CPU 개발 역사

CPU는 Central Processor Unit(중앙 마이크로프로세서)의 약자로 컴퓨터의 가장 중요한 부분으로 연산장치와 제어기로 구성되어 있습니다. 컴퓨터를 인간에 비유한다면 CPU는 인간의 두뇌이다. CPU의 발전은 매우 빠르다. 개인용 컴퓨터가 8088(XT)에서 현재의 펜티엄 4 시대까지 발전하는 데는 불과 20년도 채 걸리지 않았다.

생산 기술 측면에서 볼 때, 원래 8088은 29,000개의 트랜지스터를 통합한 반면, 펜티엄 III의 통합은 2,810만 개의 트랜지스터를 초과했습니다. CPU의 실행 속도는 MIPS(초당 백만 명령) 단위로 측정됩니다. 8088은 0.75MIPS인데, 고에너지 펜티엄 때는 1000MIPS를 넘어섰다. 어떤 종류의 CPU라도 내부 구조는 제어 장치, 논리 장치, 저장 장치의 세 부분으로 요약할 수 있습니다. 이 세 부분은 서로 협력하여 명령과 데이터를 분석, 판단, 계산하고 다양한 부분의 조정을 제어합니다. 컴퓨터의.

CPU는 초기 개발 이후 20년 이상의 역사를 가지고 있습니다. 이 기간 동안 CPU가 처리하는 정보의 워드 길이에 따라 CPU는 4비트 마이크로프로세서, 8비트로 나눌 수 있습니다. 마이크로프로세서, 16비트 마이크로프로세서, 32비트 마이크로프로세서, 64비트 마이크로프로세서 등이 만들어지고 있다. 개인용 컴퓨터의 발전도 CPU의 발전과 함께 진전되고 있다고 할 수 있다.

인텔 4004

1971년 인텔은 2300개의 트랜지스터를 포함하는 마이크로컴퓨터에 사용할 수 있는 최초의 4비트 마이크로프로세서인 세계 최초의 마이크로프로세서 4004를 출시했습니다. 이후 인텔은 8008을 출시했다. 컴퓨팅 성능이 좋지 않아 시장 반응이 매우 불만족스러웠다. 1974년 8008은 8080으로 발전하여 2세대 마이크로프로세서가 되었습니다. 8080은 마이크로프로세서 없이는 불가능한 다양한 응용 회로 및 장치의 전자 논리 회로를 대체하는 데 사용됩니다.

마이크로프로세서를 사용하면 이전에는 더 큰 장비가 필요하고 가격이 저렴했던 많은 컴퓨팅 작업을 완료할 수 있기 때문에 반도체 회사들이 마이크로프로세서 칩 생산을 위해 경쟁하기 시작했습니다. Zilog는 8080의 향상된 Z80을, Motorola는 6800을, Intel은 1976년에 향상된 8085를 생산했습니다. 그러나 이 칩은 기본적으로 8080의 기본 특성을 바꾸지 않았으며 모두 2세대 마이크로프로세서에 속했습니다. 이들은 모두 NMOS 기술을 사용하며 약 9,000개의 트랜지스터를 집적합니다. 평균 명령 실행 시간은 1μS~2μS이며 어셈블리 언어, BASIC 및 Fortran으로 프로그래밍되어 있으며 단일 사용자 운영 체제를 사용합니다.

인텔 8086

인텔이 1978년에 생산한 8086은 최초의 16비트 마이크로프로세서였습니다. 곧 Zilog와 Motorola도 Z8000과 68000을 생산할 계획을 발표했습니다. 이것이 3세대 마이크로프로세서의 출발점이었습니다.

8086 마이크로프로세서는 최대 클럭 속도 8MHz, 16비트 데이터 채널, 1MB의 메모리 주소 지정 기능을 갖추고 있습니다. 동시에 Intel은 일치하는 수학 보조 프로세서 i8087도 생산했습니다. 두 칩은 상호 호환되는 명령어 세트를 사용하지만 i8087 명령어 세트는 로그, 지수 및 삼각 함수와 같은 수학적 계산을 위해 특별히 몇 가지 명령어를 추가합니다. 이러한 명령어 세트를 통칭하여 x86 명령어 세트라고 합니다. Intel은 향후 2세대, 3세대 및 기타 더 발전되고 더 빠른 새로운 CPU를 연속적으로 생산했지만 여전히 원래 x86 지침과 호환되었으며 Intel은 후속 CPU 이름을 지정할 때까지 원래 x86 시퀀스를 계속 사용했습니다. 나중에 상표 등록 문제로 인해 계속해서 아라비아 숫자를 사용하는 것을 포기했습니다.

1979년 인텔은 8088을 개발했다. 8086과 8088은 모두 칩 내부에서 16비트 데이터 전송을 사용하므로 둘 다 16비트 마이크로프로세서라고 부르지만 8086은 사이클당 16비트를 전송하거나 수신할 수 있다. 비트 데이터인 반면, 8088은 사이클당 8비트만 사용합니다.

왜냐하면 초기 장치와 칩의 대부분이 8비트였고, 8088의 외부 8비트 데이터 송수신이 이들 장치와 호환되었기 때문입니다. 8088은 40핀 DIP 패키지로 제공되며 6.66MHz, 7.16MHz 또는 8MHz에서 작동합니다. 마이크로프로세서는 약 29,000개의 트랜지스터를 통합합니다.

