Раздел: Компьютерная документация -> Компьютеры -> Процессоры

Краткая история процессоров: 31 год из жизни архитектуры х86

Введение

Хотите верьте – хотите нет, но скоростной Core i7 из новой линейки Intel содержит архитектуру DNA, которой уже более трех десятков лет! То же самое можно сказать и про новый Phenom II X4 от AMD. Фактически, это все тот же «долгожитель» - микропроцессорная архитектура x86, которая доминировала в настольных и мобильных системах еще до рождения многих из ныне читающих эту статью и, скорее всего, останется доминирующей еще долгие годы.

Архитектура х86 была изобретена в Intel в 1978 году. Шли годы, архитектура развивалась, становилась не только быстрее, но и гибче, и с каждым релизом приобретала все более широкий набор встроенных инструкций. Это триумфальное шествие длится уже свыше 30 лет – срок вполне солидный. Самое время остановиться и вспомнить хотя бы самые популярные процессоры на основе x86, которые вышли в свет за этот период.

Intel 8086

Сначала Intel создал 8086 и свой первый 16-разрядный микропроцессор. И сказал Intel: «Пусть будет х86»! И стал он х86. И увидел Intel, что х86 – это хорошо… В общем, впоследствии таким образом был создан целый мир, вместе с Интернетом, объединившим все население Земли в один общий дом.

Конечно, Intel - не бог, но в каждой шутке есть доля истины. Создатель чипов дал рождение процессору х86. И даже теперь, спустя 30 лет со времени скромного старта в 1978 году, х86 продолжает эволюционировать. В том же году Intel создала 3-микронный процессор 8086, работающий с частотой 4.77 МГц и разогнанный до 10 МГц в последующей версии. 8086 содержал 29000 транзисторов – всего в 4 раза больше, чем выпущенный в 1976 году 8085. Это был первый 16-разрядный микропроцессор Intel, который и положил начало 16-разрядной эре, хотя и не являлся первым в мире 16-битным процессором. Способность поддерживать софт, написанный для 8008, 8080 и 8085 и 1 МБ ОЗУ предвосхитили мгновенный и безусловный успех 8086.

Год выпуска: 1978 Тактовая частота: 4.77 МГц - 10 МГц

Знаете ли вы, что благодаря успешному акту промышленного шпионажа Советский Союз создал свой аналог 8086 - K1810BM86?

Intel 286

8086 и последовавший за ним 8088 завершили 70-е годы и открыли первое действие на сцене 80-х. А затем Intel порадовал мировое сообщество новым процессором – 80286, созданным по 1,5-микронной технологии и обладающим грандиозным числом транзисторов (134000 штук) и 16 МБ памяти. Первые 286 работали с тактовой частотой 6 МГц, которая, как и в случае оригинального 8086, была впоследствии удвоена. Однако 286 сразу же в два раза превысил по эффективности 8086, осуществив таким образом удвоение эффективности для архитектуры х86, что впоследствии больше не было осуществлено ни разу. На протяжении десятилетия 286-е процессоры стали синонимом IBM PC. По оценкам Intel, за 6 лет на 286-х процессорах в мире было выпущено около 15 миллионов ПК.

Вместе с 286 процессором был введен так называемый защищенный режим работы, при котором контролируется объем доступной оперативной памяти. Хотя эта функция позволяла выполнять прямую адресацию всех 16 МБ памяти, но разместить в 286 алгоритм переключения из защищенной моды в совместимую моду реального режима оказалось совсем не просто, поэтому эта функция не получила широкого распространения.

Год выпуска: 1982 Тактовая частота: 6.0 МГц – 12.5 МГц

Знаете ли вы, что Билл Гейтс обозвал 286 «глупым чипом», так он не «умел» запускать многозадачные приложения MS-DOS в среде Windows.

Рождение конкурента - AMD Am286

Многое было достигнуто в последние годы в результате лицензионного соглашения между Intel и AMD по использованию последней архитектуры х86. Но чтобы посмотреть как все начиналось, вернемся в 1982 – именно в этом году AMD подписала контракт на производство и продажу процессоров 8086 и 8088. А уже на следующий год AMD выпустила Am286 – точный (вплоть до числа пинов) клон интеловского 286, но работающий с более высокой частотой. Новый процессор Am286 от AMD был не просто быстрее – он был быстрее почти в два раза. Его тактовая частота составляла 20 МГц. Так что Am286 вполне можно рассматривать как «первый удар» в конкурентной борьбе, которая длится между двумя этими компаниями вот уже почти 30 лет.

