Přehled procesorů dnešních počítačů

Mezi nejvýznamnější výrobce procesorů pro PC patří dnes firmy Intel, AMD, Cyrix a IDT.

Intel

Intel Pentium IIFirma Intel byla v minulosti jediným výrobcem procesorů používaných v PC (x86) a vyráběla procesory s označením 286, 386 a 486. Procesory x86 ale začaly vyrábět také konkurenční firmy (AMD, Cyrix/IBM, UMC, NexGen) a proto se firma Intel rozhodla svému procesoru páté generace přidělit jméno, které by jiné firmy nemohly použít. Proto se pro procesor i586 používá označení Pentium. První Pentia byly uvedeny na trh v roce 1993 na frekvenci 60 a 66 MHz a překonaly svým výkonem všechny dosud vyráběné procesory i486. Obsahovaly přes 3 miliony tranzistorů. Poté byla uvedena i 75 MHz verze Pentia, která se zasazovala do jimé patice, která se používala pro všechny procesory Pentium a kompatibilní a nesla označení Socket 7. V roce 1994 následovalo 90 a 100 MHz Pentium a postupně byly vyrobeny Pentia s frekvencemi 120, 133, 150, 166 a 200 MHz. Začátkem roku 1997 byly představeny 166 a 200 MHz procesory Pentium/MMX se 4,5 milionu tranzistorů. Od běžných procesorů Pentium se Pentium/MMX liší například rozšířením o technologii SIMD (Single Instruction, Multiple Data) a především pak rozšířením jeho instrukční sady o 57 nových instrukcí technologie MMX (MultiMedia eXtension), které podporují rychlejší zpracování grafiky a multimédií. Frekvence Pentia/MMX byla ještě zvýšena na 233 MHz a tento procesor se v některých případech prodává dosud. V roce 1997 firma Intel představila procesor Intel CeleronPentium II (vyvíjený pod kódovým označením Klamath), který je založen na jiné architektuře a využívá zcela jinou patici SECC (Single Edge Contact Cartridge), která nese oficiální označení Slot 1. První procesory Pentium II měly frekvence 233, 266 a 300 MHz a byly tvořeny 7,5 milionu tranzistorů. Procesor Pentium II je uložen v kompaktním typickém černém plastikovém pouzdře, ve kterém je uložena i 512 KB cache L2, která až dosud byla na základních deskách. Přístup k této paměti je rychlejší a pracuje na poloviční frekvenci procesoru. Procesory Pentium II se dodávají (dodávaly) s frekvencemi 233, 266, 300 a 333 Mhz (varianta se 66 MHz systémovou sběrnicí) a na frekvencích 350, 400 a 450 MHz (varianta se 100 MHz sběrnicí). Procesory Pentium II jsou ale poměrně drahé a firma Intel tedy začala ztrácet svůj většinový podíl na trhu s levnými počítači (1000 USD). Proto představila procesor Intel Pentium IIICeleron, někdy přezdívaný též Mrkvoň ;-), který byl vlastně "nahým" procesorem Pentium II a neobsahoval L2 cache. To samozřejmě snížilo jeho výkon a tak byla představena i varianta Mendocino, neboli Celeron se 128 KB L2 cache integrovanou na čipu, která však pracuje se stejnou frekvencí jako procesor, takže tato varianta je v některých případech dokonce rychlejší než Pentium II. Procesory Celeron se dodávají s frekvencemi 233, 266, 300, 333, 366, 400 a 433 MHz. Většina z nich se zasazuje do stejné patice jako Pentium II, ale některé modely mají svou vlastní patici označovanou jako Socket 370, která je velmi podobná patici Socket 7 a její nasazení znamená další snížení nákladů na výrobu procesoru a desky. Samostatnou kapitolu tvoří procesory Pentium Pro. Jde o procesory, které se používaly většinou v pracovních stanicích a serverech. První Pentium Pro mělo frekvenci 150 MHz a obsahovalo 5,5 milionu tranzistorů. Bylo představeno v roce 1995. Procesory Pentium Pro se vyráběly s frekvencemi 150, 166, 180 a 200 MHz a až do nástupu procesoru Pentium II Xeon byly jedinými procesory firmy Intel, které podporovaly čtyř a víceprocesorové systémy. Procesor Pentium II Xeon nahrazuje Pentium Pro a vyrábí se s frekvencemi 400 a 450 MHz. Má stejné jádro jako procesor Pentium II, je dodáván s pamětí L2 cache o velikosti 512 KB nebo 1 MB. Je uložen v černém pouzdře, které je však větší než u Pentia II a váží téměř 0,5 kg. Instaluje se do jiné patice označované jako Slot 2. V roce 1999 byl představen procesor Pentium III (Katmai), který je podobný Pentiu II, ale je rozšířen o technologii Streaming SIMD Extension. Díky nim je např. možné, aby jednotka FPU provedla v jednom cyklu až 4 výpočty. Také technologie MMX byla rozšířena o 12 nových instrukcí. Zatím byly uvedeny 450 a 500 MHz verze.