8086과 8088이 나오자마자 인텔은 이를 개선하기 시작했고, 이에 따라 80186과 80188이 탄생했습니다. 두 마이크로프로세서 모두 내부적으로 16비트로 작동합니다. 80186은 외부 입력 및 출력에 16비트를 사용하는 반면, 80188 및 8088은 8비트를 사용합니다.

1981년 미국 IBM사는 자사가 개발한 PC에 8088 칩을 탑재해 마이크로컴퓨터의 새로운 시대를 열었다. 개인용 컴퓨터(PC)의 개념이 전 세계적으로 발전하기 시작한 것은 8088부터였다. 8088이 IBM PC에 적용된 이후 개인용 컴퓨터는 진정으로 사람들의 일과 생활 속으로 들어오게 되었고, 새로운 시대의 시작을 알리게 되었습니다.

인텔 80286

1982년 인텔은 8086을 기반으로 80286 마이크로프로세서를 개발했다. 마이크로프로세서의 최대 주 주파수는 20MHz이며, 내부 및 외부 데이터 전송은 모두 16- 비트, 24비트 내부 메모리 주소 지정을 사용하며 메모리 주소 지정 용량은 16MB입니다. 80286은 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다. 하나는 리얼 모드라고 하고 다른 하나는 보호 모드라고 합니다.

리얼 모드에서 마이크로프로세서가 액세스할 수 있는 총 메모리 양은 1MB로 제한됩니다. 보호 모드에서는 80286이 16MB의 메모리에 직접 액세스할 수 있습니다. 또한 80286은 보호 모드에서 작동하여 운영 체제를 보호하고 리얼 모드나 8086과 같은 보호되지 않는 마이크로프로세서와 같은 비정상적인 응용 프로그램이 발생할 때 시스템이 종료되는 것을 방지할 수 있습니다.

IBM의 첨단기술 마이크로컴퓨터인 AT머신에 80286 마이크로프로세서를 탑재해 큰 반향을 일으켰다. 80286은 더 큰 메모리 지원, 여러 작업을 동시에 실행하는 기능, 향상된 처리 속도 등 4가지 측면에서 이전 제품에 비해 크게 개선되었습니다. 초기 PC의 속도는 4MHz였고, 80286을 기반으로 한 최초의 AT 머신은 6MHz에서 8MHz로 작동하기도 했습니다. 일부 제조업체도 자체적으로 속도를 높여 80286이 20MHz에 도달했는데, 이는 성능이 크게 향상되었음을 의미합니다.

80286의 패키지는 PGA라는 정사각형 패키지이다. PGA는 PLCC에서 파생된 저렴한 패키지로 내부 및 외부 솔리드 핀이 있습니다. 이 패키지에 80286은 약 130,000개의 트랜지스터를 통합합니다.

IBM PC/AT 마이크로컴퓨터의 버스는 XT의 3계층 버스 구조를 유지하면서 상위 및 하위 바이트 버스 드라이버 변환 로직과 상위 바이트 버스를 추가했다. XT 시스템과 마찬가지로 CPU는 마더보드에 납땜되어 있습니다.

당시 원래 기계는 IBM PC만을 지칭했고, 호환 기계는 ​​IBM PC 이외의 다른 기계를 지칭했습니다. 당시에는 인텔 외에 AMD, 지멘스 등 CPU를 생산하는 기업도 있었는데, 사람들은 자신의 컴퓨터가 어떤 CPU를 사용하는지 관심을 두지 않았다. AMD를 비롯한 다른 기업이 생산하는 CPU는 인텔과 거의 똑같지 않았기 때문이다. 486시대까지 사람들은 CPU를 걱정합니다.

8086~80286년은 개인용 컴퓨터가 시작된 시대였다. 당시 중국에서는 PC를 사용하는 사람도, 보는 사람도 거의 없었다. 1990년대 초반이 되어서야 컴퓨터가 중국에서 대중화되기 시작했습니다.

인텔 80386

1985년 봄, 인텔은 일류 칩 회사가 되었고 차세대 32비트 코어 CPU-80386을 개발하기로 결심했습니다. Intel은 80386에 대한 세 가지 기술 포인트를 설계했습니다. "286과 유사한" 구조 사용, 부동 소수점 컴퓨팅 기능을 향상시키기 위한 80387 마이크로프로세서 개발, 메모리 속도 병목 현상을 해결하기 위한 캐시 개발입니다.

1985년 10월 17일, 인텔의 획기적인 제품인 80386DX가 공식 출시되었습니다. 여기에는 275,000개의 트랜지스터와 12.5MHz의 클럭 주파수가 포함되어 있으며 점차 20MHz, 25MHz, 33MHz로 증가하여 마침내 거기에 이르렀습니다. 40MHz 제품도 소수입니다.

80386DX의 내부 및 외부 데이터 버스는 32비트이며, 주소 버스도 32비트로 4GB의 메모리를 주소 지정하고 64TB의 가상 저장 공간을 관리할 수 있습니다. 리얼 모드와 보호 모드 외에도 컴퓨팅 모드에는 "가상 86" 작업 모드가 추가되어 여러 8086 마이크로프로세서를 동시에 시뮬레이션하여 멀티태스킹 기능을 제공할 수 있습니다.