Год выпуска: 1983 Тактовая частота: 8 МГц – 20 МГц

Знаете ли вы, что подобно Intel 286, Am286 был создан по 1500 нм технологии. Сегодня процессоры изготовляют по технологиям, в 33 раза более миниатюрными.

Intel 386

Процессор Intel 386, который, в отличие от более «бюджетного» варианта 386SX, впоследствии получил название 386DX, вначале работал с тактовой частотой в 16 МГц. Затем быстродействие было удвоено до 33 МГц, а число транзисторов – до 275000. Таким образом, 386 стал первым интеловским 32-разрядным процессором. Он мог использовать уже 4 ГБ памяти, а также переключаться между защищенным и реальным режимами. Также был добавлен виртуальный режим, который позволял исполнять приложения, не работающие в защищенном режиме.

Год выпуска: 1985 Тактовая частота: 16 МГц – 33 МГц

Знаете ли вы, что 386 стал первым массовым микропроцессором, производимым только одной компанией. Таким образом, производители ПК могли закупать процессор только у Intel. Такая маркетинговая политика в значительной степени способствовала успеху компании на рынке центральных процессоров.

Intel i486

К концу 80-х годов Intel успела выпустить еще один процессор – 486DX. Он стал первым процессором со встроенным математическим сопроцессором и первым, преодолевшим планку в 1 миллион транзисторов – число транзисторов в нем составило 1.2 млн. Подобно 386, 486DX мог адресовать до 4 ГБ памяти, имел встроенный кэш, оптимизированный набор команд и шину большей пропускной способности. Новый процессор нашел применение не только в ПК, но и в серверах.

Большинство игроков старой школы, скорее всего, сохранили в памяти самые теплые воспоминания о часах, проведенных за миссиями различных компьютерных игр на процессорах 486DX2-66. Но с новыми требованиями, предъявляемыми 3D-графикой, 486-й процессор справлялся уже с трудом.

Год выпуска: 1989 Тактовая частота: 25 МГц – 100 МГц

Знаете ли вы, что изначально 486-й процессор был запущен в производство в качестве модели i486DX, но впоследствии приобрел множество модификаций, включая i486SX, i486SL и i486DX2, ставшую наиболее популярной.

AMD Am386

AMD также не сидела сложа руки: нанеся Intel первый пробный удар в виде Am286, в 1991 году компания выводит на рынок новый процессор AM386, являющийся точной копией 386, но с тактовой частотой выше, чем у интеловского оригинала. Кроме того, впервые был предпринят такой маркетинговый ход, как использование логотипа «Windows Compatible», означавшего совместимый с ОС Windows продукт, который Нью-Йорк Таймс назвала «неприкрытым намерением завоевать доверие к клону интеловских микропроцессоров от AMD».

Intel приложила все усилия, чтобы воспрепятствовать продаже AMD новых процессоров, утверждая, что соглашение по x86 касалось только 80286 и предыдущих моделей. AMD выиграла процесс, и, хотя Intel уже выпустила в продажу следующий - 486 CPU, Am386 выдавал ту же производительность за существенно меньшую цену. Возмущение рынка продаж привело к укреплению позиций AMD в качестве реального конкурента Intel.

Год выпуска: 1991 Тактовая частота: 12 МГц – 40 МГц

Знаете ли вы, что Am386 был готов к выпуску еще до 1991 года, но AMD потратила массу времени на судебные разбирательства с Intel.

Cyrix Cx486

Cyrix начинал как производитель математических сопроцессоров для 286 и 386 систем в 1988 и 1992 годах, когда компания выпустила свои первые x86: 486SLC и 486DLC. Оба процессора были пин-совместимыми с 386SX/DX, предоставляя пользователям 386 платформы привлекательные возможности обновления.

Производимая Texas Instruments серия Cyrix 486 вышла без математического процессора, хотя добавление его было возможным. Серия Cx486 могла работать с первичной кэш-памятью от 1 КБ до 8 КБ и тактовой частотой до 100 МГц.

Год выпуска: 1992 Тактовая частота: 20 МГц – 100 МГц

Знаете ли вы, что из-за небольшой потребляемой мощности Cyrix Cx486 стал популярным процессором в лэптопах начала 90х.

