiválasztókat vagy mutatókat használja egy leíró táblázatban. A leírók 24 bit-es kezdőcímet biztosítanak, ezzel maximálisan 16 MByte fizikai memóriát engedélyezve, támogatva a virtuális memória kezelést (VMM – virtual memory management) a szegmens alap, ill. különböző védelmi mechanizmusainak váltogatásának lehetőségével. Ebbe beletartozik a szegmens határ ellenőrzés, a csak olvasható és futattható szegmensek lehetősége, és egészen négy privilégium szintet támogat, hogy megvédje az operációs rendszer az applikációtól, a felhasználói programoktól. Továbbá támogatja hardveresen a task váltást, és a Lokális Leíró Tábla (Local Descriptor Table – LDT) segítségével az operációs rendszer megvédheti az alkalmazásokat ill. felhasználói programokat egymástól.

Az Intel 386-os processzor

Processzor neve: i386 DX Tranzisztorok száma: 275 000 Bemutatás időpontja: 1985. okt. Órajel: 16 - 33 Mhz Cache memória: L2 Cache: 128Kb alaplapon

- 32 bit-es regiszterek
Minden 32 bit-es regiszter alsó része megtartotta a tulajdonságait a két korábbi generáció processzorainak, így a 32 bit-es regiszterek alsó részét használhatjuk a korábbi generáció processzorainak 16 bit-es regisztereként. Így tartva meg a tökéletes visszamenőleges kompatibilitást .
- A virtuális-8086-os módot vezették be, hogy nagyobb hatékonyságot érjenek el, amikor a 8086 ill. 8088-as processzorokra írt programokat futtatják ezen az új 32 bit-es gépen. A 32 bit-es címzés egy 32 bit-es külső címsínnel lett megvalósítva, ezáltal biztosítva a 4 GByte-os címtartományt, és az architektúra fejlesztése révén minden egyes szegmens akár 4 GByte méretű is lehetett. Az eredeti utasítások új, 32 bit-es címzésű formákkal lettek kibővítve, továbbiakban új utasítások is bevezetésre kerültek.
- Az Intel386-os processzor vezette be a lapozást 'paging' , a fix 4 KByte-os méretű lapok lehetőséget nyújtanak egy olyan virtuális memória kezelésre mely jelentőségteljesen jobb egy általános szegmens használatnál (ez sokkal hatékonyabb az operációs rendszerek számára, abszolút áttetsző és ez jelentősebb – végrehajtási – sebesség csökkenés nélkül). Továbbá az a lehetőség, hogy akkora szegmenst definiálhatunk amekkora a fizikai címtartomány – akár 4 GByte-osat –, a lapozással együtt, megvalósítható a védett „egybefüggő modell” mely címzési rendszert széles körben használt a UNIX típusú operációs rendszerekben.

- Tartalmaz 6 párhuzamos végrehajtási lépcsőfokot. Ezek a Busz Csatlakoztató Egység, (Bus Iterface Unit, memória és I/O hozzáférés a többi egységhez), a Kód Előkészítő Egység (Code Prefetch Unit, a tárgykódot fogadja a busz egységtől és egy 16 byte-os sorban tárolja el), az Utasítás Dekódoló Egység (Instruction Decode Unit, visszakódolja a tárgykódot az előkészítő egységtől a mikrokódba), a Végrehajtó Egység (Execution Unit, végrehajtja a mikrokód utasításait), a Szegmentáló Egység (Segmentation Unit, átalakítja a logikai címet lineáris címmé, és védelem vizsgálatot végez), és a Lapozó Egység (Page Unit, átalakítja a lineáris címet fizikai címmé, lap szintű védelem vizsgálatot végez, ill. tartalmaz egy cache-t mely a 32 leggyakrabban használt lapról tartalmaz információkat a gyorsabb elérés érdekében).

Az Intel 486-os processzor

Processzor neve: i486 DX Tranzisztorok száma: 1.25 Millió Bemutatás időpontja: 1989. ápr. Órajel: 20 - 50 Mhz (buszfrekvencia 20 - 50 Mhz) Cache memória: L1 Cache: 8Kb L2 Cache: 512Kb alaplapon

Processzor neve: i486 DX2 Tranzisztorok száma: 1.25 Millió Bemutatás időpontja: 1992. márc. Órajel: 40 - 66 Mhz (buszfrekvencia 20 - 33 Mhz) Cache memória: L1 Cache: 8Kb L2 Cache: 512Kb alaplapon

