Pentium procesori

Prva centralna procesorska jedinica Pentium debitovala je kao čip koji je radio na 60 i 66 MHz, integrisao 3,1 milion tranzistora i bio izgrađen pomoću 0,80-mikronskog pro­iz­vod­nog procesa. Kada se, početkom 2006. godine, pojavio Pentium D zasnovan na dvo­stru­kom jezgru Presler, broj tranzistora je dostigao zapanjujućih 376 miliona, a pro­iz­vod­na tehnologija se „skupila“ na 0,65 nanometara. Međutim, u tom trenutku je takođe izgledalo da je Intel spreman da polako napusti proizvod Pentium i pređe na svoju novu mikroarhitekturu Intel Core.

PENTIUM

Pentium-ova CISC arhitektura predstavljala je skok unapred u odnosu na ono što su nudili pro­cesori iz porodice 486. Verzije koje su radile na učestanostima od 120 MHz i više, ima­le su preko 3,3 miliona tranzistora, proizvedenih pomoću 0,35-mikronskog procesa. U svo­joj unutrašnjosti, procesor je koristio 32-bitnu magistralu, ali širina spoljašnje magistrale bila je 64 bita. Spoljašnja magistrala je zahtevala drugačiju matičnu ploču i, da bi to podržao, Intel je takođe uveo specijalni skup čipova za povezivanje Pentium-a sa 64-bitnom spoljašnjom keš memorijom i magistralom PCI.

Većina Pentium-a (od 75 MHz pa naviše) radi na naponu od 3,3V sa zaštitom U/I na 5V. Pentium ima superskalarnu konstrukciju sa dvostrukom protočnom obradom, što mu dozvoljava da izvršava više instrukcija po ciklusu generatora takta. Još uvek postoji pet faza u izvršavanju celobrojnih instrukcija (donošenje, dekodovanje instrukcije, generisanje adrese, izvršavanje i upisivanje nazad), kao kod procesora 486, ali Pentium ima dve paralelne celobrojne protočne obrade, što mu omogućava da učitava, interpretira, izvršava i raspoređuje po dve operacije istovremeno. One mogu da opslužuju samo celobrojne proračune, dok se „realnim“ brojevima bavi posebna jedinica za rad u pokretnom zarezu.

Pentium takođe koristi dva 8-Kbajtna dvosmerna asocijativna bafera skupova (koji su isto tako poznati i kao keš memorija nivoa L1), od kojih je jedan za instrukcije, a drugi za po­datke. To je dvostruko više nego što je imao njegov prethodnik, procesor 486. Te keš me­morije su doprinele povećavanju performanse, zato što predstavljaju privremeno skla­diš­te za podatke i instrukcije, dobijene iz sporije glavne memorije.

Bafer ciljnog grananja (BTB, engl. Branch Target Buffer) obezbeđuje dinamičko pred­viđanje grananja. BTB pojačava izvršavanje instrukcija „pamćenjem“ gde se instrukcija granala i primenjujući to isto grananje kada se instrukcija koristi sledeći put. Kada BTB predvidi ispravno, performansa se poboljšava. Jedinica za rad u pokretnom zarezu (FPU) omogućava aritmetičkom procesoru da radi sa „realnim“ brojevima. Konstrukcija se zaokružava jedinicom za upravljanje sistemom (SMM, engl. [xa}System Management Mode), koja služi za upravljanje korišćenjem energije i periferijskih uređaja od strane procesora.

U sledećoj tabeli prikazane su različite inkarnacije procesora Pentium, od njegovog lansiranja 1993. godine, pa do uvođenja Pentiuma MMX[/xa}:

PENTIUM PRO

Intel-ov Pentium Pro, uveden krajem 1995. godine, sa jezgrom centralne procesorske je­di­ni­ce koja se sastojala od 5,5 miliona tranzistora i 5,5 miliona tranzistora u keš memoriji nivoa L2, bio je u početku namenjen tržištima servera i vrhunskih radnih stanica. To je super­skalarni procesor, koji ima procesorske karakteristike više klase i optimizovan je za 32-bitni rad. Pentium Pro je takođe bio prvi Intelov mikroprocesor koji posle više godina nije koristio starodrevni faktor forme Socket 7, što je zahtevalo veći 242-pinski interfejs Socket 8 i novu konstrukciju matične ploče. Pentium Pro se od Pentium-a razlikuje po tome što ima keš memoriju nivoa L2 na čipu, ka­paciteta između 256 KB i 1 MB, koja radi na unutrašnjoj brzini generatora takta. Postav­ljanjem sekundarne keš memorije na čip, umesto na matičnoj ploči, omogućava se signalima da idu između njih po 64-bitnoj putanji podataka, umesto po 32-bitnoj putanji Pentium-ovih sistemskih magistrala. Njihova fizička bliskost takođe povećava dobitak u performansi. To je toliko moćna kombinacija da Intel tvrdi da je 256 KB keš memorije na čipu ekvivalentno keš memoriji na matičnoj ploči kapaciteta preko 2 MB.