Intel Pentium

Пятое поколение интеловских процессоров – Pentium – не только получило новое название, но и подняло архитектуру х86 на новый уровень. Не имея возможности запатентовать серийные номера, Intel вводит название Pentium, исключив таким образом копирование числового номера ее нового 586 чипа другими производителями.

В Pentium был воплощен ряд усовершенствований, направленных на решение нескольких проблем в предыдущих процессорах, заметно ограничивавших их производительность. Главными нововведениями стали 64-разрядная шина, два исполнительных модуля, значительно улучшенный модуль вычислений с плавающей точкой (FPU) и более быстрая тактовая частота. Начальная частота у Pentium составляла 60 МГц, но последующие процессоры уже могли работать на частотах вплоть до 233 МГц. За время производства Pentium технология изготовления этих процессоров сменилась с 0.8 до 0.3 мк, тем самым число транзисторов было увеличено с 3.1 до 4.5 млн.

Год выпуска: 1993 Тактовая частота: 60МГц – 233МГц

В 1996 году Intel начинает продажу процессоров Pentium MMX. Набор команд MMX добавил дополнительные регистры к архитектуре и поддерживал приложения связи и мультимедиа.

Знаете ли вы, что имя Pentium образовано от греческого слова "penta" и латинского окончания "-ium" и обозначает пятый.

AMD Am486

Последний в «войне клонов» Am486 от AMD дебютировал почти на четыре года позже интеловского 486 и на один месяц позже начала выпуска Pentium. Чтобы сделать его конкурентноспособным, AMD пришлось снизить цену, подняв при этом тактовую частоту по сравнению с интеловским 486.

Год выпуска: 1993 Тактовая частота: 60МГц – 233МГц

Знаете ли вы, что AMD также продавал в 4 раза более скоростной вариант Am486 в качестве процессора AMD 5x86. Он работал с частотой 133 МГц и по производительности соответствовал Pentium 75 MHz.

Intel Pentium Pro

Несмотря на незначительное обновление спецификаций, Pentium Pro был заметно улучшен по сравнению с оригинальным Pentium. Фактически, Pentium Pro продемонстрировал не просто набор улучшений, а новую архитектуру, а приставка Pro «добавила» еще один миллион транзисторов (теперь их стало 5.5 млн). Но более важным стало добавление первичной кэш-памяти в 256 КБ, которая потом была увеличена до 1 МБ. Пока еще не интегрированная непосредственно в ядро процессора, кэш-память работала на той же частоте, что и CPU - между 150 и 200 МГц.

Но введение новой кэш-памяти помимо положительных моментов, принесло и проблемы процессору: размещалась она на отдельном кристалле, что вело к удорожанию производства. Тем не менее, выпуск 32-разрядных Pentium Pro играл заметную роль – началась эпоха заката 16-разрядных процессоров и ОС.

Год выпуска: 1995 Тактовая частота: 150 МГц – 200 МГц

Знаете ли вы, что в 1998 году Intel реализовала процессор "Overdrive" (300 МГц Pentium II), который подходил для Socket 8 и должен был заменить Pentium Pro.

Cyrix Cx5x86

Все еще будучи новичком на рынке х86 процессоров, Cyrix доказала, что ее первый шаг не был случайностью: за Cx486 последовал выход новой успешной серии Cx5x86. Cyrix ориентировалась на потребителей, которые искали подходящую замену своим 486. И, в отличие от интеловских Pentium, процессор Cx5x86 был совместим с 486 Socket 3 на системных платах. Тем самым Intel отдала Cyrix на откуп целый сегмент рынка.

Проблемы со стабильностью вынудили Cyrix отключить ряд возможностей, которые рекламировались для новой серии, включая предсказание ветвлений и другие функции усиления производительности. Однако, продажи Cx5x86 на рынке не были длительными и закончились преждевременно, что, впрочем, не было связано с какими-то проблемами с реализацией. Просто Cyrix не желала ограничивать сегмент рынка продаж своего нового процессора 6x86, который был выпущен всего 6 месяцев спустя после 5x86.

Знаете ли вы, что Cyrix оценивала скорости своих процессоров весьма либерально: лишь немногие из Cx5x86 действительно работали на 133 МГц.

AMD Am5x86

Предлагая легкие возможности обновления для 486 компьютеров, Am5x86 от AMD был в действительности 486DX с внутренним множителем x4. Это позволяло процессору достигать быстродействия в 133 МГц и обеспечивать совместимость с большинством существующих под 486 системных плат. При этом производительность Am5x86 была не хуже, чем у Pentium 75.