- Az Intel486-os processzor még több párhuzamosítási technológiát tartalmaz, az Intel386-os processzor Utasítás Dekódoló és Végrehajtó Egységének öt pipeline állomásra való bontása által, ahol minden állomás működhet párhuzamosan a többivel, akár öt utasítás különböző végrehajtási szintjein. Minden szint képes elvégezni feladatát egy utasításon egy órajel alatt, tehát az Intel486-os processzor olyan gyorsan fut, hogy egy utasítást egy órajel alatt hajt végre.
- Egy 8 KByte-os L1 cache-t (elsőszintű gyorsítótár) integráltak a processzorral egy chip-be, hogy nagymértékben növelje az egy órajel alatt végrehajtható utasítások számát: és már a memória műveletek is elvégezhetőek egy órajel alatt, ha az operandus az L1 cache-ben van.
- FPU – Floating-Point math Unit, azaz lebegőpontos számításokat végző egység. Ezek a leggyakrabban előforduló 'nehéz' számítások a processor számára. PL: 3D-s objektum koordinátájinak kiszámítása egy CAD szoftver (vagy 3d-s játékok) számára .

A késői Intel486-os processzor generációkban, az Intel bevezette az energiagazdálkodás, ill. egyéb rendszer kezelő képességek támogatását az Intel486 SL Enhanced processzorokkal. Ezeket a lehetőségeket az Intel386 SL és Intel486 SL processzorokkal együtt fejlesztették ki, melyek a nagymértékben növekedő akkumulátorról működő note-book PC piacra lettek specializálva. Ezek a lehetőségek magukba foglalják a Rendszer Menedzselő Módot (SMM – System Management Mode), mely a saját megszakítás vonalán keresztül kezelhető le, így biztosítva az operációs rendszerek és felhasználói programok számára áttetsző, komplex rendszer menedzselő lehetőségeket (úgymint a fejlett energiagazdálkodás a PC egyes alegységeire). Az Órajel Megállítás (Stop Clock) és a Teljes Leállítás (Auto Halt Powerdown) lehetőségek megengedik a processzornak, hogy alacsonyabb órajelen működjön ezzel energiát takarítva meg, vagy teljesen lekapcsoljon az állapot fenntartása mellett, a maximális energia megtakarítás elérése végett.

Az Intelpentium-os processzor, MMX technológiával

Processzor neve: PENTIUM Tranzisztorok száma: 3.1 Millió Bemutatás időpontja: 1993. márc. Órajel: 60 - 120 Mhz (buszfrekvencia 50 - 66 Mhz) Cache memória: L1 Cache: 16Kb L2 Cache: 256Kb - 1 Mb alaplapon

Az Intel Pentium processzorhoz egy második végrehajtható pipeline-t adtak, hogy elérje a szuperskalár teljesítményt (két pipeline, u és v-nek nevezett, együtt két utasítást tudnak végrehajtani egy órajel alatt). A chip-be integrált L1 cache méretét megduplázták, 8 KByte-os cache-t készítettek külön a kódra és másik 8 KByte-osat külön az adatra. Az adat cache az MESI protokollt használja, hogy támogassa a még hatékonyabb write-back (visszaíró) és a már az Intel486-os processzornál is használt write-through (átíró) módot. Elágazás előrejelzést (Branch prediction) építettek a processzorba egy, a chip-be épített elágazás tábla segítségével, hogy növeljék a ciklikus programrészek esetén a teljesítményt. A virtuális-8086-os módot kiegészítették, hogy még hatékonyabb működést mutasson, ill. újonnan támogatja a fix méretű 4 MByte-os lapokat a 4 KByte-osak mellett. A fő regiszterek még mindig 32 bit-esek, de a belső adatsínek 128 ill. 256 bit szélességűre lettek növelve, hogy felgyorsítsák a belső adatforgalmat, ill. a külső adatsínt 64 bit szélességűre növelték, melyek már kezelhetőek burst módban (egy órajel ciklus alatt 256 bit-es adatcsomag mozgatható). A több processzoros rendszerek támogatásához bevezették a Fejlett Programozható Megszakítás Vezérlőt (APIC – Advanced Programmable Interrupt Controller), és új processzor érintkezőket, ill. speciális módot definiáltak a rugalmas, dinamikus kétprocesszoros működés megvalósítása végett.

Processzor neve: PENTIUM MMX Tranzisztorok száma: 4.5 Millió Bemutatás időpontja: 1997. jan. Órajel: 166 - 233 Mhz (buszfrekvencia 60 - 66 Mhz) Cache memória: L1 Cache: 32Kb L2 Cache: 256Kb - 1Mb alaplapon

Az Intel Pentium MMX processzor az Intel Pentium processzor speciális utasításokkal való kibővített változata.