80386DX는 80286보다 더 많은 명령을 가지고 있습니다. 12.5MHz 주파수의 80386은 초당 600만 명령을 실행할 수 있으며 이는 16MHz 주파수의 80286보다 2.2배 빠릅니다. 80386의 가장 고전적인 제품은 80386DX-33MHz로, 일반적으로 80386이라고 부릅니다.

32비트 마이크로프로세서의 강력한 컴퓨팅 성능으로 인해 PC 애플리케이션은 상업용 사무실 및 컴퓨팅, 엔지니어링 설계 및 컴퓨팅, 데이터 센터, 개인 엔터테인먼트 등 다양한 분야로 확장되었습니다. 80386은 32비트 CPU를 PC 산업 표준으로 만들었습니다.

당시 80386에는 완전하고 강력한 부동 소수점 연산 장치가 없었지만 80387 보조 프로세서와 결합되어 80386은 많은 양의 부동 소수점 연산이 필요한 많은 작업을 성공적으로 완료할 수 있었습니다. , 이로써 주류 상업용 컴퓨터 시장에 성공적으로 진입했습니다. 또한 30386은 82258(DMA 컨트롤러), 8259A(인터럽트 컨트롤러), 8272(디스크 컨트롤러), 82385(캐시 컨트롤러), 82062(하드 디스크 컨트롤러) 등과 같은 기타 풍부한 주변 액세서리도 지원합니다. 메모리의 속도 병목 현상에 대응하여 인텔은 80386용 캐시(Cache)를 설계했고, 이 속도 병목 현상을 완화하기 위해 메모리를 미리 읽는 방식을 채택했습니다. 이때부터 캐시와 CPU는 분리될 수 없게 되었습니다.

Intel 80387/80287

엄밀히 말하면 80387은 실제 CPU가 아니라 80386DX와 협력하는 공동 처리 칩입니다. 즉, 80387은 80386만 지원하면 됩니다. 부동 소수점 연산의 기능이며 매우 단일한 기능을 가지고 있습니다.

인텔 80386SX

1989년 인텔은 준32비트 마이크로프로세서 칩 80386SX를 출시했습니다. 이는 시장 점유율을 확대하기 위해 Intel에서 출시한 저렴한 인기 CPU입니다. 내부 데이터 버스는 32비트이고 외부 데이터 버스는 80286용으로 개발된 16비트 입출력 인터페이스 칩을 수용할 수 있습니다. 전체 기계 비용.

80386SX 출시 이후 80386SX의 성능은 80286보다 훨씬 좋고, 가격도 80386의 3분의 1에 불과해 시장에서 큰 환영을 받았다.

인텔 80386SL/80386DL

1990년에 인텔은 특히 노트북 컴퓨터용으로 386 칩의 두 가지 모델인 80386SL과 80386DL을 출시했습니다. 이 두 종류의 칩은 80386DX/SX의 에너지 절약형 버전이라고 할 수 있습니다. 그 중 80386DL은 80386DX 코어를 기반으로 하고, 80386SL은 80386SX 코어를 기반으로 합니다. 이 두 종류의 칩은 전력 소모가 적을 뿐만 아니라, CPU가 작동하지 않을 때 자동으로 전원을 차단하는 전원 관리 기능도 갖추고 있다.

모토로라 68000

모토로라 68000은 1984년 출시된 최초의 32비트 피코 프로세서다. 출시 이후 뛰어난 성능을 발휘하며 한창 애플의 호평을 받았다. 이 칩은 획기적인 개인용 컴퓨터 "PC-MAC"에 사용되었습니다. 하지만 80386 출시 이후 점차 쇠퇴했다.

AMD Am386SX/DX

AMD의 Am386SX/DX는 80386DX와 호환되는 타사 칩으로 성능은 Intel의 80386DX와 거의 동일하며 주류 제품 중 하나가 되었습니다. 그 당시.

IBM 386SLC

80386에 대한 연구를 기반으로 IBM이 설계했습니다. 80386과 완벽하게 호환되며 Intel에서 제조했습니다. 386SLC는 기본적으로 80386SX 기반의 내장 캐시이며 80486SX 명령 세트도 포함하고 있으며 성능이 좋습니다.

인텔 80486

1989년, 우리 모두에게 친숙한 80486 칩이 인텔에서 출시되었습니다. 4년간의 개발과 3억 달러의 자본 투자가 소요된 이 칩의 가장 큰 장점은 최초로 100만 개의 트랜지스터 장벽을 깨고 120만 개의 트랜지스터를 집적했으며 1미크론 제조 공정을 사용한다는 점이다. 80486의 클럭 주파수는 25MHz에서 33MHz, 40MHz, 50MHz로 점차 증가했습니다.

80486은 80386, 수학용 공동 마이크로프로세서 80387, 8KB 캐시를 하나의 칩에 통합합니다. 80486에 통합된 80487의 수치 처리 속도는 이전 80387보다 2배 빨라졌으며 내부 캐시는 마이크로프로세서와 느린 DRAM의 대기시간을 단축시킨다. 또한 80x86 시리즈 최초로 RISC(Reduced Instruction Set) 기술을 적용해 1클록 사이클에 하나의 명령어를 실행할 수 있다. 또한 버스트 버스 방식을 사용하여 메모리와의 데이터 교환 속도를 크게 향상시킵니다. 이러한 개선으로 인해 80486의 성능은 80387 수학 공동 마이크로프로세서를 탑재한 80386 DX보다 4배 더 높습니다.

