Bevezetés Ezen a nyáron az Intel valami furcsa dolgot tett: sikerült lecserélnie a processzorok két generációját, amelyek a mainstream személyi számítógépekre készültek. Először a Haswellt a Broadwell mikroarchitektúrájú processzorok váltották fel, de aztán alig pár hónapon belül elvesztették újdonságuk státuszát, és átadták helyét a Skylake processzoroknak, amelyek még legalább másfél évig a legprogresszívebb CPU-k maradnak. Ez a generációs ugrás elsősorban az Intel problémái miatt következett be egy új, 14 nm-es folyamattechnológia bevezetésével, amelyet mind a Broadwell, mind a Skylake gyártásában használnak. A Broadwell mikroarchitektúra teljesítményhordozói nagy késéssel indultak az asztali rendszerek felé, és utódaik előre meghatározott ütemterv szerint jelentek meg, ami az ötödik generációs Core processzorok gyűrött bejelentéséhez és életciklusuk jelentős csökkenéséhez vezetett. Mindezen zavarok eredményeként az asztali számítógépek szegmensében a Broadwell a gazdaságos processzorok igen szűk rését foglalta el erőteljes grafikus maggal, és mára megelégszik a magasan specializált termékekre jellemző kis értékesítési szinttel. A haladó felhasználók figyelme a Broadwell - Skylake processzorok követőire terelődött.

Meg kell jegyezni, hogy az elmúlt néhány évben az Intel egyáltalán nem örült rajongóinak termékei teljesítményének növekedésével. A processzorok minden új generációja csak néhány százalékkal növeli a teljesítményt, ami végső soron ahhoz vezet, hogy a felhasználók nem motiválják egyértelműen a régi rendszereket. De a Skylake - a CPU-generáció megjelenése, amely felé az Intel valójában túlugrott - bizonyos reményeket keltett, hogy valóban érdemes frissítést kapni a legelterjedtebb számítástechnikai platformra. Ilyesmi azonban nem történt: az Intel a megszokott repertoárjában lépett fel. A Broadwellt a mainstream asztali processzorok leágazásaként mutatták be a nagyközönségnek, míg a Skylake a legtöbb alkalmazásban csekély mértékben gyorsabbnak bizonyult, mint Haswell.

Ezért minden várakozás ellenére a Skylake értékesítése sok szkepticizmust váltott ki. A valódi tesztek eredményeinek áttekintése után sok vásárló egyszerűen nem látta értelmét a hatodik generációs Core processzorokra való váltásnak. Valójában a friss CPU-k fő ütőkártyája elsősorban egy új platform gyorsítással belső interfészek, de nem egy új processzor mikroarchitektúra. Ez pedig azt jelenti, hogy a Skylake kevés valódi ösztönzést kínál a korábbi generációs rendszerek frissítésére.

Azonban továbbra sem tántorítanánk el kivétel nélkül minden felhasználót a Skylake váltásától. Az tény, hogy bár az Intel igen visszafogott ütemben növeli processzorai teljesítményét, a Sandy Bridge megjelenése óta, amelyek még mindig sok rendszerben működnek, a mikroarchitektúra négy generációja már megváltozott. A fejlődés útjának minden lépése hozzájárult a teljesítmény növekedéséhez, és a Skylake a mai napig meglehetősen jelentős teljesítménynövekedést tud nyújtani korábbi elődjeihez képest. Csak ahhoz, hogy ezt lássuk, nem Haswell-lel kell összehasonlítani, hanem a Core család korábbi képviselőivel, akik előtte megjelentek.

Valójában pontosan ezt fogjuk tenni ma. Mindezek ellenére úgy döntöttünk, hogy megnézzük, mennyit nőtt a Core i7 processzorok teljesítménye 2011 óta, és egyetlen tesztben összegyűjtöttük a Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell és Skylake generációk régebbi Core i7-eit. Miután megkaptuk az ilyen tesztek eredményeit, megpróbáljuk megérteni, hogy mely processzortulajdonosoknak kell elkezdeniük a régi rendszerek frissítését, és melyikük várhat a CPU-k következő generációinak megjelenéséig. Útközben megvizsgáljuk a laboratóriumunkban még nem tesztelt Broadwell és Skylake generációk új Core i7-5775C és Core i7-6700K processzorainak teljesítményszintjét is.

A tesztelt CPU-k összehasonlító jellemzői

Sandy Bridge-től Skylake-ig: Specifikus teljesítmény-összehasonlítás

Annak érdekében, hogy emlékezzünk arra, hogyan változott az Intel processzorok teljesítménye az elmúlt öt évben, úgy döntöttünk, hogy egy egyszerű teszttel kezdjük, amelyben összehasonlítottuk a Sandy Bridge, az Ivy Bridge, a Haswell, a Broadwell és a Skylake sebességét, ugyanarra csökkentve. frekvencia 4 .0 GHz. Ebben az összehasonlításban a Core i7 processzorokat, vagyis a négymagos, Hyper-Threading technológiájú processzorokat használtuk.

A SYSmark 2014 1.5 átfogó tesztet vettük a fő teszteszköznek, ami azért jó, mert reprodukálja a tipikus felhasználói tevékenységeket az általános irodai alkalmazásokban, multimédiás tartalmak létrehozása és feldolgozása során, valamint számítástechnikai problémák megoldása során. Az alábbi grafikonok a kapott eredményeket mutatják. Az észlelés megkönnyítése érdekében ezeket normalizálják, a Sandy Bridge teljesítményét 100 százalékosnak tekintik.

A SYSmark 2014 1.5 integrált indikátor a következő megfigyeléseket teszi lehetővé. A Sandy Bridge-ről az Ivy Bridge-re való átállás nagyon kis mértékben - körülbelül 3-4 százalékkal - növelte a fajlagos termelékenységet. A következő lépés Haswellhez sokkal kifizetődőbb volt, és 12 százalékos teljesítményjavulást eredményezett. És ez a maximális növekedés, ami a fenti grafikonon megfigyelhető. Hiszen a Broadwell csak 7 százalékkal előzi meg a Haswellt, a Broadwellről a Skylake-re való átállás pedig mindössze 1-2 százalékkal növeli a fajlagos teljesítményt. A Sandy Bridge-től a Skylake-ig minden előrelépés 26 százalékos teljesítménynövekedést jelent állandó órajel mellett.

A kapott SYSmark 2014 1.5 indikátorok részletesebb értelmezése a következő három grafikonon látható, ahol az integrál teljesítményindexet alkalmazástípusonként komponensekre bontjuk.

Ügyeljen arra, hogy a mikroarchitektúrák új verzióinak bevezetésével a multimédiás alkalmazások felgyorsulnak. Ezekben a Skylake mikroarchitektúra akár 33 százalékkal is felülmúlja a Sandy Bridge-et. De éppen ellenkezőleg, a problémák számbavételében nyilvánul meg a haladás a legkevésbé. Sőt, ilyen terhelés mellett a Broadwelltől a Skylake-ig tartó lépés még a fajlagos teljesítmény enyhe csökkenésével is jár.

Most képzeljük el, mi történt a fajlagos termelékenységgel Intel processzorok az elmúlt néhány évben próbáljuk meg kitalálni, hogy minek köszönhetőek a megfigyelt változások.

A Sandy Bridge-től a Skylake-ig: mi változott az Intel processzoraiban

Nem véletlenül döntöttünk úgy, hogy a Sandy Bridge generáció különböző Core i7-es képviselőinek összehasonlításában viszonyítási pontot teszünk. Ez volt az, amely szilárd alapot teremtett a produktív Intel processzorok további fejlesztéséhez a mai Skylake-ig. Így a Sandy Bridge család képviselői lettek az első olyan magasan integrált CPU-k, amelyekben mind a számítási, mind a grafikus magokat egy félvezető chipbe szerelték össze, valamint egy északi híd L3 gyorsítótárral és memóriavezérlővel. Ezenkívül először kezdték el használni a belső gyűrűs buszt, amelyen keresztül megoldódott az ilyen összetett processzort alkotó összes szerkezeti egység rendkívül hatékony interakciójának problémája. A processzorok következő generációi továbbra is követik ezeket az univerzális felépítési elveket, amelyeket a Sandy Bridge mikroarchitektúrája minden komolyabb módosítás nélkül lefektet.

A számítási magok belső mikroarchitektúrája jelentős változásokon ment keresztül a Sandy Bridge-ben. Nemcsak az új AES-NI és AVX utasításkészletek támogatását valósította meg, hanem számos jelentős fejlesztést is talált a végrehajtási folyamat mélyén. A Sandy Bridge-ben külön nulla szintű gyorsítótár került a dekódolt utasításokhoz; egy teljesen új parancs-átrendezési blokk jelent meg, amely egy fizikai regiszterfájl használatán alapul; az elágazás-előrejelző algoritmusok jelentősen javultak; és emellett az adatokkal való munkavégzés három végrehajtási portja közül kettő egységes lett. Az ilyen heterogén reformok, amelyeket a csővezeték minden szakaszában egyszerre hajtottak végre, lehetővé tették a Sandy Bridge fajlagos teljesítményének komoly növelését, amely azonnal közel 15 százalékkal nőtt az előző generációs Nehalem processzorokhoz képest. Ehhez járult még a névleges órajel-frekvenciák 15%-os növekedése és a kiváló túlhajtási potenciál, aminek eredményeként összességében egy olyan processzorcsaládot kaptunk, amelyet ma is példaként használ az Intel, mint a " tehát" fázis a vállalat ingafejlesztési koncepciójában.

Valójában a Sandy Bridge után nem láttunk olyan javulást a mikroarchitektúrában, amely a tömeg és a hatékonyság tekintetében hasonló lenne. A processzortervek minden következő generációja sokkal kisebb fejlesztéseket hajtott végre a magokon. Talán ez a valódi verseny hiányát tükrözi a processzorpiacon, a lassulás oka talán az Intel azon vágyában keresendő, hogy a grafikus magok fejlesztésére összpontosítson, vagy a Sandy Bridge egyszerűen olyan sikeres projektnek bizonyult, hogy a további fejlesztés túl sok erőfeszítést igényel.

A Sandy Bridge-ről az Ivy Bridge-re való átmenet tökéletesen illusztrálja az innováció intenzitásának csökkenését. Annak ellenére, hogy a Sandy Bridge utáni következő generációs processzorokat egy új, 22 nm-es szabványú gyártástechnológiára állították át, órajelei egyáltalán nem nőttek. A tervezésben végrehajtott fejlesztések elsősorban a rugalmasabb memóriavezérlőt és buszvezérlőt érintették. PCI Express, amely kompatibilitást kapott a harmadik verzióval ezt a szabványt. Ami a számítási magok mikroarchitektúráját illeti, néhány kozmetikai változtatás lehetővé tette az osztási műveletek végrehajtásának felgyorsítását és a Hyper-Threading technológia hatékonyságának kismértékű növelését, és semmi mást. Ennek eredményeként a fajlagos termelékenység növekedése nem haladta meg az 5 százalékot.

Ugyanakkor az Ivy Bridge bemutatása hozott valamit, amit a túlhajtások milliomodik serege ma már keservesen sajnál. Az Intel ennek a generációnak a processzoraitól kezdve felhagyott a CPU félvezető chip és az azt fedő burkolat párosításával fluxusmentes forrasztással, és áttért a közöttük lévő tér kitöltésére egy nagyon kétes hővezető tulajdonságú polimer termikus interfész anyaggal. . Ez mesterségesen rontotta a frekvenciapotenciált, és érezhetően kevésbé túlhajthatóvá tette az Ivy Bridge processzorokat, valamint az összes követőjüket az ebből a szempontból igen pörgős Sandy Bridge-hez képest.

Az Ivy Bridge azonban csak egy pipa, ezért senki sem ígért különösebb áttörést ezekben a processzorokban. A következő generáció, a Haswell azonban nem hozott semmi inspiráló teljesítménynövekedést, amely az Ivy Bridge-től eltérően már az „úgy” fázisban van. És ez valójában egy kicsit furcsa, mivel a Haswell mikroarchitektúrában sok különféle fejlesztés található, és ezek a végrehajtási folyamat különböző részein vannak szétszórva, ami összességében növelheti a parancs végrehajtásának általános ütemét.

Például a folyamat bemeneti részében javult az elágazás előrejelzési teljesítménye, és a dekódolt utasítások sorát dinamikusan megosztották a Hyper-Threading technológián belül együtt létező párhuzamos szálak között. Útközben megnőtt a parancsok soron kívüli végrehajtásának ablaka, ami összességében növelte volna a processzor által párhuzamosan végrehajtott kód arányát. Közvetlenül a végrehajtó egységben két további funkcionális port került hozzáadásra, amelyek az egész számú parancsok feldolgozását, az ágak kiszolgálását és az adatok mentését szolgálják. Ennek köszönhetően a Haswell akár nyolc mikroműveletet tudott feldolgozni óránként – harmadával többet, mint elődei. Ráadásul az új mikroarchitektúra az L1 és L2 gyorsítótár átviteli sebességét is megduplázta.

Így a Haswell mikroarchitektúra fejlesztései nem csak a dekóder sebességét befolyásolták, ami, úgy tűnik, Ebben a pillanatban szűk keresztmetszete lett modern processzorok mag. Végül is a fejlesztések lenyűgöző listája ellenére a fajlagos teljesítmény növekedése Haswellben az Ivy Bridge-hez képest csak körülbelül 5-10 százalék volt. De az igazságosság kedvéért meg kell jegyezni, hogy a gyorsulás észrevehetően sokkal erősebb a vektoros műveleteknél. A legnagyobb előny pedig az új AVX2 és FMA parancsokat használó alkalmazásokban tapasztalható, amelyek támogatása ebben a mikroarchitektúrában is megjelent.

A Haswell processzorokat, például az Ivy Bridge-et, szintén nem kedvelték eleinte különösebben a rajongók. Főleg, ha figyelembe vesszük azt a tényt, hogy az eredeti verzióban nem kínáltak órajel-növekedést. Egy évvel debütálásuk után azonban Haswell észrevehetően vonzóbbnak tűnt. Először is, megszaporodtak az olyan alkalmazások, amelyek kihasználják ennek az architektúrának az erősségeit, és vektoros utasításokat használnak. Másodszor, az Intel frekvenciákkal korrigálni tudta a helyzetet. A saját Devil's Canyon kódnevet kapó Haswell későbbi verziói az órajel növelésével tudták növelni előnyüket elődeikkel szemben, ami végül áttörte a 4 GHz-es plafont. Ráadásul a túlhúzók példáját követve az Intel továbbfejlesztette a processzorburkolat alatti polimer termikus interfészt, ami alkalmasabbá tette a Devil's Canyont a túlhajtásra. Persze nem olyan képlékeny, mint a Sandy Bridge, de azért.