Jedan čak značajniji činilac u poboljšanju performanse procesora Pentium Pro leži u kom­binaciji tehnologija, poznatoj kao „dinamičko izvršavanje“. Ona obuhvata predviđanje grananja, analizu toka podataka i spekulativno izvršavanje. Sve se to kombinuje, kako bi se procesoru omogućilo da koristi cikluse generatora takta koji bi u suprotnom bili izgubljeni. To se čini predviđanjem toka programa, kako bi se instrukcije izvršavale unapred. Pentium Pro je takođe bio prvi procesor iz porodice x86 u kome je primenjena superprotočna obrada, sa 14 faza, podeljenih u tri sekcije. Čeona sekcija u redosledu, koja se bavi dekodovanjem i izdavanjem instrukcija, sastoji se od osam faza. Jezgro, van redosleda, koje izvršava instrukcije, ima tri faze , a povlačenje u redosledu se sastoji od tri poslednja faze.

Druga, daleko kritičnija razlika procesora Pentiuma Pro je u njegovom radu sa ins­truk­ci­ja­ma. On uzima instrukcije računara sa skupom složenih instrukcija (CISC, engl. Complex Instruction Set Computer) x86 i pretvara ih u interne mikro-operacije računara sa smanjenim skupom instrukcija (RISC, engl. Reduced Instruction Set Computer). Konverzija je tako projektovana da se izbegnu neka od ograničenja inherentnih skupu instrukcija x86, kao što su neregularno kodovanje instrukcija i artimetičke operacije iz­među memorije i registara. Mikro-operacije se posled toga prosleđuju mašini za iz­vr­ša­vanje van redosleda koja određuje da li su instrukcije spremne za izvršavanje; ako nisu, one se mešaju kako bi se izbegli zastoji u protočnoj obradi.

Postoje i loše strane korišćenja RISC pristupa. Prva je u tom što pretvaranje instrukcija uzi­ma vreme, čak i ako se ono računa u nano ili mikrosekundama. Rezultat je da Pentium Pro gubi na performansi kada obrađuje instrukcije. Druga mana je što na konstrukciju za iz­vršavanje van redosleda može značajno da utiče 16-bitni kôd, a to kao posledicu ima zastoje. Oni su skloni da budu prouzrokovani delimičnim ažuriranjem registara koje se pojavljuje pre punog čitanja registara, što može da nametne stroga kažnjavanja per­for­man­se, čak do sedam ciklusa generatora takta.

U sledećoj tabli, prikazane su različite inkarnacije procesora Pentium Pro, od njegovog uvođenja 1995. godine:

MMX

Intel-ov procesor P55C MMX, sa multimedijskim proširenjima (MultiMedia eXtensions), uveden je početkom 1997. godine. On je predstavljao najznačajniju promenu u osnovnoj

• keš memorija nivoa L1 na ploči standardnog Pentiuma bila je udvostručena na kapa­citet od 32 KB;
• dodato je pedeset sedam novih instrukcija, koje su posebno projektovane da efi­kas­nije rade sa video, audio i grafičkim podacima;
• razvijen je novi proces, nazvan jedna instrukcija – više podataka (SIMD, engl. Single Instruction Multiple Data), koji omogućava da jedna instrukcija izvede istu funkciju na više podataka istovremeno.