칩 기술의 지속적인 발전으로 CPU의 주파수는 점점 빨라지고 있지만 PC 외부 장비는 프로세스 제한으로 인해 제한되고 제한된 작동 주파수를 견딜 수 있어 CPU 메인의 추가 개선을 방해합니다. 빈도. 이때 CPU 내부 작동 주파수를 마이크로프로세서 외부 주파수의 2~3배로 만드는 CPU 주파수 더블링 기술이 등장했다. 여기서 486 DX2와 486 DX4라는 이름이 유래됐다.

Intel 80486 DX

일반적인 80486 CPU에는 80486 DX-33, 40, 50이 포함됩니다. 486 CPU는 내부 및 외부가 386 DX와 마찬가지로 32비트이지만 486 CPU는 가장 느립니다. 또한 가장 빠른 386 CPU보다 빠릅니다. 이는 486 SX/DX가 명령을 실행하는 데 하나의 진동 주기만 필요한 반면 386DX CPU에는 두 주기가 필요하기 때문입니다.

인텔 80486 SX

80486 DX CPU는 부동소수점 공동 마이크로프로세서를 내장하고 강력하기 때문에 당연히 가격이 더 비싸다. 일반 사용자, 특히 많은 부동 소수점 연산을 수행할 필요가 없는 사용자의 요구를 충족하기 위해 Intel은 486 SX CPU를 출시했습니다. 80486 SX 마더보드에는 일반적으로 80487 보조 마이크로프로세서 소켓이 있습니다. 부동 소수점 보조 마이크로프로세서 기능이 필요한 경우 486 DX에 해당하는 80487 보조 마이크로프로세서 칩을 연결할 수 있습니다. 일반적인 80486 SX CPU에는 80486 SX-25, 33이 포함됩니다.

Intel 80486 DX2/DX4

사실 이 CPU의 이름은 주파수와 관련이 있습니다. 이 CPU의 내부 주파수는 마더보드 주파수의 2/4배입니다. 80486 DX2-66, CPU의 주파수는 66MHz이고 마더보드의 주파수는 33MHz만 있으면 됩니다.

Intel 80486 SL CPU

80486 SL CPU는 원래 노트북 컴퓨터 및 기타 휴대용 컴퓨터용으로 설계되었습니다. 386SL과 마찬가지로 이 칩은 5V 전원 대신 3.3V 전원 공급 장치를 사용합니다. 내부 회로가 차단되어 마이크로프로세서 및 기타 옵션 구성 요소가 작동하지 않을 때 절전 상태가 됩니다. 이를 통해 노트북 컴퓨터 및 기타 휴대용 컴퓨터의 에너지 소비를 줄이고 사용 시간을 연장할 수 있습니다.

Intel 486 OverDrive

486 SX를 업그레이드하면 마더보드의 공동 마이크로프로세서 슬롯에 80487SX 칩을 설치하여 486 DX와 동일하게 만들 수 있지만, 이 업그레이드 후에는 플로팅을 추가하는 것뿐입니다. -point 보조 마이크로프로세서 기능은 시스템 속도를 높이지 않습니다. 시스템 속도를 높이기 위해 486 OverDrive CPU를 보조 마이크로프로세서 슬롯에 연결하는 또 다른 업그레이드 방법이 있습니다. 그 원리는 486 DX2 CPU와 동일하며 내부 작동 속도는 두 배입니다. 외부 속도. 예를 들어, 20MHz 마더보드에 OverDrive CPU를 설치한 후 CPU의 내부 작동 속도는 40MHz에 도달할 수 있습니다. 486 OverDrive CPU에는 부동 소수점 공동 마이크로프로세서 기능도 있습니다. 일반적인 프로세서는 OverDrive-50, 66 및 80입니다.

TI 486 DX

세계 최고의 반도체 제조업체 중 하나인 Texas Instruments(TI)도 486 시대에 자체 486 DX 시리즈 CPU, 특히 486DX2를 생산했습니다. 주류가 된 후 DX2-80은 더 높은 비용 성능으로 인해 당시 주류 제품 중 하나가 되었습니다. TI 486의 최고 주파수는 DX4-100이었지만 다시는 CPU 시장에 진입하지 못했습니다.

사이릭스 486DLC

사이릭스가 생산하는 486 CPU입니다. 486 CPU라고 하면 효율이 486 CPU에 가깝다는 뜻이지만, 486 CPU는 아닙니다. 엄밀한 의미는 486 CPU의 특성에 따라 결정됩니다. 486DLC CPU는 386DX CPU와 1K 캐시만 하나의 칩에 결합합니다. 여기에는 부동 소수점 공동 마이크로프로세서가 포함되어 있지 않으며 명령을 실행하는 데 두 개의 진동 주기가 필요합니다. 그러나 486DLC CPU의 절묘한 디자인으로 인해 486DLC-33 CPU의 효율성은 Intel의 486 SX-25에 가까운 반면, 486DLC-40 CPU는 486 SX-25를 능가하며 가격은 486DLC-40의 가격보다 높습니다. CPU는 486 SX-25보다 저렴합니다. 486DLC CPU는 386DM을 업그레이드하도록 설계되었습니다. 원래 386 컴퓨터를 가지고 있고 486으로 업그레이드하고 싶지만 마더보드를 교체하고 싶지 않은 경우 원래 386 CPU를 분리하고 486DLC CPU를 연결할 수 있습니다.