És ilyen csomagokkal az Intel felkereste Broadwellt. Mivel a fő legfontosabb jellemzője ezek a processzorok egy új, 14 nm-es szabványú gyártási technológiának számítottak, mikroarchitektúrájukban nem terveztek jelentős újításokat - ez volt szinte a legbanálisabb „pipa”. Mindent, ami az új termékek sikeréhez szükséges, egyetlen vékony folyamattechnológia biztosíthatna második generációs FinFET tranzisztorokkal, amely elméletileg lehetővé teszi az energiafogyasztás csökkentését és a frekvencia növelését. Az új technológia gyakorlati megvalósítása azonban kudarcok sorozatába torkollott, aminek következtében a Broadwell csak gazdaságosságot kapott, magas frekvenciákat nem. Ennek eredményeként az Intel által az asztali rendszerekhez bevezetett e generációs processzorok inkább mobil CPU-nak tűntek, semmint a Devil's Canyon üzletág követőinek. Ráadásul a csonka hőcsomagok és a visszacsavart frekvenciák mellett egy kisebb L3 gyorsítótárral különböznek elődeiktől, amit azonban némileg ellensúlyoz a külön chipen elhelyezett negyedik szintű gyorsítótár megjelenése.

A Haswell-lel azonos gyakorisággal a Broadwell processzorok nagyjából 7%-os előnyt mutatnak, amit egy további adatgyorsítótárazási réteg hozzáadásával és az elágazás-előrejelzési algoritmus további fejlesztésével, valamint a fő belső pufferek növekedésével biztosítanak. Ezenkívül a Broadwell új és gyorsabb végrehajtási sémákkal rendelkezik a szorzási és osztási utasításokhoz. Mindezeket az apró fejlesztéseket azonban eltörli az órajel-kudarc, amely visszarepít minket a Sandy Bridge előtti korszakba. Így például a Broadwell generáció régebbi túlhúzója, a Core i7-5775C gyengébb a teljesítmény szempontjából. magfrekvencia i7-4790K akár 700 MHz. Nyilvánvaló, hogy ezzel a háttérrel értelmetlen valamiféle termelékenységnövekedést várni, ha nem lenne komoly visszaesés.

Sok szempontból éppen ennek köszönhető, hogy Broadwell nem volt vonzó a felhasználók nagy része számára. Igen, ennek a családnak a processzorai rendkívül gazdaságosak, és még egy 65 wattos vázas hőcsomagba is beleférnek, de nagyjából kit érdekel? Az első generációs 14 nm-es CPU túlhajtási potenciálja meglehetősen visszafogottnak bizonyult. Nem beszélünk az 5 GHz-es sávot megközelítő frekvenciákon végzett munkáról. A Broadwell léghűtéssel elérhető maximuma 4,2 GHz környékén van. Más szóval, az Intelnél megjelent a Core ötödik generációja, legalábbis furcsa. Amit egyébként a mikroprocesszor-óriás végül megbánt: az Intel képviselői megjegyzik, hogy a Broadwell késői megjelenése asztali számítógépek, lerövidült életciklusa és atipikus jellemzői negatívan befolyásolták az eladások szintjét, és a cég nem tervez többet ilyen kísérletekbe bocsátkozni.

Ennek fényében a legújabb Skylake-et nem annyira az Intel mikroarchitektúra továbbfejlesztéseként mutatják be, hanem mint egyfajta hibajavító munkát. Annak ellenére, hogy a processzorok e generációjának gyártása ugyanazt a 14 nm-es folyamattechnológiát alkalmazza, mint a Broadwell esetében, a Skylake-nek nincs gondja a magas frekvenciákkal. A hatodik generációs Core processzorok névleges frekvenciái visszaálltak a 22 nm-es elődökre jellemző mutatókra, sőt a túlhajtási potenciál kissé nőtt. A túlhúzók a kezére játszották, hogy a Skylake-ben a processzor teljesítmény-átalakítója ismét az alaplapra vándorolt, és ezáltal csökkentette a CPU teljes hőleadását a túlhajtás során. Csak az a kár, hogy az Intel soha nem tért vissza a hatékony termikus interfész használatához a chip és a processzorfedél között.

De ami a számítási magok alapvető mikroarchitektúráját illeti, annak ellenére, hogy Skylake, akárcsak Haswell, az „úgy” fázis megtestesítője, nagyon kevés újítás található benne. Sőt, ezek többsége a végrehajtási csővezeték bemeneti részének bővítését célozza, míg a csővezeték többi része lényeges változtatás nélkül maradt. A változtatások az elágazás-előrejelzés teljesítményének javítására és az előzetes letöltési blokk hatékonyságának javítására vonatkoznak, semmi többre. Ugyanakkor néhány optimalizálás nem annyira a teljesítmény javítását szolgálja, mint inkább az energiahatékonyság újabb növelését. Ezért nem kell meglepődni azon, hogy a Skylake fajlagos teljesítményét tekintve szinte megegyezik a Broadwellel.

Vannak azonban kivételek: in egyedi esetek A Skylake teljesítményben és még észrevehetőbben is felülmúlhatja elődeit. A tény az, hogy ebben a mikroarchitektúrában a memória alrendszert javították. A processzoron belüli gyűrűs busz gyorsabb lett, és ez végül megnövelte az L3 gyorsítótár sávszélességét. Ráadásul a memóriavezérlő támogatja a magas frekvencián működő DDR4 SDRAM memóriát.

De végül mégis kiderül, hogy bármit mond az Intel a Skylake progresszívségéről, a hétköznapi felhasználók szemszögéből ez egy meglehetősen gyenge frissítés. A Skylake főbb fejlesztései a grafikus magban és az energiahatékonyságban történtek, ami megnyitja az utat az ilyen CPU-k előtt a ventilátor nélküli táblagépes rendszerek felé. Ennek a generációnak az asztali képviselői nem túl észrevehetően különböznek ugyanattól a Haswelltől. Még ha becsukjuk a szemünket a Broadwell köztes generációjának létezése előtt, és a Skylake-et közvetlenül a Haswell-lel hasonlítjuk össze, akkor a fajlagos termelékenység megfigyelt növekedése körülbelül 7-8 százalék lesz, ami aligha nevezhető a technikai fejlődés lenyűgöző megnyilvánulásának.

Útközben meg kell jegyezni, hogy a technológiai gyártási folyamatok fejlesztése nem váltja be a hozzá fűzött reményeket. A Sandy Bridge-től a Skylake-ig vezető úton az Intel két félvezető technológiát változtatott, és több mint felére csökkentette a tranzisztoros kapuk vastagságát. A modern 14 nm-es folyamattechnológia azonban az öt évvel ezelőtti 32 nm-es technológiához képest nem tette lehetővé a processzorok működési frekvenciájának növelését. Az elmúlt öt generáció összes Core processzorának órajele nagyon hasonló, ami ha túllépi a 4 GHz-es határt, akkor nagyon jelentéktelen.

Ennek vizuális szemléltetésére tekintse meg a következő grafikont, amely a régebbi, túlhajtható Core i7 processzorok különböző generációinak órajelét mutatja.

Ráadásul az órajel csúcsfrekvenciája még a Skylake-en sincs. A Devil's Canyon alcsoportba tartozó Haswell processzorok a maximális frekvenciával büszkélkedhetnek. Névleges frekvenciájuk 4,0 GHz, de a turbó üzemmódnak köszönhetően valós körülmények akár 4,4 GHz-es túlhajtásra is képesek. A modern Skylake esetében a maximális frekvencia csak 4,2 GHz.

Mindez természetesen kihat a különböző CPU családok valódi képviselőinek végső teljesítményére. És akkor azt javasoljuk, hogy nézzük meg, mindez hogyan befolyásolja a Sandy Bridge, Ivy Bridge, Haswell, Broadwell és Skylake családok zászlóshajó processzoraira épülő platformok teljesítményét.

Hogyan teszteltük

Az összehasonlításban öt különböző generációs Core i7 processzor vett részt: Core i7-2700K, Core i7-3770K, Core i7-4790K, Core i7-5775C és Core i7-6700K. Ezért a tesztelésben részt vevő komponensek listája meglehetősen kiterjedtnek bizonyult:

Processzorok:

Intel Core i7-2600K (Sandy Bridge, 4 mag + HT, 3,4-3,8 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-3770K (Ivy Bridge, 4 mag + HT, 3,5-3,9 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-4790K (Haswell Refresh, 4 mag + HT, 4,0-4,4 GHz, 8 MB L3);
Intel Core i7-5775C (Broadwell, 4 mag, 3,3-3,7 GHz, 6 MB L3, 128 MB L4).
Intel Core i7-6700K (Skylake, 4 mag, 4,0-4,2 GHz, 8 MB L3).

CPU hűtő: Noctua NH-U14S.
Alaplapok:

ASUS Z170 Pro Gaming (LGA 1151, Intel Z170);
ASUS Z97-Pro (LGA 1150, Intel Z97);
ASUS P8Z77-V Deluxe (LGA1155, Intel Z77).

Memória:

2x8 GB DDR3-2133 SDRAM, 9-11-11-31 (G.Skill F3-2133C9D-16GTX);
2x8 GB DDR4-2666 SDRAM, 15-15-15-35 (Corsair Vengeance LPX CMK16GX4M2A2666C16R).

Videókártya: NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (6 GB/384 bites GDDR5, 1000-1076/7010 MHz).
Lemez alrendszer: Kingston HyperX Savage 480 GB (SHSS37A/480G).
Tápegység: Corsair RM850i ​​(80 Plus Gold, 850 W).

A tesztelést a Microsoft Windows 10 Enterprise Build 10240 operációs rendszeren hajtották végre a következő illesztőprogramok használatával:

Intel lapkakészlet-illesztőprogram 10.1.1.8;
Intel Management Engine Interface Driver 11.0.0.1157;
NVIDIA GeForce 358.50 Sofőr.

Teljesítmény

Összteljesítményét

A processzorok teljesítményének értékelésére a gyakori feladatokban hagyományosan a Bapco SYSmark tesztcsomagot használjuk, amely a felhasználó munkáját szimulálja a valódi közös modern eszközökben. irodai programok valamint digitális tartalom létrehozására és feldolgozására szolgáló alkalmazások. A teszt ötlete nagyon egyszerű: egyetlen mérőszámot állít elő, amely jellemzi a számítógép átlagos súlyozott sebességét a mindennapi használat során. Miután elhagyta a műtőt Windows rendszerek 10, ez a benchmark ismét frissült, és most a legtöbbet használjuk legújabb verzió– SYSmark 2014 1.5.

Nál nél Alapvető összehasonlítás Különböző generációs i7-ek, amikor névleges üzemmódjukban működnek, az eredmények egyáltalán nem ugyanazok, mint egyetlen órajelen összehasonlítva. Ennek ellenére a turbó üzemmód valós frekvenciája és jellemzői meglehetősen jelentős hatással vannak a teljesítményre. A kapott adatok szerint például a Core i7-6700K akár 11 százalékkal gyorsabb, mint a Core i7-5775C, de előnye a Core i7-4790K-val szemben igen csekély – mindössze 3 százalék körüli. Ugyanakkor nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy a legújabb Skylake lényegesen gyorsabb, mint a Sandy Bridge és Ivy Bridge generációk processzorai. Előnye a Core i7-2700K-val és a Core i7-3770K-val szemben eléri a 33, illetve a 28 százalékot.

A SYSmark 2014 1.5 eredményeinek mélyebb megértése betekintést nyújthat a különféle rendszerhasználati forgatókönyvek során kapott teljesítménypontszámokba. Az Office Productivity forgatókönyv a tipikus irodai munkát modellezi: szövegkészítés, táblázatkezelés, e-mailezés és internetböngészés. A szkript a következő alkalmazáskészletet használja: Adobe Acrobat XI Pro, Google Chrome 32, Microsoft Excel 2013, Microsoft OneNote 2013, Microsoft Outlook 2013, Microsoft PowerPoint 2013, Microsoft Word 2013, WinZip Pro 17.5 Pro.

A Media Creation forgatókönyv egy reklám létrehozását szimulálja előre rögzített digitális képek és videók felhasználásával. Erre a célra népszerű Adobe csomagok Photoshop CS6 Extended, Adobe Premiere Pro CS6 és Trimble SketchUp Pro 2013.

Az adat/pénzügyi elemzés forgatókönyv egy bizonyos pénzügyi modellen alapuló statisztikai elemzésre és befektetés-előrejelzésre szolgál. A forgatókönyv nagy mennyiségű numerikus adatot és kettőt használ Microsoft alkalmazások Excel 2013 és WinZip Pro 17.5 Pro.

A különböző terhelési forgatókönyvek mellett általunk elért eredmények minőségileg megismétlik a SYSmark 2014 általános mutatóit 1.5. Csak az a tény vonzza a figyelmet, hogy a Core i7-4790K processzor egyáltalán nem tűnik elavultnak. A legújabb Core i7-6700K-val szemben csak az Adat/Pénzügyi elemzés számítási forgatókönyvében veszít észrevehetően, más esetekben pedig vagy nagyon feltűnő mértékben alulmúlja követőjét, vagy akár gyorsabbnak is bizonyul. Például a Haswell család egyik tagja megelőzi az új Skylake-et irodai alkalmazások. De a régebbi kiadású processzorok, a Core i7-2700K és a Core i7-3770K kissé elavultnak tűnnek. 25-40 százalékot veszítenek az újdonságtól a különböző típusú feladatokban, és ez talán elég ok arra, hogy a Core i7-6700K méltó helyettesítőnek tekinthető.

Játékteljesítmény

Mint ismeretes, a modern játékok túlnyomó többségében a nagy teljesítményű processzorokkal felszerelt platformok teljesítményét a grafikus alrendszer ereje határozza meg. Éppen ezért a processzorok tesztelésekor a leginkább processzorigényes játékokat választjuk, és kétszer mérjük a képkockák számát. Az első sikeres teszteket az élsimítás bekapcsolása nélkül hajtják végre, és messze nem a legtöbbet telepítik nagy felbontások. Az ilyen beállítások lehetővé teszik annak értékelését, hogy a processzorok általánosságban mennyire teljesítenek a játékterhelés mellett, ami azt jelenti, hogy spekulálhatunk arról, hogy a tesztelt számítási platformok hogyan fognak viselkedni a jövőben, amikor a grafikus gyorsítók gyorsabb verziói megjelennek a piacon. A második lépést valósághű beállításokkal hajtják végre - FullHD felbontás és teljes képernyős élsimítás maximális szintjének kiválasztásakor. Véleményünk szerint ezek az eredmények nem kevésbé érdekesek, hiszen választ adnak arra a gyakran feltett kérdésre, hogy a processzorok milyen szintű játékteljesítményt tudnak biztosítani jelenleg - modern körülmények között.