Mit nyújt e processzor:

iPentium szolgáltatásai: (MMX nélküli)

• 64 bit-es adatbusz
• Adatvédelem
• A több processzoros környezetben használatos MIC (Multiprocessor Interrupt Controller) a chip-re van már integrálva.
• Teljesítmény, s végrehajtás ellenőrzés
• Az SL (i386SL+) technológia lehetőséget nyújt az energia takarékos üzemmódra
• A lapozásos memória-kezelésben új lapméretet is definiáltak (4MB)
• A szuperskaláris arhitektúra lehetőséget nyújt, hogy két integer utasítást egymással párhuzamosan egyszerre hajtson végre a processzor. (Így az integer teljesítmény akár kétszer gyorsabb is lehet mint az azonos frekvencián működő i486 CPU-é.)
• A 3. pipeline, az FPU-é (Floating Point Unit) támogatja a 32, a 64 bit-es formátumú lebegőpontos számábrázolást ill. műveleteket amit az IEEE 754 szabvány rögzít. (Persze a standard 80 bit-et is. Annál is inkább, hogy minden műveletet ebben hajtja végre, s csak ebből konvertálja pl. 32 bit-re.) A 2. integer pipeline végzi a számok – adatok előkészítését a FPU pipeline-nak. Többek közt ez által lehetőség nyílik arra, hogy egy órajel alatt két lebegőpontos utasítást hajtson végre az FPU. Ezáltal lesz 4-5-ször gyorsabb elődeinél. Nyilván valóan kompatíbilis marad az FPU parancskészlete, csak belső működése más.
• Sok eddig mikrokódban rögzített x86-os utasítás huzalozott megoldással lett felváltva megnövelve ezzel a teljesítményt.
• Alacsony áron kiépíthető egy kétprocesszoros rendszer mely még nagyobb teljesítményt nyújt a programoknak egy megfelelő 32 bit-es oprendszer alatt.
• A lapozásos memória-kezelés tovább lett fejlesztve a virtuális memória-kezeléssel. A memóriába be nem férő lapokat, ill. a régen használtakat – feleslegeseket egy háttértárolóra lehet átmenetileg tenni. (Így sokkal nagyobb memóriát kezelhetünk, mint ami a gépünkben van.)
• Már hardware-ből támogatott a virtuális megszakítás (virtual interrupt) a VIF-en (Virtual Interrupt Flag) ill. a VIP-en (Virtual Interrupt Pending) keresztül. Ezek az EFLAGS regiszterben találhatóak.
• A processzor típusának megállapítása már egy standardizált utasítással a CPUID-vel megtehető. Ez a family, model, stepping id-t adja vissza. A CPUID utasítás akkor használható, ha az EFLAGS 21. bit-je = 1.
• Belső ill. külső busz – eszköz – órajel – paritás ellenőrzés van, s ha hiba lép fel MCE-vel (Machine Check Exception) kivétel képződik.
• Beépített bekapcsolási test (BIST – Built-in Self Test) van, mely sok apróságot beállít (később majd vesszük), ill. a mikrokódot, a TLB-t is ellenőrzi.
• Az IEEE 1149.1 szabvány értelmében szabványosított interface-en keresztül lehetőség nyílik a CPU külső ellenőrzésére
• Itt jelent meg a debugging extension mely lehetóséget nyújt mind az I/O portok, ill. memória címek ellenőrzésére
• Belső számlálókat létesítettek a CPU működésének ill. eseménykezelésének pontosabb nyomon követésére

Most az MMX kiterjesztés:

• Az Intel MMX technológia teljes támogatása, ezen technológia a SIMD technikán alapul. (SIMD – Single Instruction Multiple Data – Egy utasítás, több adat.) Ez lehetőséget nyújt a multimédiás programok teljesítményének növelésére. 57 új utasítás van, melyek az új adattípusokkal végeznek megfelelő műveleteket az új regiszterekben. Ezen MMX kiterjesztésnek az is előnye, hogy a meglévő oprendszereket nem kell módosítani, csak a multimédiás applikációt kell úgy megírni, hogy támogassa ezen új utasításokat.
• Megduplázták mind az adat ill. kód cache-eket. Érdemes megemlíteni, hogy már a sima iPentium-nál külön volt adat és kód cache, mely azt jelenti, hogy már nem Neumann elvű a CPU. Szóval a régi 2x8 KB helyett 2x16 KB lett. A dupla cache nagyság eredményezi, hogy kevesebbet kell a külső memóriához, vagy másodlagos cache-hez nyúlni így kevesebb időt veszteget el a CPU. Az adat cache támogatja a write-back (vagy write-throught cache-elérési metódusokat.).
• A pipeline-ok száma nem változott maradt 3, de a pipeline-ok működése picit változott: új pipeline állomásokat hoztak létre. (pipeline állomás – egy művelet végrehajtásának lépcsőfoka)
• Nagyobb write buffer, s ezen buffer a két integer pipeline között már megosztott szerepben áll.