Cyrix 5x86

Intel이 다른 접근 방식을 취하고 Pentium을 개발한 이후 Cyrix는 빠르게 자체 차세대 제품인 5x86을 출시했습니다. 여전히 원래의 486 시리즈 CPU 소켓을 사용하지만 기본 주파수를 100MHz에서 120MHz로 늘립니다. 486에 비하면 5x86의 성능은 좋아졌지만 펜티엄에 비하면 부동소수점 성능이 훨씬 부족할 뿐만 아니라, 사이릭스가 늘 자랑스러워하던 정수연산 성능조차 그다지 뛰어나지 않아 사람들에게 '멋있다'는 느낌을 준다. 위의 것만큼 좋지는 않습니다. 5x86은 486개의 마더보드를 사용할 수 있기 때문에 일반적으로 과도기적 제품으로 간주됩니다.

AMD 5x86

AMD 486DX는 486 시장에서 AMD의 무기입니다. 16KB 후기입 캐시가 내장되어 있으며 단일 주기 다중 명령어 시대를 시작했습니다. 페이징 가상 메모리 관리 기술도 있습니다. 이후 TI가 486DX2-80을 출시하면서 가격이 매우 저렴해졌고, 인텔은 펜티엄 시리즈를 출시했고, AMD는 시장 공백을 잡기 위해 5x86 시리즈 CPU를 출시했다.

486레벨, 즉 5x86-120과 133의 주주파수가 가장 높은 제품입니다. 통합 16K 다시 쓰기 캐시, 0.35미크론 프로세스, 33×4 133 주파수를 사용하며 성능은 Pentiun 75와 직접적으로 동일하며 전력 소비는 Pentium보다 적습니다.

인텔 펜티엄

1993년, 486 시대에 마이크로프로세서 이름의 혼란을 없애기 위해 486을 완전히 능가하는 차세대 586 CPU가 나왔습니다. Intel은 AMD와 Cyrix 제품을 구별하기 위해 차세대 제품을 Pentium(Pentium)으로 명명했습니다. AMD와 Cyrix도 각각 K5와 6x86 마이크로프로세서를 출시해 칩 거대 기업을 상대했지만 펜티엄 마이크로프로세서의 최고 성능으로 인해 점차 시장 대부분을 점유하게 됐다.

펜티엄의 가장 보급형 CPU는 펜티엄 60과 펜티엄 66으로, 각각 시스템 버스 주파수와 동일한 60MHz와 66MHz에서 작동합니다.

75MHz~120MHz의 초기 펜티엄은 0.5미크론 제조 공정을 사용했지만, 이후 120MHz 이상의 주파수를 가진 펜티엄은 0.35미크론 공정으로 전환했습니다. 클래식 Pentium의 성능은 꽤 평균적이며 정수 및 부동 소수점 연산 모두 좋습니다.

Intel Pentium MMX

멀티미디어 및 3D 그래픽 분야에서 컴퓨터의 응용 기능을 향상시키기 위해 많은 새로운 명령어 세트가 등장했으며 가장 유명한 세 가지 명령어는 Intel의 MMX, 3D NOW입니다. !SSE와 AMD에서. MMX(MultiMedia Extensions, Multimedia Extensions Instruction Set)는 Intel이 1996년에 개발한 멀티미디어 명령어 향상 기술입니다. 여기에는 57개의 멀티미디어 명령어가 포함되어 있으며, MMX 기술은 소프트웨어의 협력을 통해 한 번에 여러 데이터를 처리할 수 있습니다. .

펜티엄 MMX의 정식 명칭은 'MMX 기술을 적용한 펜티엄'으로 1996년 말 출시됐다. Intel은 Pentium Multi-Power부터 자신이 생산한 CPU에 승수를 고정하기 시작했습니다. 그러나 MMX CPU는 특히 강력한 FSB 기능을 갖추고 코어 전압을 높여 오버클럭할 수도 있었기 때문에 당시에는 오버클럭이 매우 유행하는 아이디어였습니다. 행동. 오버클러킹이라는 용어도 이때부터 인기를 끌었습니다.

펜티엄은 펜티엄에 이은 인텔의 또 다른 성공작으로 그 생명력도 꽤 강하다. 다목적 펜티엄은 원래 펜티엄을 기반으로 온칩 16KB 데이터 캐시와 16KB 명령 캐시, 4방향 쓰기 캐시, 분기 예측 유닛 및 리턴 스택 기술을 추가하여 크게 개선되었습니다. 특히 새로 추가된 57개의 MMX 멀티미디어 명령어는 MMX에 최적화되지 않은 프로그램을 실행할 때에도 동일한 클럭 속도로 다목적 펜티엄을 펜티엄 CPU보다 훨씬 빠르게 만듭니다.