Ebben a tesztben azonban egy nagy teljesítményű grafikus alrendszert állítottunk össze a zászlóshajó alapján NVIDIA grafikus kártya GeForce GTX 980 Ti. Ennek eredményeként egyes játékokban a képkockasebesség a processzor teljesítményétől függött még FullHD felbontásban is.

FullHD felbontásban, maximális minőségi beállításokkal

A processzorok játékteljesítményre gyakorolt ​​hatása általában elhanyagolható, különösen, ha a Core i7 sorozat erőteljes képviselőiről van szó. Ha azonban öt különböző Core i7 generációt hasonlítunk össze, az eredmények egyáltalán nem egységesek. Még a legmagasabb minőségi beállítások mellett is a Core i7-6700K és Core i7-5775C grafikája mutatja a legnagyobb játékteljesítményt, míg a régebbi Core i7 elmarad tőlük. Így a Core i7-6700K-s rendszerben elért képkockasebesség feltűnő egy százalékkal meghaladja a Core i7-4770K-ra épülő rendszer teljesítményét, de a Core i7-2700K és Core i7-3770K processzorok már úgy tűnik. lényegesen rosszabb alap egy játékrendszerhez. A Core i7-2700K-ról vagy Core i7-3770K-ról a legújabb Core i7-6700K-ra váltás 5-7 százalékos fps-növekedést eredményez, ami igencsak érezhető hatással lehet a játék minőségére.

Mindezt sokkal tisztábban láthatja, ha megnézi a csökkentett képminőségű processzorok játékteljesítményét, amikor a képfrissítés nem a grafikus alrendszer erején múlik.

Eredmények csökkentett felbontással

A legújabb Core i7-6700K ismét a legmagasabb teljesítményt mutatja a Core i7 legújabb generációi közül. A Core i7-5775C-vel szembeni fölénye körülbelül 5 százalék, a Core i7-4690K-val szemben pedig körülbelül 10 százalék. Nincs ebben semmi különös: a játékok meglehetősen érzékenyek a memória alrendszer sebességére, és ebben az irányban hajtott végre komoly fejlesztéseket a Skylake. De a Core i7-6700K fölénye a Core i7-2700K és Core i7-3770K felett sokkal szembetűnőbb. A régebbi Sandy Bridge 30-35 százalékkal marad el az újdonságtól, az Ivy Bridge pedig 20-30 százalék körüli veszteséget szenved el vele szemben. Más szóval, bármennyire is szidják az Intelt, mert túl lassú a fejlesztéshez saját processzorok, a cég az elmúlt öt évben harmadára tudta növelni CPU-i sebességét, és ez nagyon kézzelfogható eredmény.

A valódi játékokban való tesztelést a népszerű Futuremark 3DMark szintetikus benchmark eredményei teszik teljessé.

A játék teljesítményét a Futuremark 3DMark eredményei is tükrözik. Amikor a Core i7 processzorok mikroarchitektúráját áthelyezték a Sandy Bridge-ről az Ivy Bridge-re, a 3DMark pontszámai 2-7 százalékkal nőttek. A Haswell dizájn bevezetése és a Devil's Canyon processzorok megjelenése további 7-14 százalékkal növelte a régebbi Core i7 teljesítményét. Ekkor azonban a viszonylag alacsony órajellel rendelkező Core i7-5775C megjelenése némileg visszavetette a teljesítményt. A legújabb Core i7-6700K-nak pedig a mikroarchitektúra két generációját kellett egyszerre elviselnie. Az új Skylake család processzorának végső 3DMark besorolása a Core i7-4790K-hoz képest akár 7 százalékkal is nőtt. És valójában ez nem is olyan sok: elvégre a Haswell processzorok tudták a legszembetűnőbb teljesítményjavulást hozni az elmúlt öt évben. Az asztali processzorok legújabb generációi valóban némileg csalódást okoznak.

Alkalmazási tesztek

Az Autodesk 3ds max 2016-ban a végső renderelési sebességet teszteljük. Méri az 1920x1080 képpont felbontású renderelés idejét egy renderer segítségével mentális sugár egy normál Hummer-jelenet egyik képkockája.

A végső renderelés másik tesztjét a népszerű ingyenes Blender 2.75a 3D grafikus csomag segítségével végezzük el. Ebben mérjük a végső modell elkészítésének időtartamát a Blender Cycles Benchmark rev4-ből.

A fotorealisztikus 3D renderelés sebességének mérésére a Cinebench R15 tesztet használtuk. A Maxon nemrég frissítette benchmarkját, és most ismét lehetővé teszi, hogy értékelje a különböző platformok sebességét a renderelés során. aktuális verziók animációs csomag Cinema 4D.

A modern technológiákkal készült weboldalak és online alkalmazások teljesítményét az új Microsoft Edge 20.10240.16384.0 böngészőben mérjük. Ehhez egy speciális WebXPRT 2015 tesztet használnak, amely az internetes alkalmazásokban ténylegesen használt algoritmusokat valósítja meg HTML5-ben és JavaScriptben.

A grafikus feldolgozás teljesítménytesztelése ben történik Adobe Photoshop CC 2015. A mért egy tesztszkript átlagos végrehajtási ideje, amely egy kreatívan újratervezett Retouch Artists Photoshop Speed ​​​​Test, amely négy, digitális fényképezőgéppel készített 24 megapixeles kép tipikus feldolgozását tartalmazza.

Amatőr fotósok számos megkeresése miatt grafikus teljesítménytesztet végeztünk Adobe program Photoshop Lightroom 6.1. A tesztszkript tartalmaz utófeldolgozást és exportálást JPEG formátumba 1920x1080 felbontással és maximális minőség kétszáz Nikon D300 digitális fényképezőgéppel készített 12 megapixeles RAW kép.

Az Adobe Premiere Pro CC 2015 nemlineáris videószerkesztési teljesítményt tesztel. Méri a H.264 Blu-ray formátumban történő megjelenítési időt egy HDV 1080p25 felvételt tartalmazó projekthez, különféle effektusokkal.

Az információtömörítés során a processzorok sebességének mérésére a WinRAR 5.3 archiválót használjuk, amellyel a maximális tömörítési arányú mappát archiváljuk. különféle fájlokat 1,7 GB összmennyiséggel.

Az x264 FHD Benchmark 1.0.1 (64 bites) tesztet a videó H.264 formátumba történő átkódolásának sebességének becslésére használják, az x264 kódoló által a forrásvideó felbontású MPEG-4/AVC formátumba történő kódolásához szükséges idő mérése alapján. [e-mail védett]és az alapértelmezett beállításokat. Meg kell jegyezni, hogy ennek a benchmarknak az eredményei nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak, mivel az x264 kódoló számos népszerű átkódoló segédprogram alapja, mint például a HandBrake, a MeGUI, a VirtualDub és így tovább. A teljesítményméréshez használt kódolót rendszeresen frissítjük, és a tesztelésben részt vett az r2538-as verzió, amely minden modern utasításkészletet támogat, beleértve az AVX2-t is.

Emellett egy új x265 kódolóval is felvettük a tesztalkalmazások listáját, amely a videót az ígéretes H.265/HEVC formátumba tudja átkódolni, ami a H.264 logikus folytatása, és hatékonyabb tömörítési algoritmusokkal jellemezhető. A teljesítmény értékeléséhez az eredeti [e-mail védett] Y4M videofájl, amely H.265 formátumba van átkódolva, közepes profillal. Ebben a tesztelésben részt vett a kódoló 1.7-es verziójának kiadása.

A Core i7-6700K előnye a korai elődeihez képest a különböző alkalmazásokban kétségtelen. A bekövetkezett fejlődésből azonban kétféle feladat profitált a legtöbbet. Először is a multimédiás tartalom feldolgozásával kapcsolatos, legyen szó akár videóról, akár képekről. Másodszor, végső renderelés 3D modellezési és tervezési csomagokban. Általában ilyen esetekben a Core i7-6700K legalább 40-50 százalékkal felülmúlja a Core i7-2700K-t. És néha sokkal lenyűgözőbb sebességjavulás látható. Tehát a videó átkódolásakor az x265 kodekkel a legújabb Core i7-6700K pontosan kétszer akkora teljesítményt ad, mint a régi Core i7-2700K.

Ha az erőforrás-igényes feladatok végrehajtásának sebességének növekedéséről beszélünk, amelyet a Core i7-6700K nyújthat a Core i7-4790K-hoz képest, akkor nincsenek ilyen lenyűgöző illusztrációk az Intel mérnökei munkájának eredményeiről. Az újdonság maximális előnye a Lightroomban figyelhető meg, itt a Skylake másfélszer jobbnak bizonyult. De ez inkább kivétel a szabály alól. A legtöbb multimédiás feladathoz azonban a Core i7-6700K csak 10 százalékos teljesítményjavulást kínál a Core i7-4790K-hoz képest. Más jellegű terhelés esetén pedig még kisebb, vagy egyáltalán nincs különbség a sebességben.

Külön-külön néhány szót kell ejteni a Core i7-5775C által mutatott eredményről. Az alacsony órajel miatt ez a processzor lassabb, mint a Core i7-4790K és Core i7-6700K. De ne felejtsük el, hogy fő jellemzője a hatékonyság. És nagyon is képes az egyikévé válni a legjobb lehetőségeket az elfogyasztott villamos energia wattjára eső fajlagos teljesítmény tekintetében. Ezt a következő részben könnyen ellenőrizni fogjuk.

Energia fogyasztás

A Skylake processzorokat modern 14 nm-es eljárással, második generációs 3D tranzisztorokkal gyártják, ennek ellenére a TDP-jük 91 W-ra nőtt. Más szavakkal, az új CPU-k nem csak „forróbbak”, mint a 65 wattos Broadwell-ek, de a számított hőelvezetés tekintetében is felülmúlják a Haswell-eket, amelyeket 22 nm-es technológiával gyártottak, és együtt léteznek a 88 wattos hőcsomagban. Ennek oka nyilvánvalóan az, hogy kezdetben a Skylake architektúrát nem a magas frekvenciákra optimalizálták, hanem az energiahatékonyságra és a felhasználási lehetőségre. mobil eszközök. Ezért ahhoz, hogy az asztali Skylake a 4 GHz-es jelzés közelében elhelyezkedő, elfogadható órajel-frekvenciákat kapjon, fel kellett tekerni a tápfeszültséget, ami elkerülhetetlenül befolyásolta az energiafogyasztást és a hőleadást.

A Broadwell processzorok azonban az alacsony üzemi feszültségben sem különböztek egymástól, így van remény, hogy a 91 wattos Skylake hőcsomagot formai okok miatt kapták meg, sőt, nem lesznek falánkabbak elődeiknél. Ellenőrizzük!

Nálunk használt tesztrendszer az új Corsair RM850i ​​digitális tápegység lehetővé teszi az elfogyasztott és a kimenő elektromos teljesítmény monitorozását, amelyet mérésekhez használunk. Az alábbi grafikonon a rendszerek (monitor nélküli) teljes fogyasztása látható, a tápellátás "után" mérve, ami a rendszerben részt vevő összes komponens energiafogyasztásának összege. Maga a tápegység hatékonysága ez az eset nem vették figyelembe. Az energiafogyasztás megfelelő felmérése érdekében aktiváltuk a turbó üzemmódot és az összes rendelkezésre álló energiatakarékos technológiát.

Üres állapotban a Broadwell megjelenésével minőségi ugrás következett be az asztali platformok hatékonyságában. A Core i7-5775C és Core i7-6700K észrevehetően alacsonyabb alapjárati fogyasztást mutat.

De a videó átkódolása által okozott terhelés alatt a leggazdaságosabb CPU-opciók a Core i7-5775C és a Core i7-3770K. A legújabb Core i7-6700K többet fogyaszt. Energiaétvágya a régebbi Sandy Bridge szintjén van. Igaz, az új termék a Sandy Bridge-től eltérően támogatja az AVX2 utasításokat, amelyek meglehetősen komoly energiaköltségeket igényelnek.

A következő diagram a LinX 0.6.5 segédprogram 64 bites verziója által létrehozott terhelés alatti maximális fogyasztást mutatja az AVX2 utasításkészlet támogatásával, amely a Linpack csomagon alapul, és amely túlzott energiaétvágyat mutat.

A Broadwell generációs processzor ismét megmutatja az energiahatékonyság csodáit. Ha azonban megnézzük, mennyi energiát fogyaszt a Core i7-6700K, világossá válik, hogy a mikroarchitektúrák fejlődése megkerülte az asztali CPU-k energiahatékonyságát. Igen, a mobil szegmensben a Skylake megjelenésével új ajánlatok jelentek meg rendkívül csábító teljesítmény-teljesítmény aránnyal, de a legújabb asztali processzorok továbbra is nagyjából annyit fogyasztanak, mint elődeik öt évvel ezelőtt.

következtetéseket

A legújabb Core i7-6700K tesztelése és a korábbi processzorok több generációjával való összehasonlítás után ismét arra a kiábrándító következtetésre jutottunk, hogy az Intel továbbra is követi kimondatlan alapelveit, és nem vágyik túlságosan a nagy teljesítményre összpontosító asztali processzorok sebességének növelésére. rendszerek. És ha a régebbi Broadwellhez képest az új termék a lényegesen jobb órajelek miatt mintegy 15 százalékos teljesítményjavulást kínál, akkor a régebbi, de gyorsabb Haswellhez képest már nem tűnik olyan progresszívnek. A Core i7-6700K és a Core i7-4790K teljesítménybeli különbsége annak ellenére, hogy ezeket a processzorokat két generációs mikroarchitektúra választja el egymástól, nem haladja meg az 5-10 százalékot. Ez pedig nagyon kevés ahhoz, hogy a régebbi asztali Skylake egyértelműen ajánlható legyen a meglévő LGA 1150 rendszerek frissítésére.

Érdemes lenne azonban megszokni az Intel ilyen jelentéktelen lépéseit az asztali rendszerek processzorainak növelése ügyében. Az új megoldások sebességének növelése, amely megközelítőleg ilyen korlátok közé esik, már régóta hagyomány. Nagyon régóta nem történt forradalmi változás az Intel desktop-orientált CPU-k számítási teljesítményében. Ennek okai pedig teljesen érthetőek: a cég mérnökei a kifejlesztett mikroarchitektúrák mobilalkalmazásokhoz való optimalizálásával vannak elfoglalva, és mindenekelőtt az energiahatékonyságon gondolkodnak. Az Intel saját architektúráinak vékony és könnyű eszközökhöz való adaptálásában vitathatatlan sikere, de a klasszikus asztali számítógépek híveinek csak kis teljesítménynövekedéssel kell megelégedniük, ami szerencsére még nem tűnt el teljesen.