Veća primarna keš memorija znači da će procesor imati više informacija pri ruci, što sma­njuje potrebu da se podaci izvlače iz keš memorije nivoa L2 i predstavlja dobitak za ce­lokupan softver. Nove instrukcije, koje se upotrebljavaju zajedno sa procesom SIMD i 8 poboljšanih (64-bitnih) registara procesora P55C, dobro iskorišćavaju paralelizam, tako da osam bajtova podataka mogu da se obrade u jednom ciklusu, umesto da se to učini sa jed­nim bajtom po ciklusu. To je posebna prednost kada su u pitanju multimedijske i gra­fič­ke aplikacije, kao što su audio i video kodovanje/dekodovanje, skaliranje slike i inter­po­lacija. Umesto da se osam piksela grafičkih podataka pomeraju u procesor jedan po je­dan, da bi se obradili posebno, tih osam piksela mogu da se pomere kao jedna 64-bit­na pakovana vrednost, i da se obrade odjednom pomoću jedne jedine instrukcije. Intel je tvrdio da je to poboljšanje rezultovalo povećanjem brzine od 10 do 20%, kada se ko­ris­ti­o softver bez MMX instrukcija i čak do 60%, u aplikacijama u kojima je omogućen MMX.

U sledećoj tabeli su prikazane različite inkarnacije procesora Pentium MMX, od njegovog uvodjenja 1997. godine, pa do uvođenja procesora Pentium II:

PENTIUM II

Uveden sredinom 1997. godine, Pentium II je predstavljao veliki broj značajnih promena u procesorskom delu PC računara:

• prvo, sam čip i sistemska keš memorija nivoa L2 povezani su magistralom posebne namene, koja može da radi paralelno sa magistralom izmedju procesora i sistema;
• drugo, procesor, sekundarna keš memorija i hladnjak su svi montirani na maloj ploči koja se uključuje u slot na matičnoj ploči, što je način koji više podseća na dodatnu karticu nego na tradicionalni aranžman procesor/podnožje; Intel je to nazvao kertriž sa jednorednim ivičnim kontaktom (SEC, engl. Single Edge Contact cartridge).
• Treća promena je više u sintezi, jer Pentium II objedinjuje svojstvo dvostruke nezavisne magistrale (DIB, engl. Dual Independent Bus) procesora Pentium Pro sa MMX proširenjima koja se nalaze na procesorima Pentium MMX, kako bi uobličio novu vrstu hibrida Pentium Pro/MMX. Shodno tome, mada izgleda veoma različito od prethodnih Intel-ovih procesora, u svojoj unutrašnjosti Pentium II predstavlja mešavinu novih tehnologija i poboljšanja onih starijih.

Za razliku od procesora Pentium Pro, koji radi na naponu od 3,3V, Pentium II radi na naponu od 2,8 V, što Intel-u dozvoljava da koristi više frekvencije bez prekomernog po­ve­ća­vanja zahteva za napajanje električnom energijom. Dok Pentium Pro na 200 MHz sa keš memorijom od 512 KB troši oko 37,9 W električne energije, Pentium II na 266 MHz sa keš memorijom od 512 KB troši 37,0 W.

Kao i Pentium Pro, procesor Pentium II koristi Intel-ovu tehnologiju dinamičkog izvrša­va­nja. Kako se softverske instrukcije učitavaju u procesor i dekoduju, one se unose u pod­ruč­je za izvršavanje. Tehnologija dinamičkog izvršavanja usvaja tri glavna pristupa za optimizovanje načina na koji se procesor bavi tim kodom. Višestruko predvidjanje grana­nja (MBA, engl. Multiple Branch Prediction) ispituje tok programa duž više njegovih gra­na i predviđa gde će se sledeća instrukcija naći u memoriji.

Kako procesor učitava, on takodje proverava instrukcije dalje u protočnoj obradi, što rezultuje ubrzavanjem toka posla. Analiza toka podataka (DFA, engl. Data Flow Analysis) optimizuje sekvencu u kojoj će se instrukcije izvršavati, pomoću ispitivanja de­ko­dovanih instrukcija i utvrđivanja da li su one spremne za obradu, ili zavise od drugih in­strukcija. Spekulativno izvršavanje (engl. Speculative Execution) povećava brzinu ko­jom se radi sa instrukcijama, traženjem trenutne instrukcije unapred i obradom daljih ins­truk­cija koje će verovatno biti potrebne. Ti rezultati se onda pamte kao spekulativni re­zul­tati, sve dok procesor ne bude znao koji od njih su potrebni, a koji nisu. U tom tre­nut­ku se instrukcije vraćaju u svoj normalan redosled i dodaju u glavni tok.