이 57개 MMX 명령어는 오디오, 비디오 및 기타 데이터를 처리하는 데 특별히 사용됩니다. 이러한 명령어는 멀티미디어 데이터를 처리할 때 CPU의 대기 시간을 크게 단축시켜 CPU에 더욱 강력한 데이터 처리 기능을 제공할 수 있습니다. 클래식 Pentium과 달리 다목적 Pentium은 이중 전압 설계를 채택하고 코어 전압은 2.8V이며 시스템 I/O 전압은 여전히 ​​원래의 3.3V입니다. 마더보드가 이중 전압 설계를 지원하지 않으면 Pentium Multi로 업그레이드할 수 없습니다.

코드명 P55C인 다목적 펜티엄은 MMX 기술(정수 단위 실행)이 적용된 최초의 CPU로 16KB 데이터 L1 캐시, 16KB 명령 L1 캐시를 갖추고 있으며 SMM과 호환됩니다. 64비트 버스는 528MB/s 대역폭, 2클럭 대기 시간, 450만 개의 트랜지스터, 전력 소비 17와트를 갖습니다. 지원되는 작동 주파수는 133MHz, 150MHz, 166MHz, 200MHz, 233MHz입니다.

Intel Pentium Pro

옛날에는 Pentium Pro가 고성능 CPU의 대명사였지만, Pentium Pro의 성능은 당시 많은 사람들을 놀라게 했습니다. 32비트 데이터 구조 CPU이므로 Pentium Pro는 16비트 응용 프로그램을 실행할 때 평범한 성능을 보였지만 여전히 32비트의 승자였지만 나중에 MMX의 등장으로 이를 압도했습니다.

펜티엄 프로(고전력 펜티엄, 686급 CPU)의 핵심 아키텍처는 코드명 P6(향후 PII, PIII에서도 사용되는 핵심 아키텍처)이다. 보조 캐시는 256KB 또는 512KB이며 최대 보조 캐시는 1MB입니다. 작동 주파수는 133/66MHz(엔지니어링 샘플), 150/60MHz, 166/66MHz, 180/60MHz, 200/66MHz입니다.

AMD K5

K5는 1996년에 출시된 AMD 최초의 독자 생산 x86급 CPU입니다. K5는 개발 과정에서 문제가 발생해 출시 시기가 인텔의 펜티엄보다 훨씬 늦었고, 성능 저하와 함께 이 성공하지 못한 제품으로 인해 AMD는 한때 시장 점유율을 많이 잃었습니다. K5의 성능은 매우 평균적입니다. 정수 컴퓨팅 성능은 Cyrix의 6x86만큼 좋지는 않지만 여전히 Pentium보다 약간 낫습니다. 부동 소수점 컴퓨팅 성능은 Pentium보다 훨씬 뒤떨어지지만 Cyrix보다는 약간 좋습니다. 종합해보면 K5는 상대적으로 평균적인 강도를 지닌 제품이다. K5는 성능보다 저렴한 가격이 소비자에게 더 매력적이다. 이 CPU의 가장 큰 셀링 포인트는 바로 저렴한 가격이다.

AMD K6

AMD는 당연히 펜티엄이 CPU 시장을 장악하는 것을 꺼려 1997년에 K6를 출시했습니다. K6 CPU의 설계 지수는 상당히 높습니다. 새로운 MMX 명령어와 64KB L1 캐시(Pentium MMX의 두 배)를 갖추고 있으며 전반적인 성능은 Pentium MMX보다 우수하며 동일한 기본 기능을 갖춘 PII 수준에 가깝습니다. 빈도. K6은 더 많은 명령을 병렬로 처리할 수 있으며 K5보다 더 높은 클럭 주파수에서 실행될 수 있습니다. AMD는 정수 연산에서 매우 성공적이었습니다. MMX 또는 부동 소수점 연산이 필요한 응용 프로그램을 실행하는 경우 K6이 약간 뒤쳐지는 경우가 있습니다. 이는 동일한 빈도의 Pentium보다 훨씬 나쁩니다.

K6에는 32KB 데이터 L1 캐시, 32KB 명령어 L1 캐시가 있으며 880만 개의 트랜지스터를 통합하고 0.35미크론 기술, 5층 CMOS, C4 프로세스 리버스 칩을 사용하며 코어 영역은 168평방 밀리미터입니다(신규 제품은 68mm2), Socket7 아키텍처를 사용합니다.

Cyrix 6x86/MX

Cyrix는 일찍이 x86 시대부터 Intel, AMD와 함께 3강 체제를 형성한 베테랑 CPU 개발자라고 할 수 있습니다.

사이릭스가 내셔널 세미컨덕터와 합병한 이후 드디어 자체 칩 생산 라인을 갖추게 되었고 완제품도 점점 완성도가 높아지고 있다. Cyrix의 6x86은 시장에 출시된 Pentium 호환 마이크로프로세서였습니다.

IDT WinChip

이 분야에 새로운 CPU 제조업체로 합류한 American IDT Company(Integrated Device Technology)는 1997년에 최초의 마이크로프로세서 제품인 WinChip(예: C6)을 출시했습니다. 1998년 5월 IDT는 2세대 제품인 WinChip 2를 발표했습니다.