Но что действительно отличало Am5x86, так это первое использование оценки производительности (PR – Performance Rating). В дальнейшем эта тактика сыграет еще большую роль. AMD продавала эти процессоры под маркой Am5x86-P75, предоставляя покупателю информацию о том, что это эквивалент Pentium 75.

Знаете ли вы, что AMD могла бы выполнять оценку производительности вплоть до линейки процессоров Athlon 64 X2.

AMD K5

Intel сама «помогла» конкурентам, заключив лицензионное соглашение, которое открыло путь к разработке и выпуску клонов их продукции. Но эту ошибку компания не собиралась повторять, приступив к выпуску линейки Pentium. В результате AMD и все остальные не могли теперь просто производить клоны интеловской продукции и продавать в качестве собственной. В силу этого и был создан K5 от AMD - как первая попытка собственной разработки процессоров следующего поколения. Но, как и предполагалось, еще в процессе проектирования возник ряд проблем, что вызвало задержку выпуска чипа. В итоге К5 вышел в свет только в 1996 году. Технически более совершенный по отношению к Pentium, К5 содержал 4.5 млн транзисторов, 5 модулей целочисленных операций, значительно более мощный модуль предсказателя ветвлений и 16 КБ кэш (в два раза больше, чем у Pentium). К сожалению для AMD, принципиальным недостатком K5 стала низкая тактовая частота и поэтому процессор не смог нанести ожидаемый нокаут Pentium. Соответственно, не получилось и сногсшибательного коммерческого успеха.

Год выпуска: 1996 Тактовая частота: 75 МГц - 133 МГц

Знаете ли вы, что «K» в K5 и последующих процессорах от AMD было навеяно происхождением с планеты Криптон знаменитого героя американских комиксов конца 30-х, Супермена.

Cyrix 6x86 and MII

Изначально процессор Cyrix 6x86 получил название MI и был совместим с интеловским Pentium и по вольтажу, и по пинам. Однако, это был не перепроектированный клон, а оригинальный проект, который не повторял Pentium на все 100%. Ранние версии с 16 КБ кэш показывали внушительную производительность, превосходящую в ряде сценариев тестовых испытаний Pentium. Это привело к тому, что Cyrix ввел собственную оценку производительности по отношению к Pentium, несмотря на сравнительно слабую производительность при операциях с плавающей точкой. Более позднюю версию 6x86 переименовали в MII. Переработка MII обеспечила меньшее тепловыделение процессора, что позволяло разогнать тактовую частоту, но иногда вело к дополнительным затратам, так как требовались шины с нестандартными частотами 75 МГц или 83 МГц для системных плат с Socket 7.

Знаете ли вы, что было три различные версии Cyrix 6x86: оригинальная версия, версия с раздельными маломощными ядрами и версия с продвинутыми MMX командами.

AMD K6

В то время как K5 от AMD легко забылся, продвижение процессора K6 прошло более гладко, и его ждал теплый прием пользователей. Частично это произошло благодаря усилиям разработчика Vinod Dham, который известен как «отец Пентиума». Мистер Dham оставил Intel в 1996 году, чтобы перейти в NexGen, которую впоследствии приобрела AMD. Компания NexGen фактически проектировала то, что могло бы стать К6, включая инструкции MMX и блок для операций с плавающей точкой. Запущенный в апреле 1997 года К6, наряду с приобретением NexGen, еще раз дал понять, что AMD по-прежнему остается одним из главных игроков среди разработчиков центральных процессоров.

Год выпуска: 1997 Тактовая частота: 166 МГц - 300 МГц

Знаете ли вы, что К6 некоторое время использовал основанный на сравнении с Pentium II индекс производительности (PR2), но это обозначение было в конечном счете удалено.

Intel Pentium II и Pentium II Xeon

Чтобы увеличить объемы производства, Intel перемещает вторичный кэш во внешний чип. Такое исполнение подразумевало работу кэш-памяти на скорости в два раза меньшей скорости процессора. В последних Pentium II Intel пыталась компенсировать снижение скорости увеличением кэша с 256 КБ до 512 КБ. Это делалось не только с целью снижения цены (в начале выпуска Pentium II стоил немалые деньги), но также чтобы упаковать процессор в единый контактный блок для системных плат с новым процессорным разъёмом Slot1. Pentium II впервые был произведен по 0.35-мкм технологии, которая впоследствии была заменена на 0.25-мкм. Он содержал 7.5 млн транзисторов и мог адресовать 64 ГБ памяти. Вдобавок, Pentium II стал родоначальником первых процессоров Xeon, реализованных в 1998 году. Но, в отличие от Pentium II, у Xeon объем L2 кэша достиг 2 МБ.