IPentium PRO processzor

Processzor neve: PENTIUM PRO Tranzisztorok száma: 5.5 Millió Bemutatás időpontja: 1995. nov. Órajel: 150 - 200 Mhz (buszfrekvencia 60 - 66 Mhz) Cache memória: L1 Cache: 16Kb L2 Cache: 256Kb - 1 Mb alaplapon

Ez az Intel egyik legnagyobb kereskedelemben kapható teljesítményű processzora. (Bizonyos alkalmazásokra ez a leggyorsabb másokra pedig az iPentium II.) Nyílván mindennel rendelkezik amivel egy sima iPentium plusz az alábbiak:

• Ezt a processzort főképp magasteljesítményű desktop PC-kbe, ill workstation-ökbe szánták. 1995-ben került kereskedelmi forgalomba végleges formájában. Ekkor a minimális működési frekvencia 150 MHz volt.
• Egyik legfontosabb fejlesztés a dinamikus futtatás (Dynamic Execution) mely a megírt programot úgy futtatja, hogy az utasításokat más sorrendben hajtja végre. Azért rendezi át az utasítás sorrendet, mert ha megfelelő jó sorrendet sikerül kialakítani akkor elérhető, hogy 2 integer utasítást tud 1 órajel alatt végrehajtani. Tehát az optimalizálás lényege az utasítások párhuzamos végrehajtásának elérése.
• Az üzleti életben terjedt el, otthoni célokra elég ritkán veszik. A 3D-s megjelenítés és egyéb nagy teljesítményt igénylő feladatokra alkalmazzák.
• 32 bit-es kódra optimalizálták, 16 bit-es is fut rajta, csak nem olyan gyors. Teljesen kompatíbilis az x86-tal.
• 4 CPU-s rendszerben is alkalmazható, s 64 GB memória címezhető meg maximálisan.
• 2x8 KB elsőszintű (L1) cache-t tartalmaz.
• A másodszintű cache (L2) is a processzorra van integrálva. Ez teszi igazán gyorssá. 256 KB – 1MB L2 cache lehet a CPU-n.
• Tartalmazza már az ECC adatellenőrző és adatjavító algoritmust.

A NÖVEKEDŐ INTEL ARCHITEKTÚRA TELJESÍTMÉNYE ÉS A MOORE FÉLE TÖRVÉNY

A 1960-as évek közepén, Gordon Moore az Intel Igazgatótanácsának Elnöke levezetett egy törvényszerűséget avagy „törvényt” ami folytatódott és igaz már több, mint három évtizede: a számítási teljesítmény és a szilícium integrált áramkörű processzorok komplexitása (vagy durván a tranzisztorok száma processzoronként) megduplázódik minden második évben, és hasonlóan a processzor ára kétévenként megfeleződik. Ez a törvény a fő magyarázat a számítástechnika forradalmi fejlődésének, melyben az Intel Architektúra jelentős szerepet tölt be.

Az alábbi táblázat bemutatja a dinamikus fejlődést mind a teljesítményben és mind az Intel Architektúrájú processzorok tranzisztorainak számában az elmúlt évek során, ahogy a Moore törvénye megjósolta. A táblázat a továbbiakban még összefoglal egyéb bizonyos fejlődést mutató jellemzőket.

Megjegyzések:
 

1. A teljesítmény itt Dhrystone MIPs-ben (Millió utasítások száma egy másodperc alatt) van megadva annak ellenére, hogy a MIPs már nem pontos CPU teljesítmény meghatározó, de ez az egy teszt mely megmutatja a látható teljesítmény beli különbséget mind a hat Intel Architektúrájú processzor generáción.
    
2. A fő processzor regiszter, ill. a külső adatbusz mérete bit-ben van megadva. Továbbá megjegyzendő, hogy mind 8 ill. mind 16 bit-es adatregiszter is vannak minden processzorban, ill. megtalálhatóak a 80 bit-es regiszterek az FPU-ban, melyek pl. az Intel486™ és fejlettebb processzorokba vannak integrálva. A belső adat vonalak sem hagyhatóak ki melyek 2 – 4-szer szélesebbek, mint a külső adat busz minden egyes processzor esetében.
    