Dve osnovne koristi od tehnologije dinamičkog izvršavanja su što se instrukcije obra­dju­ju brže i efikasnije nego što je to uobičajeno i što, za razliku od centralnih procesorskih jedinica koje koriste RISC arhitekturu, programi ne moraju da se ponovo prevode kako bi se izvuklo najviše što se može od procesora. Centralna procesorska jedinica obavlja ceo posao „u letu“.

Procesor Pentium II ima GTL+ host magistralu (GTL, engl. gunning-transceiver-logic) ko­ja nudi efikasnu podršku za dva procesora. U vreme uvodjenja na tržište, to je obez­be­di­lo jeftinu, minimalističku dvoprocesorsku konstrukciju, koja je dozvoljavala sime­trič­no multiprocesiranje (SMP). Dvoprocesorsko ograničenje nije nametao Pentium II sam po sebi, nego podržavajući skup čipova. Ograničavajući u početku skup čipova na dvo­pro­cesorsku konfiguraciju, Intel i proizvodjači radnih stanica mogli su da ponude dvo­pro­ce­sorske sisteme na pravovremeniji i ekonomičniji način nego što je to bio slučaj sa kon­ku­rencijom. Ograničenje je uklonjeno sredinom 1998. godine, kada je uveden skup čipo­va 450NX chipset, koji je podržavao rad od 1 do 4 procesora. Skup čipova 440FX, koji obu­hvata čipove PMC i DBX, ne nudi preplitanje memorije, ali podržava EDO DRAM me­moriju, omogućavajući poboljšanu performansu memorije smanjivanjem kašnjenja generatora takta.

Kada je Intel projektovao Pentium II, on je takodje napao i slabu 16-bitnu performansu njegovog prethodnika. Procesor Pentium Pro je sjajan kada izvršava potpuno 32-bitni softver, kao što je Windows NT, ali daleko zaostaje za standardom Pentiuma kada se bavi 16-bitnim kodom. To je značilo goru performansu od Pentiuma pod operativnim sistemom Windows 95, čiji su veliki delovi još uvek 16-bitni. Intel je rešio taj problem korišćenjem Pentiumove keš memorije za deskriptore segmenta u Pentiumu II.

Kao i Pentium Pro, procesor Pentium II je izuzetno brz za aritmetiku u pokretnom zarezu. Uz ubrzani grafički port (AGP, engl. Accelerated Graphics Port) to će učiniti Pentium II moć­nim rešenjem za trodimenzionalnu (3D) grafiku visoke performanse.

JEDNOREDNI IVIČNI KONTAKT

Tehnologija kertridža sa jednorednim ivičnim kontraktom (SEC, engl. Single Edge Contact) omogućava da jezgro i keš memorija nivoa L2 budu u potpunosti zatvoreni u plas­tičnom i metalnom kertridžu. Te podkomponente su površinski montirane direktno na sub­strat unutar kertridža, kako bi se omogućio rad na visokoj frekvenciji. Kertriž doz­vo­lja­va upotrebu široko rasprostranjenih industrijskih statičkih RAM memorija visoke per­for­manse za namensku keš memoriju nivoa L2, što omogućava obradu visoke per­for­man­se po cenama proizvoda za široku potrošnju.

Postoji šest pojedinačno pakovanih uredjaja na substratu SEC kertridža: procesor, četiri sta­tičke keš RAM memorije industrijskog standarda i jedna RAM memorija za tag. SEC ker­tridž ima dve bitne konstruktivne prednosti. PGA pakovanje procesora Pentium Pro je zah­tevalo 387 pinova, dok SEC kertridž koristi samo 242. To smanjenje broja pinova za trećinu posledica je činjenice da SEC kertridž sadrži diskretne komponente, kao što su završni otpornici i kondenzatori. Ti delovi obezbedjuju razdvajanje signala, što znači da se zahteva mnogo manje pinova za napajanje. Slot koji korist SEC kertridž zove se Slot 1 i može da se smatra naslednikom prethodnog načina montiranja procesora Socket 7.

DESCHUTES

Inkarnacija procesora Pentium II{/XA} na 333 {XA}MHz{/XA}, šifrovano nazvana „{XA}Deschutes{/XA}“ po reci ko­ja teče kroz Oregon, bila je objavljena početkom 1998. godine, sa brzinama generatora tak­ta od 400 MHz i više planiranim za kasnije u toku te godine. Ime Deschutes stvarno se od­nosi na dva različita niza centralnih procesorskih jedinica.

