Zamieszamie, ktore powstalo w ostatnich kilku miesiacach w dziedzinie procesorow, ich modeli i producentow przyprawia o bol glowy nie tylko uzytkownikow komputerow, ale takze specjalistow tej branzy. Przez ostatni rok moglismy obserwowac bardzo wiele zmian, nie tylko w szybkosciach procesorow, ale glownie w ich architekturze. Ponizszy tekst, mam nadzieje, przyblizy Panstwu tematyke wspolczesnych procesorow stosowanych w komputerach PC (przepraszam w tym miejscu uzytkownikow MAC, Spark, Sun … ale nie mozna pisac o wszystkim). Jeszcze dwa lata temu, kiedy na lamach pisalem o procesorach, swiat byl prosty. Mielismy czterech glownych producentow i kilka modeli procesorow rozniacych sie miedzy soba glownie szybkoscia taktowania zegara. Obecnie mamy co prawda trzech glownych producentow ( NextGen zostal wykupiony przez AMD), ale znacznie wiecej modeli procesorow, ktorych sprawnosc nie zawsze jest wprost proprcjonalna do szybkosci zegara taktujacego. Kiedys wystarczylo spojrzec na to ile Megahertz-ow "ma dany procesor" i wiadomo bylo ktory z nich jest szybszy, obecnie nie jest to juz takie proste.
Od lat liderem w produkcji procesorow jest firma Intel, ktora wprowadzala sukcesywnie na rynek procesory 8086, 286, 386, 486, w koncu Pentium, Pentium PRO i Pentium MMX. Kazdy z tych procesorow charakteryzowal sie wieksza iloscia bramek logicznych, wiekszymi szybkosciami taktowania, jak i coraz bardziej zaawansowana architektura wewnetrzna. Pierwsze trzy rodziny (od 80886 do 386) dawno sa juz w muzem informatyki. Gatunek 486 powoli wymiera. Rodzina procesorow Pentium zdecydowanie dominuje na rynku.
Wraz z pojawieniem sie trzy lata temu 486DX2 80MHz i DX4 100MHz Intel wprowadzil na rynek swoja nowa generacje procesorow Pentium 60 i 66MHz. i od tego czasu zaczal sie balagan. Procesory Pentium 60 i 66 mimo mniejszej czestotliwosci taktowania zegara byly znacznie szybsze od 486, ktore wewnetrznie wykonywaly wiecej podstawowych operacji na sekunde. Wynikalo to w sposob bezposredni ze zmienionej architektury wewnetrznej procesorow Pentium. Po pierwsze rodzina Pentium otrzymala duzo lepszy kooprocesor matematyczny, 64 bitowa architekture wewnetrzna (w wypadku 486 jest to architektura 32-bitowa) - to tak jakby ktos dodal nam kilka pasow ruchu na autostradzie) Oczywiscie nowa architektura wewnetrzna procesorow Pentium pociagnela za soba potrzebe przygotowania nowych plyt glownych (trudno sobie wyobrazic, aby ktos do Syrenki wkladal silnik Porshe), wiec przygotowano nowe plyty. Okazalo sie, iz schlodzenie procesorow Pentium o szybkosci taktowania zegarem powyzej 66MHz zasilanych napieciem 5V wymagaloby dolozenia lodowki do komputera. Aby tego uniknac Intel poczynil nastepne zmiany (miedzy innymi zmniejszono napiecie zasilania procesora na 3.3V) i tak powstal obecnie nam znany procesor Pentium. Szybkosc taktowania zegara z miesiaca na miesiac zwiekszala sie od 75MHz do obecnie 200MHz. Oczywiscie wraz ze zmianami wewnetrznymi procesora, nalezalo zmienic plyty glowne.