3. Kiegészítésül, hogy fent csak az általános célú cache-eket említettük meg az Intel486™ processzornál (8 KByte kombinált kód és adat cache), az Intel Pentium™ és Intel Pentium Pro processzoroknál (8 KByte elkülönített kód és 8 KByte elkülönített adat cache), de ezeken kívül vannak kisebb, speciális célú cache modulok is. Az Intel 286 processzor 6 byte-os leíró cache-t tartalmaz minden szegmens regiszterhez. Az Intel386 processzor 8 byte-os leíró cache-t tartalmaz minden szegmens regiszter számára, ill. tartalmaz még egy 32 bejegyzésből álló, 4 utas csoport asszociatív cache-t, a Fordítási Segédpuffer (TLB – Translaction Lookaside Buffer), hogy eltárolja a processzoron belül a legtöbbet használt lapok hozzáférési információit. Az Intel486 processzor az Intel386 processzornál elmondott specifikus cache-ekkel rendelkezik, ill. itt jelent meg először a processzorba integrált elsőszintű általános adat és kód cache, mérete: 8 KByte. Az Intel Pentium ill. Pentium Pro processzor elkülönített kód és adat cache-sel rendelkezik melyeknek mérete külön – külön 8 KByte. Ezekben az elsőszintű cache-ekben kapott helyet a kódra ill. adatra elkülönített TLB is. Hasonlóan az Intel386-hoz rendelkezik leíró cache-sel is.

IPentium II processzor,  MMX technológiával

• Az Intel reklámai szerint: Az iPentium II egyesíti az összes eddigi Intel processzor előnyeit.
• Az új iPentium II család 233, 266, 300, 333, ill. 400 MHz verziókból áll.
• 7,5 millió tranzisztort tartalmaz és már a 0.25 micron-os új CMOS gyártási technológiával készült.

A dinamikus végrehajtás részei:

• Összetett elágazás jóslás: több elágazáson keresztül kikövetkezteti a program útját, gyorsítva ezzel a végrehajtást.
• Adatfolyam ellenőrzés: ez az optimalizációs rész, amikor az utasításokat, ill. a hozzátartozó adatokat olyan sorrendbe rendezi melyben legkönnyebb feldolgozni.
• Spekulatív végrehajtás: az előbb optimalizált utasításokat spekulatív módon hajtja végre, ugyanis nem mindig felcserélhetőek az utasítások. Ha nem lehet az egyiket a másik előtt végrehajtani akkor bevárjuk a másikat.

Az MMX kiterjesztés:

• Az Intel MMX technológia teljes támogatása, ezen technológia a SIMD technikán alapul. (SIMD – Single Instruction Multiple Data – Egy utasítás, több adat.) Ez lehetőséget nyújt a multimédiás programok teljesítményének növelésére. 57 új utasítás van, melyek az új adattípusokkal (64 bit-es MMX típusok, 4 új típus) végeznek megfelelő műveleteket az új regiszterekben. Ezen MMX kiterjesztésnek az is előnye, hogy a meglévő oprendszereket nem kell módosítani, csak a multimédiás applikációt kell úgy megírni, hogy támogassa ezen új utasításokat.
• Megduplázták mind az adat ill. kód cache-eket. Érdemes megemlíteni, hogy már a sima iPentium-nál külön volt adat és kód cache, mely azt jelenti, hogy már nem Neumann elvű a CPU. Szóval a régi 2x8 KB helyett 2x16 KB lett. A dupla cache nagyság eredményezi, hogy kevesebbet kell a külső memóriához, vagy másodlagos cache-hez nyúlni így kevesebb időt veszteget el a CPU. Az adat cache támogatja a write-back (vagy write-throught cache-elési metódusokat.).
• 64 bit-es MMX regiszterek (MM0-MM7)

Egyéb újítások:

• A nagyteljesítményű Dual Independent Bus (rendszer & cache busz) ad nagy sávszélességet a CPU az L2 cache között. Ezzel gyorsabbá, megbízhatóbbá téve a működést.
• Új megvalósítás a kétprocesszoros rendszerekre, mely így nagyobb teljesítményt adnak, és olcsóbb megvalósításuk. A két CPU-s szimmetrikus multiprocessing a megfelelő ezt támogató oprendszereken jelentős teljesítménynövekedést. Így a multi-tasking és multi-threading látványosan gyorsul.
• 512 KB másodszintű cache azzal, hogy a CPU-val egy tokban (nem egy chip-ben !) van más frekvencián működhet, mintha az alaplapon lenne. (ott ugyanis a rendszer frekvenciával kellene mennie ami max. 100 MHz egyenlőre.) Pl. egy 333 MHz-en futó iPII cache-bus-a 166 MHz-en működik. Ez a cache bus 64 bit-es. Így jelentősen lerövidül a memóriához a hozzáférési idő, s gyorsul a programunk. (Fent említettem, hogy az L1 cache 2x16 KB lett.)
• Alkalmazza az iP PRO-hoz hasonlóan az ECC hibajavítást, ill. paritás vizsgálatokat.
• És 64 GB címezhető meg maximálisan. (36 címsín)
  