WinChip 2는 원래 WinChip을 기반으로 이중 명령 MMX 장치를 추가하고 부동 소수점 연산 기능을 향상시키는 등 일부 개선을 이루었습니다.

개선된 WinChip 2의 성능은 동일 주파수의 WinChip에 비해 약 10% 향상되어 기본적으로 Intel Pentium 마이크로프로세서의 성능에 도달합니다.

Intel Pentium II

1997년부터 1998년은 CPU 시장에서 극도로 치열한 경쟁의 해였습니다. 이 기간 동안의 CPU 칩은 현기증 날 정도로 화려했습니다.

펜티엄 II의 중국어 명칭은 '펜티엄 II'로 클라마스(Klamath), 데슈츠(Deschutes), 멘도시노(Mendocino), 카트마이(Katmai) 등 다양한 코어 구조를 지닌 여러 시리즈의 제품이 있다. 1세대는 클라마스 코어를 사용해 제조된다. 0.35미크론 공정으로 내부에 750만개의 트랜지스터가 집적되어 있으며, 코어 동작 전압은 2.8V이다.

펜티엄 II 마이크로프로세서는 이중 독립 버스 구조를 채택했다. 즉, 한 버스는 보조 캐시에 연결되고 다른 버스는 메인 메모리를 담당한다. Pentium II는 512KB 용량의 오프칩 외부 고속 L2 캐시를 사용하며 CPU 클럭 속도의 절반으로 실행됩니다. 이에 대한 보상으로 Intel은 Pentium II의 L1 캐시를 16KB에서 32KB로 늘렸습니다. 또한 인텔은 경쟁사를 물리치기 위해 특허받은 슬롯 1 인터페이스 표준과 SECC(Single Side Contact Box) 패키징 기술을 펜티엄 II에 최초로 채택했습니다.

1998년 4월 16일, 100MHz 정격 FSB를 지원하는 코드명 Deschutes라는 Intel 최초의 350 및 400MHz CPU가 공식 출시되었습니다. 새로운 코어를 사용한 펜티엄 II 마이크로프로세서는 외부 주파수를 100MHz로 높였을 뿐만 아니라 코어 작동 전압도 2.8V에서 2.0V로 줄였습니다. L1 캐시와 L2 캐시는 32KB입니다. 각각 512KB입니다. 지원되는 칩셋은 주로 Intel의 440BX입니다.

1998년부터 1999년 사이 인텔은 펜티엄 II보다 더 강력한 CPU인 제온(제온 마이크로프로세서)을 출시했다. 이 마이크로프로세서의 코어는 Pentium II와 유사하며 제조 공정이 0.25미크론이고 100MHz FSB를 지원합니다. Xeon은 최대 2MB 캐시를 탑재할 수 있으며 CPU 코어 주파수에서 실행됩니다. Pentium II에서 사용하는 칩과 다르며 CSRRAM(Custom StaticRAM, 맞춤형 정적 메모리)이라고 합니다. 또한 최대 메모리 대역폭이 800MB/s인 36비트 메모리 주소와 PSE 모드(PSE36 모드)를 사용하는 8개의 CPU 시스템을 지원합니다. Xeon 마이크로프로세서는 주로 더 높은 성능이 요구되는 서버 및 워크스테이션 시스템을 대상으로 합니다. 또한 Xeon의 인터페이스 형태도 변경되어 슬롯 1보다 약간 큰 슬롯 2 아키텍처를 채택합니다(마이크로프로세서 4개 지원 가능).

인텔 셀러론(Celeron)

인텔은 저가형 시장을 더욱 선점하기 위해 1998년 4월 저렴한 CPU-Celeron(중국명 Celeron)을 출시했습니다. 처음 출시된 Celeron에는 266MHz와 300MHz의 두 가지 버전이 있으며 둘 다 Covington 코어를 사용하고 0.35 마이크론 프로세스로 제조됩니다. 1,900만 개의 트랜지스터와 32KB 레벨 1 캐시가 통합되어 있으며 작동 전압은 2.0V이고 외부 주파수는 66MHz입니다. Pentium II와 비교하여 Celeron은 온칩 L2 캐시를 제거하여 비용을 크게 절감했지만 L2 캐시가 없기 때문에 이 마이크로프로세서의 성능은 크게 저하되었으며 정수 성능은 Pentium MMX보다 훨씬 낮습니다.

L2 캐시가 부족하고 저가형 시장에서 경쟁사를 더욱 약화시키는 셀러론 마이크로프로세서의 성능 단점을 보완하기 위해 인텔은 출시 직후 Mendocino 코어를 사용한 새로운 프로세서를 출시했습니다. Celeron266 및 300. Celeron 마이크로프로세서 - Celeron300A, 333, 366. 이전 Celeron과 달리 새로운 Celeron은 0.25미크론 프로세스를 사용하여 제조되었으며 슬롯 1 아키텍처와 SEPP 패키징을 사용하며 32KB L1 캐시와 128KB L2 캐시가 내장되어 있으며 CPU와 동일한 코어 주파수에서 작동합니다. , 따라서 L2 성능이 크게 향상됩니다.