Ez azonban egyáltalán nem jelenti azt, hogy a Core i7-6700K csak új rendszerekhez ajánlható. Az LGA 1155 platformon alapuló konfigurációk tulajdonosai, amelyek a Sandy Bridge és az Ivy Bridge generációinak processzorait használják, meggondolhatják számítógépeik frissítését. A Core i7-2700K-hoz és a Core i7-3770K-hoz képest az új Core i7-6700K nagyon jól néz ki - súlyozott átlagban 30-40 százalékra becsülik a fölényét az ilyen elődökhöz képest. Ráadásul a Skylake mikroarchitektúrára épülő processzorok az AVX2 utasításkészlet támogatásával büszkélkedhetnek, amely mára a multimédiás alkalmazásokban is széles körben elterjedt, és ennek köszönhetően a Core i7-6700K bizonyos esetekben sokkal gyorsabb. Így a videó átkódolásakor még olyan eseteket is láttunk, amikor a Core i7-6700K több mint kétszer olyan gyors volt, mint a Core i7-2700K!

A Skylake processzorok számos egyéb előnnyel is járnak az őket kísérő új LGA 1151 platform bevezetésével, és nem is annyira a benne megjelent DDR4 memória támogatásában van a lényeg, hanem abban, hogy az új lapkakészletek a századik sorozatból végre valóban nagy sebességű kapcsolatot kapott a processzorral és számos PCI Express 3.0 sáv támogatását. Ennek eredményeként a fejlett LGA 1151 rendszerek számos gyors interfésszel büszkélkedhetnek a meghajtók és külső eszközök, amelyek mentesek minden mesterséges sávszélesség-korlátozástól.

Ráadásul az LGA 1151 platform és a Skylake processzorok kilátásainak értékelésekor még egy dolgot kell szem előtt tartani. Az Intel nem fog sietni a Kaby Lake néven ismert processzorok következő generációjának piacra dobásával. A rendelkezésre álló információk szerint ennek a processzorsorozatnak az asztali számítógépekhez való verzióinak képviselői csak 2017-ben jelennek meg a piacon. A Skylake tehát még sokáig velünk lesz, és a ráépített rendszer nagyon hosszú ideig képes marad releváns maradni.

Az Intel processzorok története | Elsőszülött - Intel 4004

Az Intel 1971-ben adta el első mikroprocesszorát. Ez egy 4 bites chip volt, kódnévvel 4004. Erre szánták közös munka három másik mikrochippel, a 4001-es ROM-mal, a 4002-es RAM-mal és a 4003-as shift regiszterrel. 4004 végezte el a tényleges számításokat, a többi komponens kritikus volt a processzor működése szempontjából. A 4004-es chipeket főként számológépekben és hasonló eszközökben használták, és nem számítógépekhez készültek. Maximális órajele 740 kHz volt.

A 4004-et egy hasonló, 4040 nevű processzor követte, amely lényegében a 4004 továbbfejlesztett változata volt, több utasítással és jobb teljesítménnyel.

Az Intel processzorok története | 8008 és 8080

A 4004-gyel az Intel hírnevet szerzett magának a mikroprocesszorok piacán, és hogy kihasználja a helyzetet, bemutatta a 8 bites processzorok új sorozatát. A 8008-as chipek 1972-ben jelentek meg, ezt követte a 8080-as processzorok 1974-ben, a 8085-ös chipek 1975-ben. Bár a 8008-as az Intel első 8 bites mikroprocesszora, nem volt olyan híres, mint elődje vagy utódja, a 8080. 8 bites blokkok, a 8008 gyorsabb volt, mint a 4004, de meglehetősen szerény, 200-800 kHz órajele volt, és nem keltette fel különösebben a rendszertervezők figyelmét. A 8008 10 mikrométeres technológiával készült.

Az Intel 8080 sokkal sikeresebbnek bizonyult. A 8008-as chipek építészeti kialakítása megváltozott, és új utasításokat tartalmazott, és áttértek a 6 mikrométeres tranzisztorokra. Ez lehetővé tette az Intel számára, hogy több mint kétszeresére növelje órajeleit, és a leggyorsabb 8080-as processzorok 1974-ben 2 MHz-en működtek. A 8080-as CPU-kat számtalan eszközben használták, így több szoftverfejlesztő, például az újonnan alakult Microsoft is az Intel processzorokhoz készült szoftverekre összpontosított.

Végül a későbbi 8086-os mikrochipek egy architektúrán osztoztak a 8080-zal, hogy fenntartsák a visszamenőleges kompatibilitást a számukra írt szoftverekkel. Ennek eredményeként a 8080-as processzor kulcsfontosságú hardverblokkjai minden valaha készült x86-alapú processzorban jelen voltak. A 8080-as szoftver technikailag bármilyen x86-os processzoron is futhat.

A 8085-ös processzorok valójában a 8080-as olcsóbb változatát képviselték, megnövelt órajellel. Nagyon sikeresek voltak, bár kisebb nyomot hagytak a történelemben.

Az Intel processzorok története | 8086: az x86-os korszak kezdete

Az első 16 bites Intel processzor a 8086 volt. Jelentősen nagyobb teljesítményt nyújtott a 8080-hoz képest. A megnövelt órajel mellett a processzor 16 bites adatbusszal és hardveres végrehajtó egységekkel is rendelkezik, ami lehetővé tette a 8086 egyidejű végrehajtását. két nyolcbites utasítás. Emellett a processzor képes volt bonyolultabb 16 bites műveleteket is végrehajtani, de az akkori programok nagy részét 8 bites processzorokhoz fejlesztették ki, így a 16 bites műveletek támogatása nem volt olyan lényeges, mint a processzoros multitasking. A címbuszt 20 bitesre bővítették, így a 8086-os processzor 1 MB memóriához férhet hozzá, és növelte a teljesítményt.

A 8086 lett az első x86-os processzor is. Az x86-os utasításkészlet első verzióját használta, amelyre a chip bevezetése óta szinte az összes AMD és Intel processzor épül.

Körülbelül ugyanebben az időben az Intel kiadta a 8088-as chipet, amely a 8086-on alapult, de a címbusz fele le volt tiltva, és 8 bites műveletek végrehajtására korlátozódott. Azonban hozzáfért 1 MB RAM-hoz, és magasabb frekvencián futott, így gyorsabb volt, mint a korábbi 8 bites Intel processzorok.

Az Intel processzorok története | 80186 és 80188

A 8086 után az Intel több más processzort is bemutatott, amelyek mindegyike hasonló 16 bites architektúrát használ. Az első a 80186 chip volt, amelyet a kész rendszerek tervezésének egyszerűsítésére terveztek. Az Intel áthelyezett néhány hardverelemet, amelyek általában az alaplapon találhatók, a CPU-ba, beleértve az órát, a megszakításvezérlőt és az időzítőt. Ezen összetevők CPU-ba való integrálásával a 80186 sokszor gyorsabb, mint a 8086. Az Intel a chip órajelét is növelte a teljesítmény további javítása érdekében.

A 80188-as processzor számos hardverelemet is tartalmazott a chipbe, de megelégedett egy 8 bites adatbusszal, mint a 8088-as, és olcsó megoldásként kínálták.

Az Intel processzorok története | 80286: több memória, nagyobb teljesítmény

A 80186 ugyanabban az évben megjelent megjelenése után megjelent a 80286. Jellemzői szinte azonosak voltak, kivéve a 24 bitesre kiterjesztett címbusz, amely a processzor úgynevezett védett üzemmódjában lehetővé tette, hogy RAM 16 MB-ig.

Az Intel processzorok története | iAPX432

Az iAPX 432 az Intel korai kísérlete volt arra, hogy teljesen más irányba mozduljon el az x86 architektúrától. Az Intel számításai szerint az iAPX 432-nek többszöröse gyorsabbnak kell lennie, mint a cég más megoldásai. De végül a processzor meghibásodott az architektúra jelentős hibás számításai miatt. Bár az x86-os processzorokat viszonylag összetettnek tekintették, az iAPx 432 meglehetősen magasra emelte a CISC összetettségét. új szint. A processzor konfigurációja meglehetősen nehézkes volt, és arra kényszerítette az Intelt, hogy a CPU-t két különálló szerszámon engedje el. A processzort nagy terhelésre is tervezték, és nem tudott jól működni elégtelen buszsávszélesség vagy adatforgalom esetén. Az iAPX 432 képes volt felülmúlni a 8080-at és a 8086-ot, de gyorsan beárnyékolták az újabb x86-os processzorok, és végül elhagyták.

Az Intel processzorok története | i960: Az Intel első RISC processzora

1984-ben az Intel megalkotta első RISC processzorát. Nem volt közvetlen versenytársa az x86 alapú processzoroknak, hiszen biztonságos beágyazott megoldásokra szánták. Ezek a chipek 32 bites szuperskaláris architektúrát alkalmaztak, amely a Berkeley RISC tervezési koncepcióját alkalmazta. Az első i960-as processzorok órajel-frekvenciája viszonylag alacsony volt (a fiatalabb modell 10 MHz-en futott), de idővel javult az architektúra, és átkerült a vékonyabb technikai folyamatokra, ami lehetővé tette a frekvencia 100 MHz-re emelését. Támogatták a 4 GB biztonságos memóriát is.

Az i960-at széles körben használták katonai rendszerekben, valamint a vállalati szegmensben.

Az Intel processzorok története | 80386: x86 átállás 32 bitesre

Az Intel első 32 bites x86 processzora a 80386 volt, amely 1985-ben jelent meg. Legfontosabb előnye a 32 bites címbusz volt, amely akár 4 GB címzést is lehetővé tett rendszermemória. Bár akkoriban gyakorlatilag senki nem használt annyi memóriát, a RAM-korlátozások gyakran rontották a korábbi x86-os processzorok és a versengő CPU-k teljesítményét. A modern CPU-kkal ellentétben a 80386 bemutatásakor a több RAM szinte mindig nagyobb teljesítményt jelentett. Az Intel emellett számos olyan architektúra fejlesztést is végrehajtott, amelyek a 80286-os szint fölé emelték a teljesítményt, még akkor is, ha mindkét rendszer ugyanannyi RAM-ot használt.

Az Intel bemutatta a 80386SX modellt, hogy megfizethetőbb modelleket adjon a termékcsaládhoz. Ez a processzor majdnem teljesen megegyezett a 32 bites 80386-tal, de 16 bites adatbuszra korlátozódott, és legfeljebb 16 MB RAM-ot támogat.

Az Intel processzorok története | i860

1989-ben az Intel újabb kísérletet tett arra, hogy eltávolodjon az x86-os processzoroktól. Létrehozott egy új RISC CPU-t i860 néven. Az i960-tól eltérően ezt a CPU-t nagy teljesítményű modellnek tervezték az asztali számítógépek piacára, de a processzor kialakításának volt néhány hibája. Ezek közül a legfontosabb az volt, hogy a nagy teljesítmény elérése érdekében a processzor teljes mértékben szoftverfordítókra támaszkodott, amelyeknek az utasításokat a létrehozáskor végrehajtásuk sorrendjében kellett elhelyezniük. futtatható fájl. Ez segített az Intelnek megőrizni a kocka méretét és csökkenteni az i860 chip bonyolultságát, de a programok fordításakor szinte lehetetlen volt minden utasítást az elejétől a végéig helyesen elrendezni. Ez arra kényszerítette a CPU-t, hogy több időt töltsön az adatok feldolgozásával, ami drasztikusan csökkentette a teljesítményét.

Az Intel processzorok története | 80486: FPU integráció

A 80486 volt az Intel következő nagy lépése a teljesítmény terén. A siker kulcsa a komponensek CPU-ba való szorosabb integrálása volt. A 80486 volt az első x86 processzor L1 (1. szintű) gyorsítótárral. A 80486 első mintái 8 KB chipen belüli gyorsítótárral rendelkeztek, és 1000 nm-es folyamattechnológiával készültek. De a 600 nm-re való átállással az L1 gyorsítótár mérete 16 KB-ra nőtt.

Az Intel egy FPU-t is beépített a CPU-ba, amely korábban külön adatfeldolgozó funkcionális egység volt. Azzal, hogy ezeket az összetevőket a CPU-ba helyezte, az Intel jelentősen csökkentette a köztük lévő késleltetést. Az átviteli sebesség növelése érdekében a 80486 processzorok gyorsabb FSB interfészt is használtak. A külső adatok feldolgozásának felgyorsítása érdekében számos fejlesztés történt a kernelben és más összetevőkben. Ezek a változtatások jelentősen megnövelték a 80486-os processzorok teljesítményét, amelyek időnként megelőzték a régi 80386-ot.

Az első 80486-os processzorok elérték az 50 MHz-et, a későbbi, 600 nm-es technológiával gyártott modellek pedig akár 100 MHz-en is működhettek. Az alacsonyabb költségvetésű vásárlók számára az Intel kiadta a 80486SX olyan verzióját, amelyben az FPU blokkolva volt.

Az Intel processzorok története | P5: az első Pentium processzor

A Pentium 1993-ban jelent meg, és ez volt az első x86-os Intel processzor, amely nem követte a 80x86-os számozási rendszert. A Pentium a P5 architektúrát, az Intel első szuperskalár x86 mikroarchitektúráját használta. Bár a Pentium általában gyorsabb volt, mint a 80486, az fő jellemzője jelentősen továbbfejlesztett FPU egység volt. Az eredeti Pentium FPU-ja több mint tízszer gyorsabb volt, mint a 80486 régi egysége. Ennek a fejlesztésnek a jelentősége csak fokozódott, amikor az Intel kiadta a Pentium MMX-et. Mikroarchitektúrát tekintve ez a processzor megegyezik az első Pentiummal, de támogatta az Intel MMX SIMD utasításkészletet, ami jelentősen megnövelheti bizonyos műveletek sebességét.

A 80486-hoz képest az Intel megnövelte az első szintű gyorsítótár mennyiségét az új Pentium processzorokban. Az első Pentium modellek 16 KB L1 gyorsítótárral rendelkeztek, míg a Pentium MMX már 32 KB-ot kapott. Természetesen ezek a chipek magasabb órajelen működtek. Az első Pentium processzorok 800 nm-es folyamattranzisztorokat használtak, és csak 60 MHz-et értek el, de az Intel 250 nm-es gyártási eljárásával készült további verziók elérték a 300 MHz-et (Tillamook mag).

Az Intel processzorok története | P6: Pentium Pro

Nem sokkal az első Pentium után az Intel egy P6 architektúrára épülő Pentium Pro kiadását tervezte, de technikai nehézségekbe ütközött. A Pentium Pro a parancsok rendellenes végrehajtása miatt sokkal gyorsabban hajtott végre 32 bites műveleteket, mint az eredeti Pentium. Ezek a processzorok erősen újratervezett belső architektúrával rendelkeztek, amely az utasításokat modulokon végrehajtott mikroműveletekké dekódolta. Általános rendeltetésű. A további dekódoló hardvernek köszönhetően a Pentium Pro egy jelentősen kibővített, 14 szintű csővezetéket is használt.