Verzija Slot 1 nije ništa više od malo razvijenijeg Pentiuma II. Arhitektura i fizička kon­struk­cija su istovetne, izuzev što se Deschutes Slot 1 pravio upotrebom 0,25-mikronske teh­nologije, koja je uvedena u jesen 1997. godine sa centralnom procesorskom jedinicom za prenosne računare Tillamook, a ne 0,35-mikronskog proizvodnog procesa koji se ko­ris­tio za delove brzina 233 MHz do 300 MHz. Upotreba 0,25-mikronske tehnologije zna­či da su tranzistori na matrici fizički bliže jedni drugima i da centralna procesorska je­di­ni­ca koristi manje električne energije, a samim tim rasipa i manje toplote za datu frek­ven­ci­ju generatora takta, što dozvoljava jezgru da bude taktovano na višim frekvencijama.

Sve ostalo u vezi sa procesorom Slot 1 Deschutes istovetno je kao kod običnog Pentiuma II. Montiran na substratu i zatvoren u kertrižu sa jednorednim ivičnim kontaktom (SEC), on sadrži MMX skup instrukcija i interfejse sa svojom sekundarnom keš memorijom od 512 KB koja radi na polovini brzine generatora takta jezgra. On ima isti ivični konektor i radi na istim matičnim pločama, sa istim skupovima čipova. Kao takav, on i dalje radi sa skupovima čipova 440FX ili 440LX na brzini spoljašnje magistrale od 66 MHz.

Početkom 1998. godine, došlo je do mnogo većeg skoka u performansi, kada se pojavila nova inkarnacija procesora Deschutes i izradio novi skup čipova 440BX koji je dozvoljavao propusni opseg sistemske magistrale od 100 MHz, što je smanjilo uska grla za podatke i podržalo brzine generatora takta od 350 MHz i više. Do početka 1999. godine, najbrži stoni sistem sa Pentiumom II bio je onaj sa procesorom koji je radio na 450 MHz.

Drugi procesor na koji se odnosi ime Deschutes bio je Slot 2, uveden sredinom 1998. go­di­ne kao procesor Pentium II Xeon. Intel je održavao Slot 1 i Slot 2 Deschutes kao kom­ple­mentarne proizvodne linije, tako što je Slot 1 projektovan za masovnu proizvodnju, a Slot 2 namenjen za tržište vrhunskih servera i slične proizvode, gde je cena bila manjeg zna­čaja od performanse.

U sledećoj tabeli su prikazane različite inkarnacije procesora Pentium II, od njegovog uvodjenja 1997. godine, pa do uvodjenja procesora Pentium Xeon:

PENTIUM XEON

U junu 1998. godine, Intel je uveo svoj procesor Pentium II Xeon, čija brzina je pro­ce­nje­na na 400 MHz. Tehnički, Xeon je predstavljao kombinaciju Pentiuma Pro i tehnologije Pentiuma II, a bio je projektovan da ponudi izvanrednu performansu u kritičnim apli­ka­ci­jama za radne stanice i servere. Koristeći novi interfejs Slot 2, Xeon je bio skoro dva pu­ta veći od Pentiuma II, uglavnom zbog povećane keš memorije nivoa L2. Sistem keš me­morije bio je sličan onom koji se koristion u procesoru Pentium Pro, što je predstavljalo jedan od glavnih činilaca u ceni procesora Xeon. Drugi je bila činjenica da je ECC SRAM memorija usvojena kao standard u svim procesorima Xeon.

U trenutku pojave na tržištu, čip je bio raspoloživ sa keš memorijom nivoa L2 kapaciteta 512 KB ili 1MB. Prva varijanta bila je namenjena tržištu radnih stanica, a druga za im­ple­men­tacije servera. Verzija sa 2 MB pojavila se kasnije, 1999. godine.

Kao i kod centralnih procesorskih jedinica Pentium II za 350 MHz i 400MHz, čeona ma­gis­trala je radila sa poboljšanim sistemskim propusnim opsegom od 100 MHz. Najdra­ma­tič­nije poboljšanje u odnosu na standardni Pentium II bila je keš memorija nivoa L2, koja je radila istom brzinom kao i jezgro centralne procesorske jedinice, za razliku od kon­struk­cija Slot 1, koje su ograničavale keš memorije nivoa L2 na polovinu frekvencije jezgra, što je Intelu dozvoljavalo da koristi jeftinije raspoložive SRAM memorije kao keš L2, a ne da proizvodi sopstvene specijalne SRAM memorije. Daleko skuplja namenski pro­izvedena keš memorija nivoa L2 koja radi punom brzinom bila je glavni razlog za razliku u ceni izmedju delova Slot 1 i Slot 2.

