3. Процесор pentium

3.1. Pentium

Pentium — торгова марка декількох поколінь мікропроцесорів сімейства x86, що випускаються корпорацією Intel з 22 березня 1993 року. Pentium є процесором п'ятого покоління і прийшов на зміну Intel 80486 (який часто називають просто 486).

У червні 1989 року Вінодом Демом (Vinod Dahm) були зроблені перші блоки процесора під кодовою назвою P5. Він і не підозрював, що саме цей продукт буде одним з головних досягнень корпорації Intel. Наприкінці 1991 року була завершена розробка макета процесора, і інженери змогли запустити на ньому програмне забезпечення. Почався етап оптимізації топології і підвищення ефективності роботи. У лютому 1992 року проектування в основному було довершено, розпочалося повне тестування дослідної партії процесорів. У квітні 1992 року прийняте рішення про початок промислового виробництва процесорів, у якості основної промислової бази була обрана 5 Орегонська фабрика. Почалося промислове освоєння виробництва й остаточне доведення технічних характеристик. У жовтні 1992 року Intel оголосила, що процесори п'ятого покоління, що раніше носили кодове ім'я P5, будуть називатися Pentium, а не 586, як припускалося. Це викликано тим, що багато фірм, що роблять процесори, активно освоїли виробництво «клонів» (і не тільки) процесорів 386 і 486. Intel збиралася зареєструвати як торгову марку назву «586», щоб більше ніхто не зміг займатися виробництвом процесорів з такою назвою, однак, виявилося, що зареєструвати цифри як торгову марку не можна, тому було прийняте рішення назвати нові процесори «Pentium» (від «pent-» — п'ять) (рис.3.1), що також указувало на покоління даного процесора. 22 березня 1993 року відбулася презентація нового мікропроцесора, через кілька місяців з'явилися і перші комп'ютери на його основі.

Рисунок 3.1 - Intel Pentium 60, перша модель Pentium

Спочатку (22 березня 1993 року) було представлено тільки дві моделі, які були засновані на ядрі P5 з частотами 60 і 66 Мгц. Однак пізніше були випущені і більш продуктивні процесори Pentium, але засновані на удосконалених ядрах. Крім того, були представлені мобільні версії процесорів і процесори Pentium OverDrive (Таблиця 3.1).

Таблиця 3.1. Процесори Pentium І для настільних комп'ютерів (desktop)

Кодове ім'я ядра	P5		P54C			P54CS					P55C
Техпроцес(нм)	800		600			350
Тактова частота ядра (МГц)	60	66	75	90	100	120	133	150	166	200	166	200	233
Анонсований	23.03.93		10.09.94	07.03.94		27.03.95	12.06.95	04.01.96		10.06.96	08.01.97		02.06.97

3.1.1. Процесор p5

П роцесори Pentium першого покоління. Дві (єдині) моделі анонсовані 23 березня 1993 року і працювали з тактовою частотою ядра 60 і 66 МГц, частота системної шини (FSB) дорівнювала частоті ядра, тобто, множник ядра був «1,0». Кеш другого рівня розміщався на материнській платі і міг мати розмір до 1 Мб. Процесор випускався в 273-контактному корпусі CPGA і встановлювався в корпус Socket 4 і працював від напруги 5 В. Усі процесори Pentium відносяться до класу SL Enhanced, це значить, що в них передбачена система SMM, що забезпечує зниження енергоспоживання. Ранні варіанти процесорів, з частотами 60—100 Мгц (ядра P5 і P54C) мали помилку в модулі FPU (математичний співпроцесор), що, у рідких випадках, приводила до зменшення точності операції розподілу. Цей дефект був виявлений у Лінчберзі (США, штат Вірджинія) у 1994 році і став відомий як «Pentium FDIV баг». Процесори на ядрі P5 (рисунок 3.2) виготовлялися з використанням 800 нанометрового техпроцесу, по біполярній BІCMOS-технології.

Рисунок 3.2 - Процесор Pentium Р5 (вигляд зверху та знизу)

Процесор містить 3,1 млн. транзисторів, а розмір кристала ядра складає 294 мм². Процесор Pentium 66 споживає струм у 3,2 А, а споживана ним потужність дорівнює 16 Вт, що вимагає установки додаткового вентилятора. Виробництво таких процесорів виявилося дуже складним, і відсоток виходу придатних кристалів виявився занадто малий. Багато фахівців, вказуючи на численні недоліки процесорів Pentium першого покоління, не радили купувати дані моделі. Виробництво на певний час довелося зупинити. Однак незабаром почалося виробництво удосконалених процесорів, заснованих на ядрі P54C.