Читать «Архитектура компьютера» онлайн - страница 46

В этот момент компания Intel, проиграв судебную тяжбу по поводу нарушения правил именования товаров, узнала, что числа (например, 80486) не могут использоваться в качестве товарных знаков, поэтому следующее поколение компьютеров получило название Pentium (от греческого слова nevie — пять). В отличие от процессора 80486, у которого был один внутренний конвейер, Pentium имел два, что позволяло работать ему почти в два раза быстрее (конвейеры мы рассмотрим подробно в главе 2).

Впоследствии в линейку Pentium были введены дополнительные команды, известные под общим названием MMX (MultiMedia extension — мультимедийное расширение). Они были предназначены для ускорения вычислительных операций, связанных с обработкой звуковых и видеоданных, что позволило отказаться от специальных мультимедийных сопроцессоров.

Когда появилось следующее поколение компьютеров, те, кто рассчитывал на название Sexium (sex по латыни — шесть), были разочарованы. Название Pentium стало так хорошо известно, что его решили оставить, и новую микросхему назвали Pentium Pro. Несмотря на столь незначительное изменение названия, этот процессор очень сильно отличался от предыдущего. У него была совершенно другая внутренняя организация и он мог исполнять до пяти команд одновременно.

Еще одно нововведение у Pentium Pro — двухуровневая кэш-память. Процессор содержал 8 Кбайт памяти для часто используемых команд и еще 8 Кбайт для часто используемых данных. В корпусе Pentium Pro рядом с процессором (но не на самой микросхеме) находилась другая кэш-память объемом в 256 Кбайт.

Большой объем кэш-памяти в Pentium Pro отчасти компенсировался отсутствием MMX-команд (первоначально Intel не удалось спроектировать микросхему адекватного размера, отвечавшую критерию рентабельности). Когда технологическая база позволила совместить в рамках одной микросхемы набор MMX-команд и большой кэш, новая модель получила название Pentium II. Через некоторое время для улучшенной передачи трехмерной графики в процессор были введены дополнительные мультимедийные команды под названием SSE (Streaming SIMD Extensions — потоковые SIMD-расширения) — в результате появился процессор Pentium III [Raman et al., 2000]. Правда, согласно внутренней номенклатуре компании это все тот же Pentium II.

Следующая модель Pentium получила новую внутреннюю архитектуру. Одновременно было решено перейти с римских цифр в обозначениях моделей на арабские. Так появился процессор Pentium 4. По традиции он превосходил все предыдущие модели по быстродействию. В версии с тактовой частотой 3,06 ГГц была реализована новая функция — гиперпоточность (hyperthreading). Она позволяет программам разделять задачи на два программных потока, которые обрабатываются процессором параллельно; следовательно, скорость исполнения повышается. Кроме того, для дальнейшего повышения скорости обработки звуковых и видеоданных был внедрен дополнительный набор SSE-команд.