Systematyzujac to, mamy trzy rodziny procesorow i trzy modele plyt glownych 486, Pentium 60 i 66Mhz oraz Pentium 75-200MHz. Azeby zamieszanie bylo jeszcze wieksze w 1995 roku Intel wprowadzil na rynek nastepna nowa rodzine procesorow o oznaczeniu PRO. Rodzina tak jak na nowa rodzine przystalo wymagala takze nowych plyt glownych. Procesory Pentium PRO sa pierwszymi produktami Intela wykonanymi w technologii RISC (Reduced Instruction Set Computer), a nie jak poprzednicy w technologi CISC, posiadaja cztery potoki (pipelines) - czyli tlumaczac "z polskiego na nasze" cztery rozkazy sa pobierane jednoczesnie, a nie jeden po drugim, zintegrowany cache poziomu L1 i L2 (w klasycznych procesorach Pentium cache L1 jest wbudowany wewnatrz procesora, natomiast cache L2 jest instalowany na plycie glownej), funkcje superskalarne, nowe rozwiazania magistrali danych, ktora umozliwa laczenie do czterech procesorow na jednej plycie glownej (dobra wiadomosc dla projektantow i grafikow komputerowych dla ktorych jeden procesor w komputerze to stanowczo za malo). Wewnatrz procesora umieszczono w sumie okolo 6 milionow tranzystorow. Procesory PRO taktowane sa zegarem od 150MHz do 200MHz. Jedyny problem jaki wciaz istnieje zwiazany jest z systemem operacyjnym. Ten supernowoczesny procesor wymaga supernowoczesnego systemu operacyjnego. Jego wewnetrzna RISC-owa architektura powoduje to, iz programy 16-bitowe (czyli wiekszosc programow uzywanych przez nas) pracuja bardzo wolno. W wypadku tego typu programow PRO musi sobie tlumaczyc 16-bitowy kod na zrozumiale dla siebie rozkazy, co zabiera duzo czasu i wynikiem jest znaczne spowolnienie pracy. Efekt jest taki, ze 200MHz PRO wykonuje programy 16-bitowe z taka sama szybkoscia jak klasyczny Pentium taktowany zegarem 150MHz. Dlatego tez bezcelowe jest uzytkowanie Windows 95 jako systemu operacyjnego w procesorach Pentium PRO ( Windows 95 nie jest w pelni 32-bitowym systemem operacyjnym; aby zachowac kompatybilnosc programisci Microsoft zastosowali w tym systemie znaczne ilosci kodu 16-bitowego), dopiero Windows NT lub OS2 sa odpowiednimi 32-bitowymi systemami operacyjnymi, w ktorych PRO moze pokazac swoja sprawnosc. Jednakze z drugiej strony obydwa te systemy operacyjne maja powazne problemy ze sterownikami urzadzen jak i kompatybilnoscia ze starszymi wersjami programow, no i oczywiscie z wiekszoscia gier. Windows NT jest systemem genialnym do pracy z programami graficznymi i projektowymi. Jednakze wciaz nie nadaje sie do uzytku domowego.
Najnowszym przedstawionym swiatu dzieckiem Intela jest procesor MMX. Nie jest to generalnie nowy procesor, jest to niejako rozszerzenie opracowane przez Intel i zastosowane po raz pierwszy w klasycznej rodzinie Pentium. Skrot MMX oznacza, ze standardowy zestaw rozkazow wewnetrznych procesora zostal zwiekszony o dodatkowo 57 nowych instrukcji. Zanim zestaw rozkazow architektury intelowskiej zostal zwiekszony, projektanci w firmie Intel przetestowali caly szereg programow, wsrod ktorych znalazly sie programy: graficzne, obrobki obrazu video (MPEG), syntezy dzwieku, kompresji mowy, przetwarzajace obraz, programy komunikacyjne i wreszcie gry. W wyniku przeprowadzonych badan okazalo sie, iz we wspomnianych programach wystepuja czesto jednakowe procedury o duzej zlozonosci obliczeniowej, pewnego rodzaju operacje rownolegle i petle. Ich cecha charakterystyczna jest operacja na liczbach calkowitych o niewielkich wartosciach. (powialo matematyka). Generalnie rzecz biorac 57 nowych instrukcji pozwoli programom multimedialnym wykorzystujacym nowe