Mivel az első Pentium Pro processzorokat a szerverpiacra szánták, az Intel ismét 36 bitesre bővítette a címbuszt, és hozzáadta a PAE technológiát, amely akár 64 GB RAM megcímzését teszi lehetővé. Ez sokkal több, mint amennyire egy átlagos felhasználónak szüksége van, de a nagy mennyiségű RAM támogatása rendkívül fontos volt a szerver vásárlói számára.

A processzor gyorsítótár rendszerét is átalakították. Az L1 gyorsítótár két 8K-s szegmensre korlátozódott, egy az utasításokhoz, egy pedig az adatokhoz. A Pentium MMX-hez képest 16 KB-os memóriahiány pótlására az Intel 256 KB-ot adott hozzá 1 MB L2 gyorsítótárhoz a CPU-csomaghoz csatolt külön chipen. A belső adatbuszon (BSB) keresztül csatlakozott a CPU-hoz.

Kezdetben az Intel azt tervezte, hogy eladja a Pentium Pro-t a nagyközönség számára, de végül a szervermodellekre korlátozta. A Pentium Pro számos forradalmi funkcióval rendelkezik, de teljesítményben továbbra is versenyben volt a Pentiummal és a Pentium MMX-szel. A két régebbi Pentium processzor lényegesen gyorsabb volt 16 bites műveleteknél, és akkoriban a 16 bites szoftver volt az elterjedt. A processzor támogatást kapott az MMX utasításkészlethez is, így a Pentium MMX felülmúlta a Pentium Pro teljesítményét az MMX-optimalizált programokban.

A Pentium Pro-nak megvolt az esélye, hogy a fogyasztói piacon maradjon, de az L2 gyorsítótárat tartalmazó külön chip miatt meglehetősen drága volt a gyártása. A leggyorsabb Pentium Pro processzor elérte a 200 MHz-es órajelet, és 500 és 350 nm-es gyártási eljárásokkal gyártották.

Az Intel processzorok története | P6: Pentium II

Az Intel nem hátrált meg a P6 architektúrától, és 1997-ben bemutatta a Pentium II-t, amely a Pentium Pro szinte minden hiányosságát kijavította. Az alapul szolgáló architektúra hasonló volt a Pentium Pro-hoz. Ezenkívül 14 szintű folyamatot használt, és néhány kernelfejlesztést is tartalmazott, hogy felgyorsítsa az utasítások végrehajtását. Az L1 gyorsítótár mérete megnőtt – 16 KB az adatokhoz és 16 KB az utasításokhoz.

A gyártási költségek csökkentése érdekében az Intel olcsóbb, nagyobb processzorcsomaghoz csatolt gyorsítótár-chipekre is átállt. Ez hatékony módja volt a Pentium II olcsóbbá tételének, de a memóriamodulok nem tudtak maximális CPU-sebességgel futni. Ennek eredményeként az L2 gyorsítótár frekvenciája csak fele volt a processzorénak, de a CPU korai modelljeinél ez elegendő volt a teljesítmény növeléséhez.

Az Intel az MMX utasításkészletet is hozzáadta. A Pentium II „Klamath” és „Deschutes” kódnevű CPU magjait szerverorientált Xeon és Pentium II Overdrive márkanév alatt is értékesítették. A legnagyobb teljesítményű modellek 512 KB L2 gyorsítótárral és 450 MHz-es órajellel rendelkeztek.

Az Intel processzorok története | P6: A Pentium III és az 1 GHz-es Scramble

A Pentium II után az Intel egy Netburst architektúrára épülő processzor kiadását tervezte, de az még nem volt kész. Ezért a Pentium III-ban a cég ismét a P6 architektúrát használta.

Az első Pentium III processzor a "Katmai" kódnevet kapta, és nagyon hasonlított a Pentium II-re: egyszerűsített L2 gyorsítótárat használt, amely csak a CPU sebességének felével futott. Az alaparchitektúra jelentős változásokon esett át, különösen a 14-szintű csővezeték több részét 10 lépésig kombinálták egymással. A továbbfejlesztett folyamatnak és a magasabb órajelnek köszönhetően a korai Pentium III processzorok általában kissé felülmúlták a Pentium II-eket.

A Katmai 250 nm-es technológiával készült. A 180 nm-es gyártási folyamatra való átállás után azonban az Intel jelentősen növelni tudta a Pentium III teljesítményét. A frissített, "Coppermine" kódnevű verzió áthelyezte az L2 gyorsítótárat a CPU-ba, és felére csökkentette a méretét (256 KB-ra). De mivel a processzor frekvenciáján futhatott, a teljesítmény szintje még mindig javult.

Coppermine versenyzett vele AMD Athlon 1 GHz-en túl, és sikerült. Az Intel később megpróbált kiadni egy 1,13 GHz-es processzormodellt, de ezt végül visszavonták Dr. Thomas Pabst a Tom's Hardware-től instabilitásokat fedezett fel munkájában. Ennek eredményeként az 1 GHz-es frekvenciájú chip maradt a Coppermine alapú leggyorsabb Pentium III processzor.

A Pentium III mag legújabb verziója a "Tualatin" nevet kapta. Létrehozásakor a 130 nm-es folyamattechnológiát alkalmazták, amely 1,4 GHz-es órajel elérését tette lehetővé. Az L2 gyorsítótár 512 KB-ra nőtt, ami némileg javítja a teljesítményt is.

Az Intel processzorok története | P5 és P6: Celeron és Xeon

A Pentium II mellett az Intel bemutatta a Celeron és Xeon processzorvonalat is. Pentium II vagy Pentium III magot használtak, de különböző mennyiségű gyorsítótárral. Az első Celeron márkájú Pentium II-re épülő processzorok egyáltalán nem rendelkeztek L2 gyorsítótárral, és a teljesítmény szörnyű volt. A későbbi Pentium III-ra épülő modellek az L2 gyorsítótár-kapacitás felével rendelkeztek. Így végül a Coppermine magot használó Celeron processzorokhoz kötöttünk, és csak 128 KB L2 gyorsítótárral rendelkeztek, míg a későbbi, Tualatin alapú modellek már 256 KB-val rendelkeztek.

A fél gyorsítótáras verziókat Coppermine-128-nak és Tualatin-256-nak is nevezték. Ezeknek a processzoroknak a gyakorisága a Pentium III-hoz hasonlítható volt, és lehetővé tette a versenyt AMD processzorok Duron. A Microsoft 733 MHz-es Celeron Coppermine-128 processzort használt Játék Konzol Xbox.

Első Xeon processzorok szintén a Pentium II-n alapultak, de több L2 gyorsítótárral rendelkeztek. Modellek belépő szint kötete 512 KB volt, míg az idősebb testvéreknél akár 2 MB is lehetett.

Az Intel processzorok története | Netburst premier

Mielőtt az Intel Netburst és Pentium 4 architektúráról beszélnénk, fontos megérteni a hosszú folyamat előnyeit és hátrányait. A csővezeték fogalma az utasítások kernelen keresztüli mozgására utal. A folyamat minden egyes szakasza sok feladatot lát el, de néha csak egyetlen funkciót lehet végrehajtani. A folyamat bővíthető új hardverblokkok hozzáadásával vagy egy szakasz több részre osztásával. Hardverblokkok eltávolításával vagy több feldolgozási lépés egyesítésével is csökkenthető.

A csővezeték hossza vagy mélysége közvetlen hatással van a késleltetésre, az IPC-re, az órajelre és az áteresztőképességre. A hosszabb csővezetékek általában nagyobb sávszélességet igényelnek más alrendszerektől, és ha a csővezeték folyamatosan megkapja a szükséges mennyiségű adatot, akkor a folyamat egyes szakaszai nem tétlenek. A hosszú folyamatokkal rendelkező processzorok általában magasabb órajelen is működhetnek.

A hosszú folyamat hátránya a megnövekedett végrehajtási késleltetés, mivel a csővezetéken áthaladó adatok minden szakaszban bizonyos számú ciklusra kénytelenek "megállni". Ezenkívül a hosszú folyamattal rendelkező processzorok IPC-je alacsonyabb lehet, ezért magasabb órajelet használnak a teljesítmény javítására. Idővel a kombinált megközelítést alkalmazó processzorok jelentős hátrányok nélkül hatékonynak bizonyultak.

Az Intel processzorok története | Netburst: Pentium 4 Willamette és Northwood

2000-ben végre elkészült az Intel Netburst architektúra, és a következő hat évben a Pentium 4 processzorokban látott napvilágot. A kernel első verzióját "Willamette"-nek hívták, ami alatt a Netburst és a Pentium 4 két évig működött. Ez azonban nehéz időszak volt az Intel számára, és új processzor alig előzte meg a Pentium III. A Netburst mikroarchitektúra magasabb frekvenciákat engedett meg, a Willamette alapú processzorok pedig 2 GHz-et tudtak elérni, de bizonyos feladatokban az 1,4 GHz-es Pentium III gyorsabb volt. Ebben az időszakban az AMD Athlon processzorok nagyobb teljesítményelőnnyel rendelkeztek.

Willamette problémája az volt, hogy az Intel 20 fokozatra bővítette a csővezetéket, és azt tervezte, hogy eléri a 2 GHz-es célt, de az áram- és hőkorlátok miatt nem tudta elérni céljait. A helyzet javult az Intel "Northwood" mikroarchitektúrájának megjelenésével és egy új, 130 nm-es folyamattechnológia alkalmazásával, amely 3,2 GHz-re növelte az órajelet, és megduplázta az L2 gyorsítótárat 256 KB-ról 512 KB-ra. A Netburst architektúra energiafogyasztásával és hőelvezetésével kapcsolatos problémák azonban nem szűntek meg. A Northwood teljesítménye azonban lényegesen magasabb volt, és fel tudta venni a versenyt az új AMD chipekkel.

A csúcskategóriás processzorokban az Intel bevezette a Hyper-Threading technológiát, amely növeli az alapvető erőforrások felhasználásának hatékonyságát multitasking körülmények között. A Hyper-Threading előnyei a Northwood chipekben nem voltak olyan nagyok, mint a modern Core i7 processzorokban – a teljesítménynövekedés néhány százalékos volt.

A Willamette és Northwood magokat a Celeron és Xeon sorozatú processzorokban is használták. A Celeron és Xeon CPU-k korábbi generációihoz hasonlóan az Intel ennek megfelelően csökkentette és növelte az L2 gyorsítótár méretét, hogy a teljesítmény tekintetében megkülönböztesse őket.

Az Intel processzorok története | P6: Pentium-M

A Netburst mikroarchitektúrát nagy teljesítményű Intel processzorokhoz tervezték, így eléggé energiaigényes volt és nem alkalmas mobil rendszerek. Így 2003-ban az Intel megalkotta első, kizárólag laptopokhoz tervezett architektúráját. A Pentium-M processzorok a P6 architektúrán alapultak, de hosszabb, 12-14 szintű csővezetékekkel. Ezen kívül elsőként valósított meg egy változó hosszúságú pipeline-t - ha az utasításhoz szükséges információkat már betöltötték a cache-be, akkor 12 szakaszon keresztül lehetett végrehajtani az utasításokat. Ellenkező esetben két további lépésen kellett keresztülmenniük az adatok letöltéséhez.

A processzorok közül az első 130 nm-es technológiával készült, és 1 MB L2 gyorsítótárat tartalmazott. 1,8 GHz-es frekvenciát ért el, mindössze 24,5 watt fogyasztás mellett. 2004-ben megjelent egy későbbi, "Dothan" nevű, 90 nm-es tranzisztoros verzió. A vékonyabb gyártási folyamatra való áttérés lehetővé tette az Intel számára, hogy 2 MB-ra növelje az L2 gyorsítótárat, ami néhány alapvető fejlesztéssel együtt jelentősen megnövelte az órajelenkénti teljesítményt. Ráadásul a CPU maximális frekvenciája 2,27 GHz-re emelkedett, az energiafogyasztás enyhén 27 wattra nőtt.

A Pentium-M processzorarchitektúrát ezt követően a Stealey A100 mobil chipekben használták, amelyeket Intel Atom processzorok váltottak fel.

Az Intel processzorok története | Netburst: Prescott

A Netburst architektúrájú Northwood mag 2002 és 2004 között volt a piacon, ezt követően az Intel számos fejlesztéssel bemutatta a Prescott magot. A gyártás 90 nm-es folyamattechnológiát használt, ami lehetővé tette az Intel számára, hogy az L2 gyorsítótárat 1 MB-ra növelje. Az Intel egy új processzorinterfészt is bemutatott, az LGA 775-öt, amely támogatja a DDR2 memóriát és a négyszeresére bővített FSB-t. Ezekkel a változtatásokkal a Prescott nagyobb sávszélességgel rendelkezett, mint a Northwood, ami szükséges volt a Netburst teljesítményének javításához. Ezenkívül a Prescott alapján az Intel bemutatta az első 64 bites x86 processzort, amely több RAM-hoz fér hozzá.

Az Intel arra számított, hogy a Prescott processzorok lesznek a legsikeresebb Netburst alapú chipek, de ehelyett kudarcot vallottak. Az Intel ismét kibővítette az utasítás-végrehajtási folyamatot, ezúttal 31 szakaszra. A cég azt remélte, hogy az órajelek növelése elég lesz kompenzálni a hosszabb vezetéket, de csak 3,8 GHz-et sikerült elérniük. A Prescott processzorok túl melegek voltak, és túl sok energiát fogyasztottak. Az Intel abban reménykedett, hogy a 90 nm-es folyamatra való átállás megszünteti ezt a problémát, de a tranzisztorok megnövekedett sűrűsége csak megnehezítette a processzorok hűtését. Lehetetlen volt magasabb frekvenciát elérni, és a Prescott mag megváltoztatása negatív hatással volt az általános teljesítményre.

Még a fejlesztések és a további gyorsítótár ellenére is a Prescott a legjobb esetben is egyenrangú volt a Northwooddal az órajelenkénti véletlenszerűség tekintetében. Ezzel egyidejűleg az AMD K8 processzorok is áttértek egy vékonyabb folyamattechnológiára, ami lehetővé tette a frekvencia növelését. Az AMD egy ideig uralta az asztali CPU-piacot.

Az Intel processzorok története | Netburst: Pentium D

2005-ben két nagy gyártó versenyzett, hogy elsőként jelentsenek be kétmagos processzort a fogyasztói piac számára. Az AMD jelentette be elsőként a kétmagos Athlon 64-et, de az sokáig elfogyott. Az Intel két Prescott magot tartalmazó többmagos modullal (MCM) próbálta megelőzni az AMD-t. A cég Pentium D névre keresztelte kétmagos processzorát, az első modell pedig a "Smithfield" kódnevet kapta.

