奔騰處理器

奔騰處理器是Intel公司在1992年10月發布的第五代微處理器系列，該產品在1993年3月正式推向市場：奔騰處理器與以前的Intel公司處理器完全兼容，並有新的內容。值得一提的是奔騰處理器中有兩條數據流水線，可以同時執行兩條指令，Intel公司把這種同時執行兩條指令的能力稱為超標量技術。該技術使奔騰處理器能以每周期兩條指令的速率更快地工作。

英特爾為主要產品系列推出了全新的處理器：“英特爾 處理器”。新產品在2023年發布的筆記本電腦中取代英特爾奔騰 和英特爾賽揚 品牌。

基本介紹

• 中文名：奔騰處理器
• 外文名：Pentium
• 所屬學科：計算機科學
• 所屬公司：Intel
• 特點：處理能力強等
• 發行日期：1992年10月

發展

第1代奔騰處理器主頻有60MHz和66MHz。1994年3月推出的第2代奔騰處理器，則有75MHz，90MHz，100MHz，120MHz，133MHz，150MHz，166MHz和200MHz等多種。

第2代奔騰處理器增加了片內的可程式中斷控制器(APIC)和雙處理器接口，實現了同一主機板上兩個第2代處理器的同時運行，拓寬了檔案伺服器的設計途徑。使用該特性的對稱多重處理(SMP)已經集成到Windows NT和Windows 2000等作業系統中。

第3代奔騰處理器發表於1997年1月，它把MMX技術結合進第2代奔騰處理器，也就是擴充了面向多媒體操作的數據類型和增加了57條新的指令，又稱奔騰MMX處理器(Pentium-MMX)。該產品擁有166，200，233MHz和只用於移動設備的266MHz等速度的版本，同樣包括超標量體系結構、支持多重處理、片內本地APIC控制器和電源管理特性。新增特性是流水線的MMX單元和16KB代碼回寫高速緩衝存儲器等。

奔騰Ⅱ處理器是在1997年5月展示於世人的。該處理器問世後不久，其333MHz和更快的晶片就採用0．2tLm技術。不僅提高了核心工作頻率，還降低了電源消耗。奔騰Ⅱ處理器還擁有雙獨立匯流排(DIB)體系結構，即處理器中存在著兩條匯流排——L2高速緩衝存儲器匯流排和處理器到存儲器系統匯流排。由此，該處理器能得到單匯流排結構處理器兩倍的輸入/輸出數據。DIB體系結構使處理器的L2高速緩衝存儲器的運行速度達到了普通奔騰處理器的L2高速緩衝存儲器的速度的兩倍半。總的來說，DIB體系結構的改進提供了原來的3倍頻寬。

奔騰Ⅲ處理器正式發表於1999年2月，其最重要的改進是帶有70條新指令的流式SIMD擴展(SSE)。神奇的增強性能使該晶片更適用於高級圖像處理、3D技術、流式音頻、視頻、Web訪問和語音識別等套用。所有奔騰Ⅲ處理器都有512KB的L2高速緩衝存儲器，它們以核心處理器一半的速度運行。奔騰Ⅲ處理器的Xeon版本中的L2高速緩衝存儲器則完全以核心處理器的速度運行，適合於伺服器和工作站的使用。

奔騰Ⅳ處理器是Intel公司最新的微處理器產品，發表於2000年。它的網路成組微架構已有效地工作於1．30GHz，1.40GHz和1.50GHz，超流水線技術成倍地加深多達20個流水線，成功地提升了處理器的性能和頻率。高速執行引擎使處理器的ALu(算術邏輯單元)工作於兩倍的核心頻率，取得了極高的執行吞吐。400MHz的系統匯流排速度改善了高級動態執行和浮點處理。奔騰Ⅳ處理器的144條新指令的SSE2指令集合里，有76條是新增加的指令，還有68條是原有的SSE指令集合。該處理器的目標是占領伺服器和工作站的市場。

2022年初，新一代的奔騰處理器採用了與 12 代酷睿一樣的 Intel 7 工藝，但沒有大小核架構。參數方面，奔騰 G7400 為 2 核 4 執行緒，3.7GHz，6MB 三級快取，46W TDP，支持 DDR4-3200 記憶體和 DDR5-4800 記憶體。核顯為 UHD 710，16 EU 1.35GHz。

英特爾為主要產品系列推出了全新的處理器：“英特爾 處理器”。新產品在2023年發布的筆記本電腦中取代英特爾奔騰 和英特爾賽揚 品牌。

特點

Pentium處理器每個時鐘周期可以執行兩條程式指令，使得它的處理能力比前代的Intel晶片要大而快得多。在相同的處理速度下，Pentium處理器執行指令的速度比80486快大約五倍。

在內部，它與80486十分相似。當然，它與前幾代的處理器是兼容的。而主要的不同在於它可以同時執行多條指令。Pentium處理器與80x86家族的以前成員保持了100%的代碼兼容性，從而保護了用戶的軟體投資。

Intel 486微處理器具有一個8K的高速快取，而Pentium處理器則具有兩個8K的高速快取，其中一個用於指令，另一個用於數據。這些高速快取用來臨時存儲從較慢的主存中取出的指令和數據。當系統使用數據時。它很有可能重複地使用它，而從位於處理器晶片內的高速快取中取出數據，要比從主存中取出數據快得多。

Pentium處理器的浮點單元，是根據Intel 486微處理器中的浮點單元完全重新設計的。它由一個8級的流水線組成，能夠在一個時鐘周期內執行一次浮點操作。

像486一樣，Pentium處理器使用32位的內部匯流排。然而，它到記憶體的外部數據匯流排是64位寬，將單個匯流排周期內可傳送的數據量翻了一番。64位的數據匯流排允許Pentium處理器以高達528MB/秒的速率分別將數據寫入或讀出記憶體，這比50MHz的Intel 486的峰值傳輸速率(160MB/秒)高出了3倍還多。

這些優勢的基礎在於Pentium處理器的結構特徵，而對486結構的增強則大大地改善了處理器的性能。與33MHz的486DX相比，性能改善了3～5倍(計算密集的程式其性能改善更好)；與66MHz的Intel 486DX2 CPUSHEL，性能改善了1.5倍。

缺陷

i586程式(這個程式還有一些其他的名字，比如Linux用戶就把它稱為f00f程式)是一種越界攻擊手段，處理器晶片會因為無法執行這個程式發來的非法指令而出現當機現象。只要用戶從黑客站點下載了這個程式並在一個基於奔騰晶片的計算機上運行它，就能看到它是如何做到這一點的。

這個程式似乎並沒有利用奔騰CPU里浮點運算的弱點，它直接向CPU送去錯誤的指令。這種當機現象除了手動重置計算機外沒有其他好的解決辦法。