Классификация пк по поколениям процессоров

I поколение

МП: Intel 8086, 8087 (сопроцессор), 8088

Родоначальником это семейства является 16-ти разрядный процессор 8086, выпущенный в июне 1978 года. Он имел 16 регистров, 16-ти разрядную шину данных (ШД), 20-ти разрядную шину адреса (ША), а также сегментную систему адресации памяти (ОП) в пределах 1 Мб. В нем применялась малая конвейеризация, т.е. пока одни узлы выполняли текущую команду, блок предварительной выборки выбирал из памяти следующую.

II поколение

МП: Intel 80286 (80287 - сопроцессор) – тактовая частота до 20 МГц

Имел 16 регистров, 16-ти разрядную ШД, 24-х разрядную ША. В этих МП появился защищенный режим, позволяющий использовать виртуальную память размером до 1 Гб для каждой задачи, пользуясь адресуемой физической памятью в пределах 16 Мб. Защищенный режим является основой для построения многозадачных ОС, в которых система привилегий жестко регламентируется взаимоотношением задач с памятью, ОС и друг с другом. Производительность МП возросла не только с ростом тактов частоты, но и за счет усовершенствованного конвейера.

III поколение

МП: Intel 80386DX, SX, SL (80387 - сопроцессор)

Модификация DX – 32 регистра, 32-х разрядные ШД и ША. Частота до 33-40 Мгц. Модификация SX (дешевая версия) – 16 регистров, 16-ти разрядная ШД и 24-х разрядная ША. Оперативная память у обоих до 16 Мб. Модификация SL имеет низкое энергопотребление, этот МП предназначен для ноутбуков. Третье поколение МП ознаменовалось переходом к 32-х разрядной архитектуре. На МП этого поколения широко начала использоваться ОС Windows 3.11.

IV поколение

МП: Intel 80486DX, SX, SL – 32 регистра, 32-х разрядные ШД и ША.

Данное поколение не внесло существенных изменений в архитектуру, но был значительно усложнен исполняемый конвейер. В данном поколении отказались от внешнего FPU, его стали размещать на одном кристалле с центральным (486DX) или его не было вовсе (486SX). Особенностью 4-го поколения было наличие в FPU кэша (8 Кб).

V поколение

МП: Intel 80586, Pentium, AMD K5 – 32 регистра, 64-х разрядная ШД, 32-х разрядная ША, кэш – 16 Кб. Напряжение – 3.5 В.

Данное поколение дало суперскалярную архитектуру – для быстрого снабжения командами и данными из памяти. ШД сделана 64-х разрядной, поэтому МП этого поколения изначально называли 64-х разрядными. Модификацией данного МП было расширение Pentium MMX (мультимедийное расширение). Он имел на 57 команд больше – для обработки видео и звукового сопровождения. Команды MMX оперируют сразу 64-мя разрядами. Регистры MMX могут использоваться также для одновременного сложения и четырех 16-ти разрядных слов и двух 32-х разрядных слов. Такой принцип получил название SIMD (single-instruction, multiple-data - с одним потоком команд и многими потоками данных). Напряжение питания – 5 В.

VI поколение

МП: Intel Pentium Pro – Pentium III, Celeron, AMD K6, K6-II, K6-III.

Pentium Pro – 32 регистра, 64-х разрядная ШД, 36-х разрядная ША. Адресация ОЗУ до 64 Гб.

Ключевым в этих МП является динамическое исполнение, под которым понимается исполнение команд не в том порядке, как это предполагается программным кодом, а в том, как «удобно» МП.

В этом поколении использовано расширение команд: Intel – SSE, AMD – 3DNow!

VII поколение

МП: AMD Athlon

Причисление их к новому поколению обусловлено развитием суперскалярности и суперконвейерности. Конвейерная обработка предполагает разбивку выполнения каждой команды на несколько этапов, причем каждый этап выполняется на своей ступени конвейера МП. При выполнении команда продвигается по МП по мере освобождения следующих ступеней. Таким образом, на конвейере одновременно может обрабатываться несколько команд. Конвейер «классического» МП Pentium имеет 5 ступеней. Конвейеры МП суперконвейерной архитектуры (Pentium 4) имеют большое количество ступеней, что позволяет упростить каждую из них и, следовательно, сократить время пребывания в них команд. Скалярным называется МП с одним конвейером – это МП до Intel 80486 включительно. Суперконвейерный МП имеет более одного конвейера – Pentium 2.