Intel представил первый процессор Pentium (1993)

Pentium — торговая марка нескольких поколений микропроцессоров семейства x86, выпускаемых корпорацией Intel с 22 марта 1993 года. Pentium является процессором Intel пятого поколения и пришел на смену Intel 80486 (который часто называют просто 486).

В июне 1989 года Винодом Дэмом были сделаны первые наброски процессора под кодовым названием P5. Он и не подозревал, что именно этот продукт будет одним из главных достижений корпорации Intel. В конце 1991 года была завершена разработка макета процессора, и инженеры смогли запустить на нём программное обеспечение. Начался этап оптимизации топологии и повышения эффективности работы. В феврале 1992 года проектирование в основном было завершено, началось всеобъемлющее тестирование опытной партии процессоров. В апреле 1992 года принято решение о начале промышленного производства процессоров, в качестве основной промышленной базы была выбрана Орегонская фабрика № 5. Началось промышленное освоение производства и окончательная доводка технических характеристик. В октябре 1992 года Intel объявила, что процессоры пятого поколения, ранее носившие кодовое имя P5, будут называться Pentium, а не 586, как предполагали многие. Это вызвано тем, что многие фирмы, производящие процессоры, активно освоили производство «клонов» (и не только) процессоров 386 и 486. Intel собиралась зарегистрировать в качестве торговой марки название «586», чтобы больше никто не смог заниматься производством процессоров с таким названием, однако, оказалось, что зарегистрировать цифры в качестве торговой марки нельзя, поэтому было принято решение назвать новые процессоры «Pentium» (от «pent-» — пять), что также указывало на поколение данного процессора. 22 марта 1993 года состоялась презентация нового микропроцессора, через несколько месяцев появились и первые компьютеры на их основе.

История про Винода Дэма является официальной версией Intel, однако есть и другая версия появления этого процессора. В 1980-х годах в России над процессором «Эльбрус» трудился Владимир Мстиславович Пентковский, который работал при РАН под руководством Бабаяна. Примерно в 1989 делегация от Intel посетила лаборатории Вычислительной техники РАН, где встретилась с Пентковским. Пентковский получил приглашение приехать по обмену опытом в США в исследовательский центр Intel. Из этой поездки в Россию Пентковский не вернулся, а через несколько месяцев Intel официально заявила о разработке принципиально нового процессора под названием Pentium (назван в честь разработчика).

Основные отличия от 486-го процессора:

Суперскалярная архитектура. Благодаря использованию суперскалярной архитектуры процессор может выполнять 2 команды за 1 такт. Такая возможность существует благодаря наличию двух конвейеров — u- и v-конвейер. u-конвейер — основной, выполняет все операции над целыми и вещественными числами; v-конвейер — вспомогательный, выполняет только простые операции над целыми и частично над вещественными. Чтобы старые программы (для 486) в полной мере использовали возможности такой архитектуры, необходимо было их перекомпилировать. Pentium является первым CISC процессором использующим многоконвейерную архитектуру.

64-битная шина данных. Позволяет процессору Pentium обмениваться вдвое большим объемом данных с оперативной памятью, чем 486 за один шинный цикл (при одинаковой тактовой частоте).

Механизм предсказания адресов ветвления. Применяется для сокращения времени простоя конвейеров, вызванного задержками выборки команд при изменении счетчика адреса во время выполнения команд ветвления. Для этого в процессоре используется буфер адреса ветвления BTB (Branch Target Buffer), использующий алгоритмы предсказания адресов ветвления.

Раздельное кэширование программного кода и данных. В процессорах Pentium используется кэш-память первого уровня (кэш L1) объемом 16Кб, разделенная на 2 сегмента: 8Кб для данных и 8Кб для инструкций. Это улучшает производительность и позволяет делать двойное кэширование доступным чаще, чем это было возможно раньше. Кроме того, изменён механизм кэширования.

Улучшенный блок вычислений с плавающей запятой (FPU, сопроцессор).

Симметричная многопроцессорная работа (SMP).