Drugo ograničenje koje je prevazišao Slot 2 bilo je ograničenje SMP (simetričnog mul­ti­pro­cesora) na samo dva procesora. Nemogućnost da multiprocesorski sistemi Pentium II rade sa više od dve centralne procesorske jedinice bila je glavni razlog opstajanja proce­so­ra Pentium Pro u sektoru vrhunskih servera, gde se često traže višestruke procesorske kon­figuracije. Sistemi zasnovani na procesoru Pentium II Xeon mogli su da se kon­fi­gu­ri­šu na četiri, osam ili više procesora.

Mada je Intel odlučio da nameni procesore Xeon za tržišta i radnih stanica i servera, on je razvio različite skupove čipova za matične ploče za svaku od tih primena. Skup čipova 440GX bio je napravljen oko jezgra arhitekture skupa čipova 440BC i namenjen je za rad­ne stanice. Sa druge strane, skup čipova 450NX, projektovan je posebno za tržište servera.

Do početka 1999. godine, prihvatanje procesora Xeon išlo je dosta sporo. To je bila u ve­li­koj meri posledica činjenice da procesori Xeon nisu bili raspoloživi sa brzinama generatora takta dovoljno većim od najbržeg Pentiuma II da bi opravdali svoju mnogo višu cenu. Medjutim, jedan inovativni proizvod firme SuperMicro znatno je poboljšao Xeonove izglede za uspeh. Koristeći činjenicu da centralne procesorske jedinice Pentium IIP i Xeon dele istu mikroarhitekturu P6 i da zato rade na veoma sličan način, u firmi SuperMicro projektovan je jednostavan adapter koji je omogućavao da se standardni Pentium II/350 ili brži uključi u novu matičnu ploču S2DGU. Ta dovitljiva konstrukcija je po prvi put omogućila da se izvrši nadgradnja izmedju dve različite arhitekture x86 bez potrebe da se zamene matične ploče.

Odmah posle uvodjenja procesora Pentium III u proleće 1999. godine, došao je Pentium III Xeon, u početku šifrovano nazvan „Tanner“. To je u osnovi bio Pentium Xeon sa do­da­tim novim proširenjima skupa instrukcija Streaming SIMD (SSE). Namenjen tržištima servera i radnih stanica, Pentium III Xeon je u početku isporučivan kao procesor brzine 500 MHz, sa keš memorijama nivoa L2 kapaciteta 512 KB, 1 MB ili 2MB. U jesen 1999. godine, Xeon je prešao na 0,18-mikronsko jezgro Cascade, sa brzinama povećanim od početnih 667 MHz na 1 GHz krajem 2000. godine

U proleće 2001. godine, pojavio se prvi na Xeonu zasnovan procesor Pentium 4, sa brzi­na­ma generatora takta od 1,4, 1,5 i 1,7 GHz. Zasnovan na jezgru Foster, on je bio iden­ti­čan standardnom Pentiumu 4, sem njegovog faktora forme microPGA Socket 603 i spo­sob­nosti za dvoprocesorske sisteme. Procesor Pentium 4 Xeon bio je podržan skupom či­po­va i860, veoma sličnim skupu čipova za stone sisteme i850, sa dodatkom podrške za dvo­procesorske sisteme, dve 64-bitne magistrale PCI i Memory Repeater habovima (MRH-R), kako bi se povećala maksimalna veličina memorije na 4 GB (8 RIMM mo­du­la). Skup čipova i860 je takodje imao keš za donošenje unapred, kako bi se smanjilo kaš­nje­nje memorije i potpomogao je poboljšanje rešavanja sukoba na magistrali za dvo­pro­ce­sorske sisteme. Godinu dana kasnije, uvedena je multiprocesorska verzija, koja je doz­vo­ljavala 4 i 8-struko simetrično multiprocesiranje (SMP) i imala je integrisanu keš me­mo­riju nivoa L3 kapaciteta 512 KB ili 1MB.