Alaplapok és chip-készletek

Az iPentium MMX, ill. az iPentium II-höz javasolt alaplapokat pontosabban chip-készleteket tekintjük át abszolút kutyafuttában:

Az iPentium MMX processzorhoz javasolt Intel 430Tx PCI chipset:
 

A i430TX chipset:

Ezen chipset-et használó Intel ATX alaplap:

Lássuk mit tud ez a chip-készlet:

• Ezt chipset-et az MMX-re optimalizálták
• Már ismeri a DPMA-t (Dynamic Power Management Architecture), és támogatja az ACPI-t (Advanced Configuration and Power Interface) az energia takarékosság magvalósításához, ill. monitorizálásához.
• Támogatja az Ultra DMA-t, így a hasonló szabványt ismerő HDD-k sokkal gyorsabbak lesznek.
• Támogatja a nagy teljesítményő szinkron DRAM-ot (? SDRAM) ill. ennek keverékét EDO RAM-mal.
• Concurent PCI technikának köszönhetően kiegyensúlyozottabb lesz multitasking, a multimédiához pedig nagyobb teljesítményt ad.
• Támogatja az USB-t (Universial Serial Bus – utolsó PC-X-ben írtak róla), kényelmes, megbízható, plug&play, megvalósítás a soros eszközök számára a gép házán kívül.
• Mivel rengeteg dolgot zsúfoltak ebbe a két chip-be kisebb alaplapokat is lehet tervezni (Mobil eszközöknél Kb. 60%-kal kisebbet.).

Valahogy így néz ki a TX chipset által megvalósított periféria kezelés:

Az iPentium II processzorhoz javasolt Intel 440Lx PCI chipset:
 

A i440TX chipset:

Ezen chipset-et használó Intel ATX alaplap:

• iPentium II CPU-ra ill. AGP-re optimalizált chipset a 440Lx. (LX-et chip készletű alaplapot érdemes venni, nem BX-eset.)
• Az Intel által specifikált AGP-t (Accelerated Graphics Port) nem csak, hogy támogatja, hanem nagy figyelmet fordítottak arra, hogy minél nagyobb teljesítményt nyújthasson. (Ha többeteket nagyon érdekel az AGP mibenléte akkor eMail-ezzetek, s szót ejthetünk alkalmasint róla: eMail: PC-XUser@freemail.c3.hu, Subject: “AGP-t akarok”.)
• A SDRAM támogatása már kissé másképp alakul az AGP-nek köszönhetően, mert nem csak a CPU-nak, ill. a PCI eszközöknek, hanem az AGP-nek is közvetlenül, méghozzá nagyon gyorsan kell elérnie a memóriát. ? Ebből következően elég gyorsan el is éri.
• Ez a chipset is támogatja az ACPI-t. (lásd fent)
• Az UltraDMA-t ez a chip készlet is megvalósítja, gyorsabb elérést biztosítva a HDD, ill. CD drive-unkhoz.
• Ez is 3 helyett kettő chip-ben kapott helyet.

• Még egy apróság, az AGP-ről: a DIB-nek köszönhetően kibővíti a sávszélességet a grafikus kontrollerhez. Az előny az, hogy egy 4 port van közvetlen összeköttetésben (persze előtte megfelelő buffer-ek vannak.). Ezt Quad Port Acceleration-nak (QPA) nevezzük. Így érheti el a 3 eszköz közvetlenül a memóriát, s nem kell a PCI, ill. AGP-nek a CPU-n keresztül kínlódni. Az AGP külön összeköttetésben áll az SDRAM-mal, s nem osztozkodik egyéb PCI perifériákkal a memória hozzáférésen. Egy ábra az Intel homage-ről ezt jól bemutatja:

A Pentium II processzor olcsóbb változata: a Celeron processzor

Az Intel Pentium II processzor eleinte magas előállítási költségei miatt szükség volt egy általános processzorra, mely olcsó ára miatt könnyen elterjedhet az általános egyszerűbb feladatokra. Az Intel a Pentium II processzor L2 cache-ét faragta le, majd e hiányában jelentősen olcsóbban hozta piacra Celeron 300 néven az új processzort (Valójában a processzor ugyanaz, csak az L2 cache hiányzik. A Celeron után a 300, az órajelre utal MHz-ben.). A felhasználók nagy része nem volt megelégedve a teljesítménnyel, mivel észrevehetően nagy teljesítménybeli különbség volt egy Pentium II ill. egy Celeron között. Így az Intel 128 KByte L2 cache-t épített immáron a processzorba mely azonos frekvencián működött vele, s Celeron 300A, ill. Celeron 333 néven hozta forgalomba új szerelésű processzorát. (Ezzel konkurenciát támasztott saját piacán belül, hisz olcsóbban szinte hasonló teljesítmény az elérhető.) A Celeron processzorok e típusai is Slot1 csatlakozóba illeszthetőek. A Celeron nem működtethető multiprocesszoros rendszerben, ugyanis a SEC kártya olyan módon van elkészítve, hogy a processzor ezt biztosító lábát (BR1) egy az egybe lekötötték a VCC tápellátásra. Maga a processzor támogatja, de a SEC gyártása során ezt kiiktatják. A legutolsó Celeron processzorok 366 ill. 400 MHz-en működnek, de már új foglalatot is támogatnak a Slot1 mellet a Slot 370-et, mely a régi Pentium-okhoz hasonlóan tüskés csatlakozó.

A SLOT-1 Intel Processzorok:

L1 cache: első sznitű gyorsítótár. A processzorba integrált memóriaterület, amely a régebben olvasott adatokat tartakmazza - azok meg nem változása esetén körülbelül egy nagyságrenddel gyorsabban biztosítja a processzor számára az adatokat, mint a külső memória. Ez a gyorsítótár a processzor belső órajelének ütemére münködik, nagysága jelenleg 16 - 64 Kb.

L2 cache: másod sznitű gyorsítótár. A rendszer alapmemóriája és első sznitű cache között létesít kapcsolatot. A Celeron proceszzorok nem tartalmazzák.

Órajelszorzó: a CPU belső órajele a rendszerórajelből szorzással áll elő. Pl: 300Mhz -> 100Mhz rendszerórajel, a processzor belső órajele 3:1 arányú szorzással áll elő.

A Lebegőpontos Egység (FPU) rövid története:

Az Intel Architektúrájú Lebegőpontos Egységek (FPU-k) az Intel486-os processzor előtt még nem voltak a processzorral egy chip-be integrálva, de már az első Intel Architektúrájú processzoroknál is meg volt a lehetőség a lebegőpontos műveletek teljesítményének növelésére. (A korábbi FPU-k külön chip-en voltak, és általában úgy hivatkoztunk rá, hogy a numerikus processzor kibővítés (NPXs), vagy a matematikai koprocesszorok (MCPs).) Minden egymást követő generációban, az Intel jelentős teljesítmény és rugalmasság fejlesztést végzett az FPU-kal, de még mindig fenntartotta a visszamenőleges kompatibilitást. A Pentium Pro processzor felkínálja a kompatibilitás lehetőségét tárgykód szinten akár a 8087-es, Intel 287, Intel 387 DX, Intel 387 SX és Intel 487 DX matematikai koprocesszorokkal és az Intel486 DX ill. Pentium processzorokkal.

A 8087-es numerikus processzor kiterjesztés (NPX) a 8086-os rendszerekkel együtt való használatra lett kifejlesztve. A 8086-os processzor volt az első mikroprocesszor család mely megvalósította a feldolgozó egység elkülönítését, hogy megvalósulhasson egy nagy teljesítményű numerikus számítási egység. A 8087 NPX ehhez a processzor családhoz egy teljes numerikus feldolgozó környezetet valósított meg az IEEE Szabvány 754-es korai ajánlása szerint a Bináris Lebegőpontos Aritmikára.

Az Intel 287 koprocesszorral, nagysebességű numerikus számításokat adtak a 80286-os akkor nagy teljesítményű multitask-os ill. multi-user-es rendszeréhez. A több task használhatta a numerikus kibővítést, a 80286-os processzor teljes védelmi rendszerével, a 80286-os memória kezelő és védelmi lehetőségekkel.