AMD (Advanced Micro Devices)

AMD K6-2Firma AMD se stala populární díky svým klonům procesorů i386 a i486, které svým výkonem převyšovaly ekvivalenty od firmy Intel. Jako konkurenta Pentia vyráběla procesor K5, jehož uvedení na trh však bylo několikrát odloženo a nestal se příliš populární. Pracoval na jiných frekvencích než Pentium, proto se výrobci dohodly na tzv. P-ratingu, který udával výkon procesoru srovnáním s procesorem Pentium. P-120 např. znamená, že procesor má výkon ekvivalentní k procesoru Pentium 120, případné plus za číslem značí, že výkon procesoru je o něco vyšší než výkon ekvivalentního Pentia. Procesory K5 se dodávaly ve verzích PR75, PR90, PR100, PR120, PR133 a PR166. Firma AMD se sloučila s Firmou NexGen, která vyvíjela procesor později označený jako AMD K6-IIIAMD K6. Obsahoval 8,8 milionu tranzistorů a byl představen ještě dříve než Pentium II, čímž se firma AMD na chvíli dostala na špici výkonnostního pole. Procesor K6 obsahuje technologii MMX firmy Intel a dodával se ve verzích 166, 200 a 233. V roce 1998 byla do procesoru K6 začleněna nová technologie firmy AMD označovaná jako 3D Now!, která podporuje 3D grafiku. Procesor K6 s technologií 3D Now! tedy získal označení K6-2. Má 9,3 mil. tranzistorů a je dostupný ve verzích 300, 350, 366, 380 a 400 MHz. Firma AMD také pro své procesory vyvinula novou patici Super7, která je velmi podobná patici Socket 7. Desky s touto paticí také podporují 100 MHz sběrnici a sběrnici AGP. V únoru 1999 firma AMD představila procesor K6 III, který je konkurentem Pentia III od firmy Intel.

Cyrix (National Semiconductor)

Cyrix M2Firma Cyrix se také prosadila klony procesoru i486. Jako ekvivalent Pentia uvedla procesor Cyrix 5x86 (M1) s frekvencí do 120 MHz. Po něm následoval procesor 6x86 (M2) ve verzích PR120+, PR133+, PR150+, PR166+ a PR200+. Po uvedení technologie MMX firma Cyrix představila procesor 6x86MX, který byl vybaven technologií MMX. Do prodeje se dostaly procesory 6x86MX-PR166 až 6x86MX-PR266. Procesory s vyšší frekvencí jsou označovány Cyrix MII. Procesory 6x86 jsou určeny pro základní desky s paticí Socket 7 (případně Super7). Kromě těchto procesorů vyrábí firma Cyrix také procesor MediaGX, který nahrazuje jak procesor, tak grafickou i zvukovou kartu. Prosadil se pouze v zahraničí v některých velmi levných počítačích a nedávno například v zajímavém produktu Cyrix WebPAD.

IDT (Integrated Device Technology)

Od října 1997 dodává firma IDT na trh procesor WinChip C6, který je optimalizován pro operační systém Microsoft Windows. Má jednodušší architekturu a jeho velkou výhodou je velmi nízká cena. Je dostupný ve verzích 180 a 200 MHz.

Technické vlastnosti procesorů (prosinec 1997)

  AMD K5 AMD K6 Cyrix 6x86 Cyrix 6x86MX Intel Pentium Intel Pentium/MMX Intel Pentium Pro Intel Pentium II
Frekvence 100 (PR133)
116,7 (PR166)
166, 200, 233 110 (PR133)
133 (PR150)
150 (PR166)
150 (PR166)
166 (PR200)
188 (PR233)
133, 150, 166, 200 166, 200, 233 166, 180, 200 233, 266, 300
Cache L1 16 K pro instrukce
8 K pro data
32 K pro instrukce
32 K pro data
16 K sdílených 64 K sdílených 8 K pro instrukce
8 K pro data
16 K pro instrukce
16 K pro data
8 K pro instrukce
8 K pro data
16 K pro instrukce
16 K pro data
Cache L2 Řízena čipsetem Řízena čipsetem Řízena čipsetem Řízena čipsetem Řízena čipsetem Řízena čipsetem 256 K nebo 512 K v pouzdru CPU 512 K, součást modulu CPU
Vnější sběrnice procesoru Socket 7 Socket 7 Socket 7 Socket 7 Socket 7 Socket 7 Signálově odpovídá Slotu 1 Slot 1
Rychlost vnější sběrnice (MHz) 60 - 66 66 55 - 75 60 - 75 60 - 66 60 - 66 60 - 66 66
Instrukcí v hod. cyklu 2 2 2 2 2 2 3 3
Jednotka MMX Není 1 Není 1 Není 2 Není 2
Zřetězená FPU Ne Ne Ne Ne Ano Ano Ano Ano
Instrukce mimo pořadí Ano Ano Omezeně Omezeně Ne Ne Ano Ano
Výrobní technologie 0,35 u CMOS 0,35 u CMOS 0,35 u CMOS 0,35 u CMOS 0,35 u BiCMOS 0,35 u CMOS 0,35 u BiCMOS 0,35 u CMOS
Počet tranzistorů (mil.) 4,3 8,8 3 6,5 3,3 4,5 5,5 (jen čip CPU) 7,5

Použitá literatura:

Časopis CHIP, PC Magazine CE, PC World, Žužuovy otázky :-)

Vypracoval:

(c) 1999  Daniel Rott