PENTIUM III

Intel-ov naslednik Pentiuma II, prvobitno šifrovano nazvan „Katmai“, stigao je na tržište u proleće 1999. godine. Sa uvodjenjem MMX pojavio se proces nazvan „jedna instrukcija – više podataka“ (SIMD, engl. Single Instruction Multiple Data). To je omogućilo da jed­na instrukcija izvrši istu funkciju na više podataka istovremeno, poboljšavajući brzinu ko­jom bi skupovi podataka koji zahtevaju iste operacije mogli biti obradjeni. U novom pro­ce­soru uvedeno je 70 novih proširenja za striming (Streaming SIMD Extensions) – ali nije napravljeno nikakvo drugo poboljšanje arhitekture.

Od novih SIMD proširenja, 50 ih je namenjeno da poboljšaju performansu rada u pokret­nom zarezu. Da bi se potpomogla manipulacija podacima, postoji osam novih 128-bitnih re­­gistara za rad u pokretnom zarezu. U kombinaciji, ta pojačanja mogu da dovedi do toga da do četiri rezultata u pokretnom zarezu budu vraćeni na svaki ciklus procesora. Postoji ta­kodje i 12 novih medijskih instrukcija koje se komplementiraju sa postojećih 57 celo­broj­nih MMX instrukcija, obezbedjujući dalju podršku za obradu multimedijskih poda­ta­ka. Poslednjih 8 instrukcija Intel označava kao nove instrukcije za keširanje. One po­bolj­ša­vaju efikasnost keš memorije nivoa L1 centralne procesorske jedinice i dozvoljavaju na­prednijim razvijaocima softvera da unaprede performansu svojih aplikacija ili raču­nar­skih igara.

Izuzev navedenog, u procesoru Pentium III nema drugih poboljšanja arhitekture. On još uvek staje u matične ploče Slot 1, mada sa pojednostavljenim pakovanjem – nov SECC2 ker­tridž omogućava da se hladnjak montira direktno na procesorsku karticu i koristi ma­nje plastike u kućištu. Centralna procesorska jedinica još uvek ima keš memoriju nivoa L1 kapaciteta 32 KB i u početku se isporučuje kao model od 450 MHz ili 500 MHz, sa br­zinom čeone magistrale od 100 MHz i keš memorijom nivoa L2 od 512 KB, sa po­lo­vi­nom brzine generatora takta jezgra – isto kao i procesor Pentium II. To znači da, izuzev ako korisnik ne izvršava aplikacije 3D/igrice koje su bile napisane posebno da iskoriste pred­nost proširenja za Streaming SIMD – ili koristi verziju 6.1 ili noviju Microsoftovog API-ja DirectX, malo je verovatno da će dobiti značajno poboljšanje performanse u od­no­su na procesor Pentium II sa sličnom brzinom generatora takta.

U oktobru 1999. godine pojavili su se procesori Pentium III po šifrovanim imenom „Coppermine“, koji su napravljeni korišćenjem Intel-ovog usavršene 0,18-mikronske procesne tehnologije. Oni su imali strukture tanje od 1/500-ine debljine ljudske vlasi – manje od bakterija i manje od (ljudski-) vidljive talasne dužine svetlosti. Dobici koji su došli sa njima uključuju manje dimenzije matrice čipa i manje radne napone, što je za posledicu imalo kompaktnije i energetski efikasnije konstrukcije sistema i mogućnost da se sa mogućim brzinama generatora takta ide na 1 GHz i više. Deo za stone sisteme je u početku bio raspoloživ u dva oblika, sa čeonim (FSB) magistralama na 100 MHz ili 133 MHz i brzinama generatora takta od 500 MHz do 700 MHz i 733 MHz respektivno. Prilikom obeležavanja delova, njihova razlika u 0,18-mikronskom ili 0,25-mikronskom proizvodnom procesu vidi se po sufiksu „E“, a verzije sa čeonom (FSB) magistralom na 133 MHz FSB imaju sufiks „B“.

Mada je veličina keš memorije nivoa L2 na novim procesorima Pentium III bila pre­po­lov­ljena na 256 KB, ona je bila postavljena na samu matricu čipa, da bi radila istom br­zi­nom kao i procesor, a ne polovinom brzine kao što je to ranije bio slučaj. Sposobnost rada pu­nom brzinom više je nego nadoknadila nedostajućih 256 KB. Intel tako poboljšanu keš me­moriju zove „keš sa naprednim prenosom“ (ATC, engl. Advanced Transfer Cache). U stvar­nosti, ATC znači da je keš memorija povezana sa centralnom procesorskom je­di