A Pentium D-t azonban kritizálták, mert ugyanazok a problémák, mint az eredeti Prescott chipek. A két Netburst-alapú mag hőleadása és energiafogyasztása ezt a frekvenciát (legjobb esetben) 3,2 GHz-re korlátozta. És mivel az architektúra hatékonysága nagymértékben függött a csővezeték terhelésétől és a bejövő adatok sebességétől, a Smithfield IPC-je jelentősen csökkent, mert áteresztőképesség csatorna két mag között oszlik meg. kívül fizikai megvalósítás kétmagos processzor nem különbözött eleganciában (sőt, ez két kristály egy fedél alatt). Az AMD CPU-ban egyetlen chipen lévő két mag pedig fejlettebb megoldásnak számított.

Smithfield után jött a Presler, amely átkerült a 65 nm-es folyamattechnológiára. A többmagos modul két Ceder Mill szerszámot tartalmazott. Ez segített csökkenteni a hőleadást és a processzor energiafogyasztását, valamint ezt a frekvenciát 3,8 GHz-re emelni.

A Preslernek két fő verziója volt. Az elsőnek magasabb, 125 W-os TDP-je volt, míg a későbbi modellé 95 W-ra korlátozódott. A csökkentett kockaméretnek köszönhetően az Intel az L2 gyorsítótár mennyiségét is meg tudta duplázni, így kockánként 2 MB memória jutott. Egyes lelkes modellek támogatták a Hyper-Threading technológiát is, amely lehetővé teszi a CPU számára, hogy egyidejűleg négy szálban hajtson végre feladatokat.

Minden Pentium D processzor 64 bites szoftvert és több mint 4 GB RAM-ot támogat.

A második részben: Core 2 Duo, Core i3, i5, i7 processzorok Skylake-ig.

A táblázat röviden leírja az Intel processzorok és analógjaik fejlesztésének főbb korai szakaszait. Itt áttérünk a Pentium processzorok megfontolására.

Pentium – ötödik generációs MP 1993. március 22

A Pentium egy szuperskaláris processzor 32 bites címbusszal és 64 bites adatbusszal, szubmikron technológiával gyártott, kiegészítő MOS szerkezettel és 3,1 millió tranzisztorból áll (16,25 négyzetcentiméteres területen). A processzor a következő blokkokat tartalmazza.

Táblázat az Intel, Cyrix, AMD processzorok jellemzőivel

Processzor típusa	Generáció	Kibocsátási év	Adatbusz szélesség	Bit mélység	Elsődleges gyorsítótár, KB
					Csapatok	Adat
8088	1	1979	8	20	Nem
8086	1	1978	16	20	Nem
80286	2	1982	16	24	Nem
80386DX	3	1985	32	32	Nem
80386SX	3	1988	16	32	8
80486DX	4	1989	32	32	8
80486SX	4	1989	32	32	8
80486DX2	4	1992	32	32	8
80486DX4	5	1994	32	32	8	8
Pentium	5	1993	64	32	8	8
R-MMH	5	1997	64	32	16	16
Pentium Pro	6	1995	64	32	8	8
Pentium II	6	1997	64	32	16	16
Pentium ll Celeron	6	1998	64	32	16	16
Pentium Xeon	6-7	1998
Pentium lll	6	1999	64	32	16	16
Pentium LV	7	2000	64	32	12	8
	6	1997-1998	16-32-64	16-32-64	16-64
AMD K6, K6-2	6	1997-1999	16-64	16-64	32	32
AMD K6-3
AMD Athlon	7	1999	64	32	64	64
AMD Athlon 64	8	2003	64	64	64	64

Processzor típusa	Busz órajel frekvencia, MHz
8088	4.77-8	4.77-8
8086	4.77-8	4.77-8	0.029	3.0
80286	6-20	6-20	0.130	1.5
80386DX	16-33	16-33	0.27	1.0
80386SX	16-33	16-33	0.27	1.0
80486DX	25-50	25-50	1.2	1.0-0.8
80486SX	25-50	25-50	1.1	0.8
80486DX2	25-40	50-80
80486DX4	25-40	75-120
Pentium	60-66	60-200	3.1-3.3	0.8-0.35
R-MMH	66	166-233	4.5	0.6-0.35
Pentium Pro	66	150-200	5.5	0.35
Pentium II	66	233-300	7.5	0.35-0.25
Pentium ll Celeron	66/100	266-533	7.5-19	0.25
Pentium Xeon	100	400-1700		0.18
Pentium lll	106	450-1200	9.5-44	0.25-0.13
Pentium LV	400	1,4-3,4 GHz	42-125	0.18-0.09
Cyrix 6 x 86, Media GX, MX, Mll	75	187-233-300-333	3.5	0.35-0.25-0.22-0.18
AMD K6, K6-2	100	166-233-	8.8	0.35-0.25
AMD K63		450-550
AMD Athlon	266	500-2200	22	0.25
AMD Athlon 64	400	2 GHz	54-106	0.13-0.09

Táblázat az Intel processzorok jellemzőivel

Processzor típusa	Építészet	Kibocsátási év	Kód név	A tranzisztorok száma millióban	Mag, mm	L1 gyorsítótár, KB	L2 gyorsítótár, KB
Pentium	P5	1993	P5	3.1	294	2x8	Külső
		1994-1995	R54	3.3	148	16	Külső
		1995-1996	R54C	3.3	83-91	16	Külső
mmh		1996-1997	R55C	4.5	140-128	2x16	Külső
PRO	P6	1995-1997	R6	5.5	306-195	2x8	256-1 MB
Pentium 2		1997	Klamath	7.5	203	2x16	512
		1998	Deschutes	7.5	131-118	2x16	512
Pentium 2		1999	Katmai	9.5	123	32	512
		1999-2000	Rézbánya	28.1	106-90	32	256
		2001-2002	Tualatin	44.0	95-80	32	256
Pentium IV	Netburst (IA-32e)	2000-2001	Willamette	42.0	217	8+12	256
		2002-2004	Northwood	55.0	146-131	8+12	512
		2004-2005	Prescott	125.0	122	16+12	1024
		2005	Prescott 2M	169	135	12+16	2048
		2005-2006	Cédrusmalom	188.0	81	12+16	2048
Pentium D	Intel Core	2005	Smithfield (2xPrescott)	230.0	206	12+6x2	2 x 1,0 MB
		2006	Presler (2xCédrus malom)	376.0	162	800	2 x 2,0 MB
Core2 Duo	Intel Core	2006	Alendal	167	111	32x2	2-4 MB
Core 2 Extreme		2006	conroe	291	143	32x2	4 MB
xeon	P5, P6, Netburst	1998	Pentium 2 mag	Lásd a Pentium 2-t			512-1,0 MB
		1999-2000	Tímár	Lásd a Pentium 3-at			512-2,0 MB
		2001	Foster	Lásd a Pentium 4-et			512-1,0 MB
Celeron	P5, P6, Netburst	1998	Covington	7.5	131	32	Nem
		1998-2000	Mendocino	19.0	154	32	128
		2000	Rézbánya	28.1	105/90	32	128
		2002	Tualatin	44.0	80	32	256
		2002	Willamette	42.0	217	8	128
		2002-2004	nordwood	55.0	131	8	128
Celeron D	netburst	2004-2006	Prescott	140.0	120	16	256
		2004/2006	Cédrusmalom	188.0	81	16	512
Itanium	IA-64	1999	Merced/Itanic	30.0-220		2-4 MB L3
Itanium 2		2003	Madison	410.0		6,0 MB L3
Itán (kétmagos)		2006	Montecito	1720.0	596	16+16KB L1 1MB+256KB L2 24MB L3

Processzor típusa	Minimális szerkezeti méret, µm	Busz órajel frekvencia, MHz	Processzor órajel frekvencia, MHz	Áramfelvétel, W	Felület
Pentium	0.8	60-66	60-66	14-16	4. aljzat
	0.6	50-66	75-120	8-12	Aljzat 5.7
	0.35	66	133-200	11-15	7-es aljzat
mmh	0.28	66	166-233	13-17	7-es aljzat
PRO	0.60-0.35	60-66	150-200	37.9	8-as aljzat
Pentium 2	0.35	66	233-300	34-43	Slot1
	0.25	66-100	266-450	18-27	rés 1
Pentium 3	0.25	100-133	450-600	28-34	rés 1
	0.18	100	650-1,33 GHz	14-37	1-es foglalat/370-es aljzat
	0.13	133	1,0-1,4 GHz	27-32	S 370
Pentium IV	0.18	400	1,3-2,0 GHz	48-66	Aljzat 423/478
	0,13 Si	400-800	1,6-3,4 GHz	38-109	478-as aljzat
	0.09	533-800	2,66-3,8 GHz	89-115	Aljzat 478/LGA775
	0.09	800-1066	2.8-3.73	84-118	LGA775
	0.065	800	3.0-3.8	80-86	LGA775
Pentium D	0.09	533-800	2,8-3,2 GHz	115-130	LGA775
	0.065	80-1066	3,4 GHz	95-130	LGA775
Core2 Duo	0.065	80-1066	1,8-2,66 GHz	45-65	LGA775
Core 2 Extreme	0.065	1066	2,9-3,2 GHz	75	LGA775
xeon	0.18	100	400		Slot2
	0.13	100-133	500-733
	0.09-0.65		1,4-1,7 GHz
Celeron	0.25	66	266-300	16-18	rés 1
	0.25	66	300-533	19-26	Aljzat 370/Slot 1
	0.18	100	533-1,1 GHz	11-33	Aljzat-370
	0.13	100	1.0-1.4	27-35	S 370
	0.18	400	1,7-1,8 GHz	63-66	S478
	0.13	400	2,0-2,8 GHz	59-68	S 478
Celeron D	0.09	533	2,133-3,33 GHz	73-84	S478/LGA775
	0.065	533	3,33 GHz	86	LGA775
Itanium	0.18	733-800	800-1,0 GHz
Itanium 2	0.13		1,5 GHz
Itán (kétmagos)	0.09	2x667	1,4-1,6 GHz	75-104

mag

Fő végrehajtó eszköz. Az MP teljesítménye 66 MHz-es órajelen körülbelül 112 millió utasítás másodpercenként (MIPS). Ötszörös növekedést értünk el (a 80486 DX-hez képest) a két folyamatnak köszönhetően, amely lehetővé tette több utasítás egyidejű végrehajtását. Ez két párhuzamos, 5 szakaszból álló egész szám feldolgozó folyamat, amely lehetővé teszi két parancs egyidejű olvasását, értelmezését és végrehajtását.

• a - Pentium MMX, Socket 7 interfész;
• b - Celeron, Single Edge Processor Package (SEPP)/Slot 1;
• c - AMD Athlon (Slot A formátum);
• d - a Pentium processzor fő összetevői.

Az egész számokra vonatkozó utasítások egy óraciklusban végrehajthatók. Ezek a folyamatok nem ugyanazok: az U-pipeline végrehajtja a 86-os család utasításkészletének bármely parancsát; A V-pipeline csak "egyszerű" utasításokat hajt végre, vagyis olyan utasításokat, amelyek teljesen be vannak ágyazva az MP áramkörökbe, és végrehajtásukkor nincs szükség mikrokódos vezérlésre.

Ezeknek a folyamatoknak a gyorsítótárból való folyamatos betöltése nagy sávszélességet igényel. Természetesen az említett esetre a kombinált parancs- és adatpuffer nem megfelelő. A Pentium külön utasítás- és adatpufferrel rendelkezik - két bemenettel (a RISC processzorok attribútuma). Az adatgyorsítótáron keresztüli adatcsere teljesen független a processzormagtól, az utasításpuffer pedig egy nagy sebességű, 256 bites belső buszon keresztül csatlakozik hozzá. Mindegyik gyorsítótár 8 KB kapacitású, és egyidejűleg címezhetőek. Ezért a program egy órajel ciklusban 32 bájt (256: 8=32) parancsot tud kivonni és két adatelérést végezni (32 x 2=64).

Branch Prediktor

Megpróbálja kitalálni a program elágazási irányát, és előre betölti az információkat az előzetes letöltési és parancsdekódoló blokkokba.

Branch Target Buffer BTB

Az elágazási cím puffer dinamikus ág előrejelzést biztosít. Javítja az utasítások végrehajtását azáltal, hogy emlékezik a megtörtént ugrásokra (az utolsó 256 ugrás), és előlekéri a legvalószínűbb ágat, amikor egy elágazási utasítás lekérésre kerül. Ha az előrejelzés helyes, akkor a hatásfok nő, ha pedig nem, akkor a csővezetéket teljesen le kell ejteni. Az Intel szerint a Pentium processzorok 75-90%-os eséllyel jósolják meg az elágazásokat.

Lebegőpontos egység

Lebegőpontos feldolgozást végez. Kezelés grafikus információk, a multimédiás alkalmazások és a személyi számítógép intenzív használata számítási problémák megoldására nagy teljesítményt igényel a lebegőpontos műveletekben. A fő hardveres megvalósítása (firmware helyett). aritmetikai műveletek(+, x és /) autonóm, nagy teljesítményű egységek hajtják végre, és a 8 szakaszból álló folyamat lehetővé teszi az eredmények minden ciklusban történő kiadását.

1. szintű gyorsítótár (1. szintű gyorsítótár)

A processzor két, egyenként 8 KB-os memóriabankkal rendelkezik, az 1. az utasításokhoz, a 2. az adatokhoz, amelyek gyorsabbak, mint a nagyobb kapacitású külső gyorsítótár (L2 cache).

Busz interfész

Parancs- és adatfolyamot ad át a CPU-nak, és adatokat is továbbít a CPU-ról.

A Pentium processzor bevezette az SMM-et (Rendszerkezelési mód). Ez a mód lehetővé teszi a nagyon magas szintű rendszerfunkciók megvalósítását, beleértve az energiagazdálkodást vagy a biztonságot, amelyek átláthatóak az operációs rendszer és a futó alkalmazások számára.

Pentium Pro (1995. november 1.)

A Pentium Pro (hatodik generációs MP) három csővezetékkel rendelkezik, amelyek mindegyike 14 fokozatot tartalmaz. Az állandó betöltés érdekében nagy teljesítményű négyutas utasítás-gyorsítótár és kiváló minőségű, 512 irányú elágazás-előrejelző rendszer áll rendelkezésre. Ezenkívül a teljesítmény javítása érdekében egy 256 KB kapacitású második szintű puffermemóriát (cache) használtak, amely egy külön chipben volt elhelyezve, és a központi processzorházba került. Ennek eredményeként öt végrehajtó eszköz hatékony kiürítése vált lehetővé: két egész számtani blokk; olvasási blokk (terhelés); rekordblokk (üzlet); FPU (Floating-Point Unit – lebegőpontos aritmetikai egység).

Pentium P55 (Pentium MMX)

1997. január 8. Pentium MMX - Pentium változat -val további jellemzők. Az MMX technológiának a számítógépek multimédiás képességeit kellett volna hozzáadnia/kibővítenie. Az MMX-et 1997 januárjában jelentették be, az órajel 166 és 200 MHz, ugyanezen év júniusában jelent meg a 233 MHz-es változat. Technológiai 0,35 mikronos folyamat, 4,5 millió tranzisztor.