AMD K6-2

AMD는 1998년 4월 K6-2 마이크로프로세서를 공식 출시했습니다. 0.25미크론 공정을 사용해 제조되며, 칩 면적은 68제곱밀리미터로 줄고, 트랜지스터 수는 930만개로 늘어난다. 또한 K6-2에는 64KB L1 캐시가 있고 두 번째 수준 캐시가 마더보드에 통합되어 있으며 용량 범위는 512KB ~ 2MB이고 속도는 시스템 버스 주파수와 동기화되며 작동 전압은 2.2V입니다. 소켓 7 아키텍처를 지원합니다.

K6-2는 K6 칩에 100MHz 버스 주파수를 더해 3D Now를 지원합니다! 부동 소수점 명령어의 "조합"입니다. 이제 3D로! 이 기술은 x86 시스템의 획기적인 발전으로, 3D 그래픽 및 멀티미디어를 처리하는 데 필요한 집약적인 부동 소수점 컴퓨팅 성능을 크게 향상시킵니다. 또한 K6-2는 슈퍼스칼라 MMX 기술을 지원하고 100MHz 버스 주파수를 지원한다. 이는 시스템과 L2 캐시, 메모리의 전송 속도가 거의 50배 향상돼 전체 시스템의 성능이 크게 향상된다는 의미다.

Cyrix MII

Cyrix가 독자적으로 개발한 마지막 마이크로프로세서인 Cyrix MII는 1998년 3월 생산을 시작했습니다. 6x86 자체의 특성 외에도 이 마이크로프로세서는 MMX 명령도 지원합니다. 코어 전압은 2.9V이고 명령은 256바이트입니다. 650만 개의 트랜지스터가 코어에 통합되어 있으며 전력 소비는 20.6와트입니다. 64KB 수준 캐시.

Rise mp6

Rise는 1993년 11월 설립된 미국 회사입니다. 주로 x86 호환 CPU를 생산하고 있으며 1998년에 mP6 CPU를 출시했습니다. MP6는 가격이 저렴할 뿐만 아니라 뛰어난 멀티미디어 성능과 강력한 부동 소수점 연산 기능을 갖추고 있습니다. MP6는 소켓 7/Super 7 호환 소켓을 사용하며 1차 레벨 캐시는 16KB에 불과합니다.

Intel Pentium III

1999년 봄 축제 직후 Intel은 Katmai 코어를 사용하는 차세대 마이크로프로세서인 Pentium III를 출시했습니다. 0.25 마이크론 프로세스를 사용하여 제조되고 950만 개의 트랜지스터를 통합하며 슬롯 1 아키텍처를 갖는 것 외에도 이 마이크로프로세서는 다음과 같은 새로운 기능도 갖추고 있습니다. 시스템 버스 주파수는 100MHz이며 6세대 CPU 코어인 P6 마이크로 아키텍처를 사용합니다. 32개 애플리케이션에 최적화된 이중 독립 버스를 목표로 합니다. 첫 번째 수준 캐시는 32KB(16KB 명령 캐시 + 16KB 데이터 캐시)이며 두 번째 수준 캐시 크기는 512KB이며 새로 SECC2 패키징을 사용하여 절반으로 실행됩니다. 오디오, 비디오 및 3D 그래픽 효과를 위한 SSE(스트리밍 SIMD 확장, 데이터 스트리밍 단일 명령 다중 데이터 확장) 명령 세트를 강화하기 위해 70개의 새로운 명령이 추가되었습니다. Pentium III의 시작 클럭 속도는 450MHz입니다.

펜티엄 Ⅱ 제온과 마찬가지로 인텔도 서버 및 워크스테이션 시스템용 고성능 CPU인 펜티엄 Ⅲ 제온 제온 마이크로프로세서를 출시했다.

0.25 마이크론 기술을 사용하는 초기 Pentium II Xeon500 및 550 외에도 이 마이크로프로세서는 0.18 마이크론 기술, 슬롯 2 아키텍처 및 SECC 패키징을 사용하여 제조되었으며 내장형 32KB 레벨 1 캐시와 512KB 레벨 2 캐시 및 작동 전압은 1.6V.

인텔 셀러론 II

인텔은 저가형 시장에서 자신의 장점을 더욱 공고히 하기 위해 2000년 3월 29일 코퍼마인 코어를 사용하는 셀러론 II를 출시했습니다. 이 마이크로프로세서는 또한 0.18 마이크론 프로세스를 사용하여 제조되며 코어는 1,900만 개의 트랜지스터를 통합하고 FC-PGA로 패키징됩니다. Celeron Mendocino와 마찬가지로 CPU와 동기식으로 실행되는 128KB L2 캐시가 내장되어 있습니다. 코퍼마인 128이라고도 합니다. Celeron II는 다중 마이크로프로세서 시스템을 지원하지 않습니다. 그러나 Celeron II의 FSB는 여전히 66MHz에 불과하여 성능이 크게 제한됩니다.

AMD K6-III

AMD는 1999년 2월 코드명 "Sharptooth"라는 K6-III를 출시했습니다. 이는 Super 7을 지원하는 회사의 마지막 모델이었습니다. 아키텍처 및 CPGA 패키지 형태 CPU는 0.25미크론 제조 공정을 사용하고 코어 면적은 135제곱밀리미터이며 2,130만 개의 트랜지스터를 통합하고 작동 전압은 2.2V/2.4V입니다.

기준