komendy skrocic czas wykonywania o kilkadziesiat procent. Tyle o instrukcjach MMX, dodatkowo nalezy dodac, ze Intel zwiekszyl ilosc pamieci Cache L1 (czyli tej wewnatrz procesora) do 32KB. Spowodowalo to, ze procesor Pentium 166MHz MMX wykonuje wiekszosc programow z taka sama szybkoscia jak Pentium 200MHz bez rozszerzenia MMX. Nalezy tutaj podziekowac firmie Intel, ze po raz pierwszy od niepamietnych czasow, nie zmusila nas uzykownikow przy wprowadzeniu nowego procesora do kolejnej wymiany plyt glownych. Procesory Pentium MMX pracuja w wiekszosci wypadkow na tych samych plytach glownych co klasyczna rodzina Pentium. Ci, ktorzy maja tzw. "skladaki" lub komputery o architekturze przemyslowej w 90% moga po prostu wyjac swoj istniejacy procesor Pentium z gniazda, wlozyc w jego miejsce MMX i sa gotowi do pracy. Uzytkownicy komputerow tzw. "Brand Name" natrafia na znacznie wiecej problemow i nie wykluczone, ze aby miec MMX beda po raz kolejny musieli po prostu kupic nastepny caly komputer. W najblizszym czasie czeka nas nowa premiera, nowej rodziny procesorow Intela o enigmatycznej nazwie Pentium II. Procesory te co prawda mialy byc przedstawione swiatu pod koniec tego roku, jednakze "oddech konkurencji na plecach" zmusil Intela do zmiany planow i przyspieszenia wprowadzenia PII do produkcji masowej. Procesory Pentium II (nazwa kodowa Klamath - od nazwy jednej z rzek w Kalifornii) sa z grupsza polaczeniem Pentium PRO z technologia MMX. Klamath jest bardzo blisko spokrewniony z Pentium Pro. Podobnie jak Pentium MMX potrafi wykonywac multimedialnie instrukcje MMX. Architekture procesora zmieniono tak, ze starsze programy 16-bitowe wykonuje znacznie szybciej niz Pentium Pro. Wewnetrzna pamiec cache L1 Pentium II zostala zwiekszona dwukrotnie do 32 kB (w porownaniu do klasycznego P5). Zmiany nie ominely takze zewnetrznej pamieci cache. W Pentium PRO jest ona umieszczona w obudowie procesora (stad pokazne rozmiary Pentium PRO). Dzieki temu ma on bardzo szybki dostep do przechowywanych w cache danych. Najprawdopodobniej wysokie koszty produkcji zmusily firme Intel do zrezygnowania z tego bardzo istotnego rozwiazania. 512 lub 256 kB zewnetrznej pamieci cache i procesor Klamath sasiadowac beda z soba umieszczone na wyposazonej w 242 styki karcie. Karta ta wetknieta bedzie w specjalne gniazdo nazwane przez Intel "Slot One" znajdujace sie na plycie glownej komputera. Mozna miec jedynie nadzieje, ze to rozwiazanie pozwoli na obnizenie ceny nowego procesora w porownaniu z Pentium Pro. Pierwsze egzemplarze procesora Klamath pracuja z wewnetrznym zegarem 233 MHz, szybsza wersja z 266 MHz powinna byc dostepna juz wkrotce. Na zewnatrz procesor pracowac bedzie, przynajmniej na poczatku, podobnie jak Pentium PRO z zegarem 66 MHz. Dzieki temu elementy plyt glownych Pentium PRO beda mogly byc wykorzystane do budowy komputerow wyposazonych w nowy procesor.
Tyle o Intel-u, co w tym czasie robili konkurenci i "czyj oddech na plecach" ma w tej chwili Intel? Juz od platformy 486 Intel mial dwoch powaznych konkurentow. Pierwszym z nich jest fima AMD, drugim Cyrix. Problemy konkurencji przez okres ostatnich trzech lat byly rozne. Cyrix (przy okazji: jest to firma, ktora nie posiada swoich fabryk, do produkcji masowej uzywa fabryk IBM) mimo bardzo wysokich ocen swoich procesorow boryka sie wciaz z problemami kompatybilnosci i problemami chlodzenia. Procesory Cyrix sa od podstaw konstruowane bez zadnej umowy licencyjnej z Intelem. Charakteryzuja sie one bardzo dobrymi parametrami i wysoka sprawnoscia, jednakze wspomniane