Pentium 2 (1997. május 7.)

A processzor egy Pentium Pro módosítás, amely támogatja az MMX képességeket. A ház kialakítása megváltozott - az érintkezőkkel ellátott szilícium ostyát patronra cserélték, a busz frekvenciáját és az órajel frekvenciáját növelték, az MMX parancsokat bővítették. Az első modellek (233-300 MHz) 0,35 mikronos, a következő modellek 0,25 mikronos technológiával készültek. A 333 MHz-es frekvenciájú modellek 1998 januárjában jelentek meg, és 7,5 millió tranzisztort tartalmaztak. Ugyanezen év áprilisában megjelentek a 350 és 400 MHz-es, augusztusban pedig a 450 MHz-es verziók. Minden P2 512 KB L2 gyorsítótárral rendelkezik. Laptopokhoz is van modell - Pentium 2 PE, munkaállomásokhoz pedig Pentium 2 Xeon 450 MHz.

Pentium 3 (1999. február 26.)

Az R3 az egyik legerősebb és leghatékonyabb Intel processzor, de kialakításában alig tér el a P2-től, megnőtt a frekvencia és mintegy 70 új utasítás (SSE) került be. Az első modelleket 1999 februárjában jelentették be, az órajelek 450.500, 550 és 600 MHz. 100 MHz-es rendszerbusz, 512 KB L2 gyorsítótár, 0,25 µm-es folyamattechnológia, 9,5 millió tranzisztor. 1999 októberében egy verzió a mobil számítógépek 0,18 µm-es technológiával készült, 400,450, 500,550, 600,650, 700 és 733 MHz-es frekvenciákkal. A munkaállomásokhoz és szerverekhez az RZ Heon a GX rendszerlogikára összpontosít, 512 KB, 1 MB vagy 2 MB második szintű gyorsítótárral.

Pentium 4 (Willamette, 2000; Northwood, 2002)

A Pentium 2, Pentium 3 és Celeron családok alapvető felépítése megegyezik, főként a második szintű gyorsítótár méretében és felépítésében, valamint a Pentium 3-ban megjelent SSE utasításkészlet meglétében térnek el egymástól.

Miután elérte az 1 GHz-es frekvenciát, az Intel problémákkal szembesült a processzorok frekvenciájának további növelésével – az 1,13 GHz-es Pentium 3-at instabilitása miatt még vissza is kellett hívni.

• a - Willamette, 0,18 µm;
• b - Northwood, 0,13 um;
• c - Prescott, 0,09 um;
• g – Smithfield (2 x Prescott 1M)

A probléma az, hogy bizonyos processzorcsomópontok elérésekor fellépő késések (késések) már túl magasak a P6-ban. Így megjelent a Pentium IV - az Intel NetBurst architektúrán alapul.

A NetBurst architektúra számos újításon alapul, amelyek együttesen elérik azt a végső célt, hogy a Pentium IV processzorcsalád számára nagyobb teljesítményt és jövőbeli skálázhatóságot biztosítsanak. A főbb technológiák a következők:

• Hyper Pipelined Technology - Pentium IV csővezeték 20 szakaszt tartalmaz;
• Advanced Dynamic Execution – jobb előrejelzés az átmenetekről és a parancsok végrehajtásáról a sorrend megváltoztatásával (soron kívüli végrehajtás);
• Trace Cache – a Pentium IV speciális gyorsítótárat használ a dekódolt parancsok gyorsítótárazására;
• Rapid Execute Engine – A Pentium IV processzor ALU-ja kétszer olyan frekvencián fut, mint maga a processzor;
• SSE2 - kiterjesztett parancskészlet a streaming adatok feldolgozásához;
• 400 MHz rendszerbusz – új rendszerbusz.

Pentium IV Prescott (2004. február)

2004. február elején az Intel négy új Pentium IV processzort jelentett be (2,8; 3,0; 3,2 és 3,4 GHz), amelyek a Prescott magon alapulnak, amely számos újítást tartalmaz. A négy új processzor megjelenése mellett az Intel bemutatta a Northwood magon alapuló Pentium IV 3.4 EE-t (Extreme Edition), amely 2 MB L3 gyorsítótárral rendelkezik, valamint a Pentium IV 2.8 A egyszerűsített változatát, amely a Prescott mag korlátozott buszfrekvenciával (533 MHz).

A Prescott 90 nm-es technológiával készült, amely lehetővé tette a kristály területének csökkentését, és a tranzisztorok számát több mint 2-szeresére növelték. Míg a Northwood mag területe 145 négyzetmilliméter, és 55 millió tranzisztort tartalmaz, a Prescott mag területe 122 négyzetmilliméter, és 125 millió tranzisztort tartalmaz.

Felsorolunk néhány megkülönböztető jellemzőt a processzornak.

Új SSE parancsok

Az Intel Prescottban bemutatkozott új technológia SSE3, amely 13 új adatfolyam-utasítást tartalmaz, amelyek javítják egyes műveletek teljesítményét, amint a programok elkezdik használni őket. Az SSE3 nem csupán az SSE2 kiterjesztése, mivel új parancsokat ad hozzá, hanem lehetővé teszi a kész alkalmazások optimalizálásának megkönnyítését és automatizálását fordítóeszközök segítségével. Vagyis a szoftverfejlesztőnek nem kell átírnia a programkódot, csak újra kell fordítania.

Megnövelt gyorsítótár memória

Az egyik legfontosabb (teljesítmény szempontjából) kiegészítésnek az 1 MB-ra növelt második szintű gyorsítótár tekinthető. Az L1 gyorsítótár is 16 KB-ra nőtt.

Továbbfejlesztett adatok előzetes letöltése

A Prescott mag továbbfejlesztett adat-előhívási mechanizmussal rendelkezik.

Továbbfejlesztett Hyperthreadin

Az új verzió számos új funkciót tartalmaz, amelyek optimalizálhatják a különböző műveletek többszálas végrehajtását. Az egyetlen hátránya új verzió a szoftver újrafordítása és az operációs rendszer frissítése.

Meghosszabbított szállítószalag hossza

A jövőbeli processzorok működési frekvenciájának növelése érdekében a Prescott mag csővezetékének hosszát 20-ról 31-re növelték. A csővezeték hosszának növelése hibás elágazás-előrejelzés esetén negatív hatással van a teljesítményre. Az elágazás-előrejelzési technológiát továbbfejlesztették, hogy kompenzálják a csővezeték hosszának növekedését.

NetBurst architektúra problémák

A Prescott mag kiadása, amelyhez az Intel 90 nm-es eljárást alkalmazott, számos félelmetes problémát tárt fel. Kezdetben a NetBurst az Intel jelentős teljesítménytartalékkal rendelkező architektúraként jelentette be, amely idővel az órajel fokozatos növelésével megvalósítható. A gyakorlatban azonban kiderült, hogy a processzor órajel-frekvenciájának növekedése a hőelvezetés és az energiafogyasztás elfogadhatatlan növekedését vonja maga után. Ezenkívül a félvezető tranzisztorok gyártásának technológiájának párhuzamos fejlesztése nem tette lehetővé az elektromos és termikus jellemzők növekedésének hatékony kezelését. Ennek eredményeként a NetBurst architektúrájú processzorok harmadik generációja (Prescott) a processzorok történetében az egyik „legforróbb” maradt (az erre a magra épített processzorok fogyaszthattak, és ennek megfelelően akár 160 W-ot is leadtak, miután megkapták a "kávéfőzők" becenév), annak ellenére, hogy órajelük nem emelkedett 3,8 GHz fölé. A magas hőleadás és az energiafogyasztás számos kapcsolódó problémát okozott. A Prescott processzorok speciális használatát igényelték alaplapok továbbfejlesztett feszültségstabilizátorral és megnövelt hatékonyságú speciális hűtőrendszerekkel.

A nagy hőelvezetéssel és energiafogyasztással kapcsolatos problémák nem lennének olyan szembetűnőek, ha nem lennének az a tény, hogy mindezek ellenére a Prescott processzorok nem tudtak nagy teljesítményt felmutatni, ami miatt el lehetne hunyni a szemet a hiányosságait említette. A versengő AMD Athlon 64 processzorok által beállított teljesítményszint szinte elérhetetlennek bizonyult a Prescott számára, ennek következtében a CPU-adatokat kezdték Intel-hibaként érzékelni.

Így nem volt nagy meglepetés, amikor kiderült, hogy a NetBurst utódai az Intel mobil mikroarchitektúrája által elfogadott energiahatékonysági elvre épülnek, és a Pentium M processzorcsaládban testesülnek meg.

Smithfield

Lényegében a Smithfield CPU magja nem más, mint egy pár Prescott 1M (90 nm) kábellel. Mindegyik magnak saját L2 cache (1 MB) van, amelyet egy másik mag egy speciális interfész buszon keresztül érhet el. Az eredmény egy 206 négyzetmilliméteres matrica, amely 230 millió tranzisztort tartalmaz.

Minden kétmagos asztali chip személyi számítógépek várhatóan támogatni fogják a 2004 utolsó hónapjaiban a Pentium 4 Extreme Edition újításaiként bevezetett technológiákat – EM64T, E1ST, XD bit és Vandepool:

• technológia az "Enhanced Memory 64" (Enhanced Memory 64 - EM64T) az x86 architektúra 64 bites kiterjesztését biztosítja; Az Enhanced Intel SpeedSTep (EIST) megegyezik a processzorokban megvalósított mechanizmussal intel mobil személyi számítógépek, amely lehetővé teszi a processzor számára, hogy csökkentse az órajelét, amikor nincs szükség nagy terhelésre, ezáltal jelentősen csökkentve a CPU hő- és energiafogyasztását; XD bit - "lehetetlen bitek" technológiája EXEcute Disable Bit - NX-bitek;
• Az Intel Vandepool technológiája (más néven virtualizációs technológia – VT) lehetővé teszi több operációs rendszer és alkalmazás egyidejű futtatását független memóriapartíciókon, egyetlen számítógépes rendszer több virtuális gépként működik.

2005 májusában három Pentium D Smithfield chipet adtak ki 2,8, 3,0 és 3,2 GHz-es sebességgel, 820,830 és 840 modellszámmal.

Pentium D. Az első Pentium D lapkák, amelyeket 2005 májusában mutattak be, 90 nm-es Intel technológiára épültek, és a 800-as sorozat modellszámai voltak. A valaha kiadott leggyorsabb CPU 3,2 GHz-es volt. 2006 elején megjelent a Pentium D, 900-as számmal és "Presler" kódnévvel, amelyet az Intel 65 nm-es eljárásával gyártottak.

A Presler chipek egy pár Cedar Mill magot tartalmaznak. Az előző Pentium D Smithfielddel ellentétben azonban itt a két mag fizikailag el van választva. A két különálló szerszám egyetlen csomagban való elhelyezése rugalmasságot biztosít a gyártásban, lehetővé téve ugyanazt a szerszámot egymagos Cedar Mill és kétmagos Presler CPU-hoz is. Ezen túlmenően a gyártási költségek is javulnak, mivel csak egyetlen szerszámot utasítanak vissza, ha hibát találnak, nem pedig egy kétmagos csomagot.

• a - Smithfield;
• 6 - Presler.

Az új technológia nemcsak az órajel frekvenciáját, hanem a tranzisztorok számát is lehetővé tette egy chipen. Ennek eredményeként a Presler 376 millió tranzisztorral rendelkezik, szemben a Smithfield 230 millióval. Ezzel egy időben a kristály mérete 206-ról 162 négyzetmilliméterre csökkent. Ennek eredményeként lehetőség nyílt a gyorsítótár L2 Presler memória növelésére. Míg elődje két 1 MB L2 gyorsítótárat használt, a Presler processzorok 2 MB L2 gyorsítótárat tartalmaznak. Ha több CPU magot helyezünk egyetlen kockára, azzal az előnnyel jár, hogy a gyorsítótár sokkal magasabb frekvencián tud működni.

2006 tavaszára a bejelentett leggyorsabb mainstream Pentium D chip a 3,4 GHz-es 950-es modell volt. Úgy gondolják, hogy a Pentium D az utolsó processzor, amely a Pentium márkajelzést viseli, amely az Intel zászlóshajója 1993 óta.

Pentium Xeon processzorok

1998 júniusában az Intel megkezdi a Pentium 11 Xeon központi processzor kiadását, amely 400 MHz-es frekvencián működik. A Xeon technikailag a Pentium Pro és a Pentium 2 technológiák kombinációja volt, és úgy tervezték, hogy a kritikus munkaállomás- és szerveralkalmazásokban megnövekedett hatékonyságot nyújtsa. A Slot 2 interfészt használva a Xeonok majdnem kétszer akkorák, mint a Pentium 2, elsősorban a nagyobb L2 gyorsítótár miatt.

A korai mintákban a chip 512 KB vagy 1 MB L2 gyorsítótárral volt felszerelve. Az első opciót a munkaállomások piacára, a másodikat a szerverekre szánták. A 2 MB-os változat később, 1999-ben jelent meg. A Pentium 2 CPU-hoz hasonlóan 350-400 MHz-en, az FSB (elsődleges busz) 100 MHz-en futott.

A Pentium 2-höz képest a fő fejlesztés az volt, hogy az L2 gyorsítótár a CPU magfrekvenciáján futott, szemben a Slot 1 alapú konfigurációkkal, amelyek a CPU frekvencia felére korlátozták az L2 gyorsítótárat, így az Intel olcsóbb Burst SRAM-ot használhat gyorsítótárként. normál SRAM használatához.

Egy másik korlát, amelyet a Slot 2 sikerült leküzdenie, a „két processzoros korlát”. Az SMP (szimmetrikus többprocesszoros) architektúrát használva a Pentium 2 processzor nem tudott kettőnél több CPU-val rendelkező rendszereket támogatni, míg a Pentium 2 Xeon alapú rendszerek négy, nyolc vagy több processzort tudtak kombinálni.

Ezt követően különféle alaplapokat és lapkakészleteket fejlesztettek ki munkaállomásokhoz és szerverekhez - a 440GX a 440BC lapkakészlet fő architektúrájára épült, és munkaállomásokhoz készült, míg a 450NX-et ezzel szemben elsősorban a szerverpiacra fejlesztették.

Nem sokkal a Pentium 3 megjelenése után, 1999 tavaszán megjelent a Pentium 3 Xeon (kódnevén Tanner). Ez volt az alap Pentium Cheop az új Streaming SIMD Extensions (SSE) utasításkészlettel. A szerverek és munkaállomások piacát célzó Pentium 3 Cheop eredetileg 500 MHz-en és 512 KB (vagy 1,0-2,0 MB) L2 gyorsítótárral jelent meg. 1999 őszén a Xeont "Cascade" maggal (0,18 mikron) kezdték kiadni, a sebesség a kezdeti 667 MHz-ről 1 GHz-re nőtt 2000 végére.