A Pentium III processzor

Az Intel Pentium III processzor a jelenleg kapható legfejlettebb processzor, kódneve: Katmai. 450 ill. 500 Mhz-es változatokat készítenek, a Pentium II-höz hasonló 512 KByte méretű L2 cache-sel. A processzor 70 új utasítást támogat, mely főként a multimédiás, ill. 3D-s alkalmazások jelentős gyorsulását eredményezi. (Ez az AMD 3DNow! technológiájához hasonlítható, a PIII megjelenése előtt még csak MMXII-nek nevezték ezen új utasításokat.) Az új utasítások is támogatják az SIMD (SIMD – Single Instruction Multiple Data – Egy utasítás, több adat. Az MMX-hez is támogatja az SIMD-t.) technológiát, mely azt teszi lehetővé, hogy a gyakran ismétlődő de rövid számításokat meggyorsítsa. Egy utasítást tud több adattal elvégezni. Ilyen feladatok a háromdimenziós számítások, a beszédfelismerés, és pl. az MPEG dekódolás. A 70 új utasítás három részre bomlik, 50 lebegőpontos (FPU) utasítás, 12 új multimédia utasítás (MMX), 8 új gyorsítótár utasítás. Az eddigi regiszterek mérete és elnevezése változatlan, de új 8 db 128 bit-es regiszter került bevezetésre (XMM0-XMM7). Az Intel Pentium III további újítása, hogy minden processzorba egyedi azonosítót égetnek a gyártás során (nem egymás utáni számok, hanem véletlenszerű azonosítók). Ez egy 96 bit-es azonosító, mely megosztotta a felhasználók táborát: vannak, akik ellenzik, ugyanis nyomonkövethetővé teszi szerintük az ember munkáját és Internet-es böngészését és vannak, akik az Intel-lel együtt egyetértenek, mert szerintük pedig még megbízhatóbb kódolást, kódolt adatátvitelt tesz lehetővé az egyedi azonosító. A Pentium III továbbra is a Slot1 csatlakozóba csatolható.

Az Intel Pentium III processzorból is megjelent Xeon változat, mely a Pentium II Xeon-hoz hasonlóan az L2 cache-t a processzorral azonos órajelen működteti. Itt a Pentium II Xeon-tól eltérően már 8 processzor csatlakoztatható többprocesszoros rendszerbe.

Lévén, hogy a P6 családba tartozó processzorok napjaink legfejlettebb Intel Architektúrájú processzorai, így ezekről részletesebb architektúra leírást az alábbi (1.4 és1.5-ös) fejezetekben közlünk.

Processzor neve: PENTIUM III Tranzisztorok száma: 9.5 Millió Bemutatás időpontja: 1999. feb. 26. Órajel: 450 - 600 Mhz (buszfrekvencia 100 - 133 Mhz) Cache memória: L1 Cache: 32Kb L2 Cache: 512Kb

Az újdonságok:
- SSE - Streaming SIMD Extensions
- Processzor sorozatszám
- Hardware véletlenszámgenerátor

SSE:
A legnagyobb újdonság a 70 új utasítás, melynek több neve is volt már: MMX2, KNI (Katmai New Instructions), végül az SSE marad):
Ennek az új utasításkészletnek a jelentősége főleg a 3D grafika terén mutatkozik meg. Az SSE, a nagyon fontos lebegőpontos számításokat elosztva, 4 utasítás végrehajtását teszi lehetővé egy időegység alatt. Így a processzor terhelése állandó, nincsenek holtidők.
Meggyorsítja az MPEG2 használatát, és támogatja a beszédfelismerő algoritmust is.

Processzor sorozatszám:
Az utóbbi idők legjobban vitatott újdonsága.Minden P3-as processzor rendelkezik egyedi azonosítószámmal, ez a szám a processzor mikrokódjában található.Egy P3 életútja ezzel egyszerűen nyomonkövethető. Ez a megoldás szélesebb rétegek tiltakozását váltotta ki, a szemályeségi jogok megsértését is jelentheti.

Hardware véletlenszámgenerátor:
Az internet megállíthatatlanul terjed. Ezzel együtt elindul sok olyan szolgáltatás is, amelyek bizonyos adatok megfelelő titkosítását igénylik. Ilyen pl: az elektromos kereskedelem, mely úgy 20 -30 év múlva átveszi majd a hagyományos kereskedelem szerepét. Sok szoftver létezik adataink titkosítására, de miután a programot is emberek írják,és a titkosítást végző szoftveres véletlenszámgenerátor feltörhető, a titkos kulcs visszanyerhető. Az adatbiztonság érdekében az INTEL olyan Hardware véletlenszámgenerátort épített be, amelyik a félvezető-ellenálás tremikus zajámól képzi a titkosítás alapját képező véltelenszámot.