2001 tavaszán megjelent az első Pentium IV-re épülő Xeon 1,4, 1,5 és 1,7 GHz-es sebességgel. A Foster mag alapján megegyezett a Pentium IV szabvánnyal, kivéve a microPGA Socket 603 csatlakozót.

Itanium (IA-64 architektúra)

Ezt az architektúrát az Intel 1999 májusában jelentette be. Az architektúrát az Itanium CPU jellemzi. Az IA-64 processzorok nagy teljesítményű számítási erőforrásokkal rendelkeznek, beleértve 128 egész szám regisztert, 128 lebegőpontos regisztert és 64 predikációs regisztert, valamint számos speciális célú regisztert. Az utasításokat a különböző funkcionális modulok párhuzamos végrehajtásához csoportosítani kell. Az utasításkészletet úgy optimalizálták, hogy megfeleljen a kriptográfia, a videokódolás és más olyan szolgáltatások számítási igényeinek, amelyekre egyre inkább szükség van a szerverek és munkaállomások következő generációja által. Az IA-64 processzorok MMX technológiákat és SIMD-bővítményeket is támogatnak és fejlesztenek.

Az IA-64 architektúra nem az Intel IA-32 architektúra 64 bites változata, és nem is a Hewlett-Packard PA-RISC architektúrájának 64 bites adaptációja, hanem teljesen eredeti fejlesztés. Az IA-64 egy kompromisszum a CISC és a RISC között, kísérlet arra, hogy kompatibilissé tegyék őket – két utasítás-dekódolási mód létezik – VLIW és CISC. A programok automatikusan átváltanak a kívánt végrehajtási módba.

Fő innovatív technológiák IA-64: hosszú utasításszavak (LIW), utasítás predikálása, elágazás megszüntetése, spekulatív betöltés és egyéb trükkök, amelyekkel "több párhuzamosságot" lehet kihozni a kódprogramokból.

Az IA-32 és IA-64 architektúrák közötti főbb különbségek táblázata

Az IA-64 architektúra fő problémája az x86 kóddal való beépített kompatibilitás hiánya, ami nem teszi lehetővé az IA-64 processzorok hatékony együttműködését. szoftver az elmúlt 20-30 évben fejlődött ki. Az Intel az IA-64 processzorait (Itanium, Itanium 2 és így tovább) egy dekóderrel látja el, amely az x86 utasításokat IA-64 utasításokká alakítja.

Egy új számítógép összeszerelése vagy vásárlása során a felhasználóknak biztosan lesz kérdéseik. Ebben a cikkben megvizsgáljuk az Intel Core i3, i5 és i7 processzorokat, és azt is elmondjuk, mi a különbség ezek között a chipek között, és mit érdemes választani a számítógépéhez.

1. számú különbség. A magok száma és a Hyper-threading támogatása.

Talán, a fő különbség az Intel Core i3, i5 és i7 processzorok között a fizikai magok száma és a Hyper-threading technológia támogatása, amely minden valódi fizikai maghoz két számítási szálat hoz létre. Az egyes magokhoz két számítási szál létrehozása lehetővé teszi a processzormag feldolgozási teljesítményének hatékonyabb felhasználását. Ezért a Hyper-threading támogatással rendelkező processzoroknak van némi teljesítményelőnyük.

A legtöbb Intel Core i3, i5 és i7 processzor magjainak száma és a Hyper-threading technológia támogatása az alábbi táblázatban foglalható össze.

	Fizikai magok száma	Hyper-threading technológia támogatása	A szálak száma
Intel Core i3	2	Igen	4
Intel Core i5	4	Nem	4
Intel Core i7	4	Igen	8

De vannak kivételek ettől a táblázattól.. Először is, ezek az "Extreme" termékcsalád Intel Core i7 processzorai. Ezek a processzorok 6 vagy 8 fizikai feldolgozómaggal rendelkezhetnek. Ugyanakkor ezek, mint minden Core i7 processzor, támogatják a Hyper-threading technológiát, ami azt jelenti, hogy a szálak száma kétszerese a magok számának. Másodszor, egyes mobil processzorok (laptop processzorok) mentesülnek. Tehát egyes Intel Core i5 mobil processzorok csak 2 fizikai maggal rendelkeznek, ugyanakkor rendelkeznek Hyper-threading támogatással.

Azt is meg kell jegyezni Az Intel már tervezte a magok számának növelését processzoraiban. A legfrissebb hírek szerint a tervek szerint 2018-ban megjelenő Coffee Lake architektúrájú Intel Core i5 és i7 processzorok 6 fizikai magos és 12 szálasak lesznek.

Ezért nem szabad teljesen megbíznia a fenti táblázatban. Ha érdekli egy adott Intel processzor magjainak száma, akkor jobb, ha megnézi a hivatalos információkat a webhelyen.

Különbség száma 2. A cache memória mennyisége.

Ezenkívül az Intel Core i3, i5 és i7 processzorok különböznek a cache memória mennyiségében. Minél magasabb a processzorosztály, annál több gyorsítótárat kap. Az Intel Core i7 processzorok kapják a legtöbb gyorsítótárat, az Intel Core i5 valamivel kevesebbet, az Intel Core i3 pedig még kevesebbet. A konkrét értékeket a processzorok jellemzőinél kell megnézni. De például összehasonlíthat több processzort a 6. generációból.

	1. szintű gyorsítótár	2. szintű gyorsítótár	3. szintű gyorsítótár
Intel Core i7-6700	4 x 32 KB	4 x 256 KB	8 MB
Intel Core i5-6500	4 x 32 KB	4 x 256 KB	6 MB
Intel Core i3-6100	2 x 32 KB	2 x 256 KB	3 MB

Meg kell érteni, hogy a cache memória mennyiségének csökkenése a magok és szálak számának csökkenésével jár. De ennek ellenére van egy ekkora különbség.

Különbség No. 3. Órajelek.

A magasabb kategóriás processzorok általában magasabb órajellel rendelkeznek. De itt nem minden olyan egyértelmű. Az Intel Core i3 nem ritkán magasabb frekvenciákkal rendelkezik, mint az Intel Core i7. Például vegyünk 3 processzort a 6. generációs vonalból.

	Órajel frekvencia
Intel Core i7-6700	3,4 GHz
Intel Core i5-6500	3,2 GHz
Intel Core i3-6100	3,7 GHz

Így az Intel igyekszik a megfelelő szinten tartani az Intel Core i3 processzorok teljesítményét.

Különbség 4. Hőleadás.

Egy másik fontos különbség az Intel Core i3, i5 és i7 processzorok között a hőleadás mértéke. A TDP vagy termikus tervezési teljesítmény néven ismert karakterisztika felelős ezért. Ez a jellemző meghatározza, hogy a processzor hűtőrendszerének mennyi hőt kell elvezetnie. Vegyük például három 6. generációs Intel processzor TDP-jét. A táblázatból látható, hogy minél magasabb osztályú a processzor, annál több hőt termel, és annál erősebb hűtőrendszerre van szükség.

	TDP
Intel Core i7-6700	65 W
Intel Core i5-6500	65 W
Intel Core i3-6100	51 W

Meg kell jegyezni, hogy a TDP hajlamos csökkenni. A processzorok minden generációjával a TDP egyre alacsonyabb. Például a 2. generációs Intel Core i5 processzor TDP-je 95 W volt. Most, mint látjuk, csak 65 watt.

Melyik a jobb Intel Core i3, i5 vagy i7?

A kérdésre adott válasz attól függ, hogy milyen teljesítményre van szüksége. A magok, a szálak, a gyorsítótár-memória és az órajelek számának különbsége észrevehető teljesítménybeli különbséget hoz létre a Core i3, i5 és i7 között.

• Az Intel Core i3 processzor nagyszerű választás irodai vagy költségvetési használatra otthoni számítógép. Ha rendelkezik megfelelő szintű videokártyával, akkor teljesen lehetséges számítógépes játékokat játszani Intel Core i3 processzorral rendelkező számítógépen.
• Intel Core i5 processzor - alkalmas nagy teljesítményű munkára ill játék számítógép. Egy modern Intel Core i5 bármilyen grafikus kártyát gond nélkül megbirkózik, így egy ilyen processzorral rendelkező számítógépen bármilyen játékot játszhatunk, akár maximális beállítások mellett is.
• Az Intel Core i7 processzor egy lehetőség azok számára, akik pontosan tudják, miért van szüksége ilyen teljesítményre. Egy ilyen processzorral rendelkező számítógép alkalmas például videó szerkesztésére vagy játékfolyamok vezetésére.

Szinte az összes modern technológia nem létezhet processzor nélkül - az elektronikus alkatrész magja. A modern gyártók elég sokfélesége ellenére a legnépszerűbbek az Intel processzorok, amelyek története közel fél évszázadra nyúlik vissza.

Az első CPU-k még a múlt század 40-es éveiben jelentek meg, de csak 1964-ben, az IBM System / 360 számítástechnikai eszközök piacra kerülésével lehetett vitatkozni a számítógépek korszakának kezdetéről.

4 bites processzorok

1971-ben az Intel bemutatta az első 4 bites processzort, amelyet 4004-es jelzéssel láttak el, és 10 mikronos technológiával gyártották. A chipben a tranzisztorok száma 2300, az órajel 740 kHz volt.

1974-ben frissítették a 4040-es modellt, ugyanakkor a tranzisztorok száma 3000-re nőtt a maximális órajel-frekvencia megtartása mellett.

Mindkét modellt a Nippon használta számológépek gyártása során.

8 bites processzorok

Leváltották a 4 bites processzorokat, és a 8008, 8080, 8085 jelzéseket kapták. A kiadás 1972-ben jelent meg, az utolsó modell pedig 1976-ban jelent meg a piacon. E modellek megjelenésével a processzor órajelének 500 kHz-ről 5 MHz-re történő észrevehető növekedése kezdődött. Ezzel párhuzamosan a tranzisztorok száma 3500-ról 6500-ra nőtt. A gyártás során 3, 6 és 10 mikronos technológiákat alkalmaztak.

16 bites processzorok

A 16 bites processzorok gyártása 1978-ban kezdődött, és kezdetben a 32 bites architektúra kifejlesztése és bevezetése előtti köztes szakasznak számított, mint a modern követelményeknek leginkább megfelelő, különösen azért, mert az erősödő verseny újabb, ill. erős modellek processzorok elektronikai gyártók számára.

A 16 bites processzorok megjelenése a 8086-os modellel kezdődött, amelyet 3 mikronos technológiával hoztak létre, és akár 10 MHz-es órajellel. Az ilyen típusú processzorok fejlesztése 1982-ben ért véget, amikor megjelent a 80286, amelynek maximális órajele 16 MHz. A szolgáltatások közül kiemelhetjük a multitasking rendszerek hardveres védelem alkalmazásának lehetőségét.

32 bites processzorok

A 32 bites processzorok fejlesztésének kezdete a számítógépek fejlesztésének és széles körű bevezetésének kezdetét jelentette. Ők szolgáltak alapul a jelenleg széles körben használt személyi számítógépek létrehozásához. Azt is meg kell jegyezni, hogy van még elég nagyszámú működő számítógépek, amelyek 32 bites architektúrájú processzorokat futtatnak.

A 32 bites architektúra számos vonalat és mikroarchitektúrát tartalmaz:

• He-x86 processzorok
• 80386 és 80486 sor
• a Pentium, Celeron és Xeon architektúrája és mikroarchitektúrája
• NetBurst mikroarchitektúra

1981-ben az iAPX 432 először az Intel első 32 bites He-x86 processzoraként mutatkozott be. Működési frekvenciája legfeljebb 8 MHz. Ennek a vonalnak a további fejlesztése az 1988-89-ben kiadott i860 és i960 processzorokat foglalja magában. Ugyanebbe a sorozatba került egy sor XScale processzor is, amelyet 2000-ben mutattak be a vásárlóknak. Az XScale processzorokat széles körben használják a kézi számítógépek gyártásában.

A 80386-os és 80486-os vonalat 1985-ben, illetve 1989-ben vezették be. Leggyakrabban 386 és 486 processzorként jelölték meg őket. Az órajelek 20 MHz-től indultak, a gyártásban 1 µm-es technológiát alkalmaztak.

A Pentiumot először 1993-ban mutatták be, és egy 75 MHz-es órajelű processzor volt, amelyet 0,6 mikronos eljárással gyártottak. Az összes Pentium és egyebek gyártása egyszerű modellek A Celeron 2006-ig folytatta. A bemutatott sorozat legújabb modellje a 65 nm-es technológiával gyártott, 1,86 GHz-es órajelű Pentium Dual-Core.

A NetBurst mikroarchitektúrát először 2000-ben mutatták be az 1,3 MHz-es Pentium 4 modellel. A további korszerűsítés eredményeként a frekvencia 3,6 GHz-re, az alkalmazott technológiai eljárás 0,18-ról 0,13 mikronra emelkedett.

64 bites processzorok

Számos mikroarchitektúrát tartalmaz:

• netburst
• IntelCore
• Intel Atom
• Nehalem
• Homokos hid
• Ivy híd
• Haswell
• Broadwell
• skylake
• Kaby-tó

A 64 bites processzorok gyártásának megkezdése az Intelnél 2004-ben kezdődött, és 2005-ben megjelent a Pentium 4D, amelyet a széles körű alkalmazás. Gyártásakor 90 nm-es eljárást alkalmaztak, a frekvencia 2,66 GHz volt. A további fejlesztések közé tartozik a 955 EE és 965 EE modellek 3,46 és 3,73 GHz-en.

Az IntelCore 65 nm-es folyamattechnológiával gyártott processzorokat tartalmaz. Először 2006-ban mutatták be, 1,86 GHz-től 3,33 GHz-ig terjednek, különböző gyorsítótár-mérettel és buszsebességgel.

Az IntelAtom sorozatot 2008 óta gyártják, és a 45 nm-es folyamattechnológián alapul. Frekvenciája 800 MHz és 2,13 GHz között van. Meglehetősen egyszerű és olcsó processzorok, amelyeket netbookok gyártásához használnak.

A Nehalem sorozatot 2010-ben mutatták be a vásárlóknak. A sorozatprocesszorok órajele 1,07 GHz és 3,6 GHz között van, és 2, 4 és 6 magos processzorokat tartalmaznak.

A SandyBridge és az IvyBridge 2011 óta készül, és 1 magos és 15 magos modelleket tartalmaznak, 1,6 GHz és 3,6 GHz közötti frekvenciákkal.

A Haswell, Broadwell, Skylake és Kaby Lake 2, 4 és 6 magos modelleket tartalmaz 3 GHz-től 4,4 GHz-ig terjedő frekvenciával.