Знаете ли вы, что процессоры серии Pentium II для настольных компьютеров имели кодовые имена Klamath и Deschutes, а для их портативных аналогов - Tonga и Dixon.

Cyrix Media GX (National Semiconductor)

Столкнувшись с финансовыми трудностями, в 1997 году Cyrix был приобретен компанией National Semiconductor (NS). Это привело к изменению философии деятельности, так как NS был значительно больше заинтересован в обширном рынке, чем в производстве высококачественной продукции высшего класса. Результатом нового менталитета стал процессор Media GX на базе Cyrix 5x86 с интегрированными графикой, контроллером памяти и PCI контроллером. Он мог работать в паре с процессором, который содержал IDE контроллер, звуковые функции и другие задачи.

Знаете ли вы, что процессор MediaGX мог работать только на системных платах, разработанных специально под него?

Centaur Technology WinChip

Вряд ли вы вспомните сегодня WinChip и уж тем более цепочку бизнес-приобретений и сотрудничества между VIA, Cyrix, National Semiconductor, IDT и Centaur Technology среди других подобных фирм, кто каким-либо образом объединялся для завоевания рынка. В этой ситуации Centaur Technology выпустила процессор WinChip под Socket 7. Отклоняясь от традиционного дизайна х86, Centaur использовала все свои знания о процессоре RISC и создала чип с меньшим вентильным счетчиком и уменьшенной площадью кристалла. Это был простой и энергетически эффективный дизайн, больше подходящий для задач с невысокими требованиями к производительности. Процессор не имел вторичного кэша, но имел первичный кэш на 64 КБ и поддерживал MMX и 3DNow! Но Интел со своим более дешевым и более быстрым Celeron положил конец всяким надеждам Centaur на успех WinChip.

Знаете ли вы, что Centaur был продан VIA в 1999 году и элементы WinChip были использованы в линейке Cyrix III.

Intel Celeron

Intel сделала отличный шаг на рынке профессиональных и высокопроизводительных серверных процессоров, выпустив Pentium II и Xeon. Но компании недоставало процессора начального уровня, ориентированного на огромный сектор рынка ПК. Intel заполнила эту нишу, выпустив в 1998 году процессор Celeron со значительно меньшей производительностью и с намного более «бюджетной» ценой.

Позже, в игровых версиях х86 несколько моделей Celeron стали настоящим искушением для любителей сэкономить на процессоре путем его разгона. Но первые Celeron на ядре Pentium II вызвали прохладную реакцию у основной массы пользователей. В первую очередь, это было обусловлено отсутствием вторичного кэша, позволявшего увеличить производительность. Позже Intel реализовала другую версию с вторичным КЭШем объемом 128 КБ, что в некоторых случаях позволило увеличить производительность в два раза. Комбинация полнокровного вторичного кэша со скоростью чипа и способностью к разгону сделали Celeron хитом среди массы разгоняемых процессоров.

Далее, линейка Celeron сопровождала главную линию процессоров Intel, при этом последующие Celeron были построены на архитектуре, близкой к Allendale и имели два ядра.

Год выпуска: 1998 Тактовая частота: 266 МГц – 3.2 ГГц

Знаете ли вы, что Mendocino Celeron, дублировавший 300А, был самым популярным у оверклокеров, у которых он устойчиво работал на 450 МГц.

AMD K6-2 and K6-2+

Продолжая успех К6, K6-2 был выпущен компанией AMD в 1998 году. Он имел другой модуль ММХ и новые инструкции SIMD, известные как 3DNow! Эти нововведения на некоторое время сделали AMD лидером в среде 3D-приложений, пока Intel не «засверкал» опять с собственным набором команд SSE. Тем не менее, К6-2 стал вполне привлекательным апгрейдом для считающих деньги владельцев системной платы с Super Socket 7. Позже AMD выпустил K6-2+, в котором добавил 128 КБ вторичной кэш-памяти и уменьшил технологический процесс с 250 нм до 180 нм.

Год выпуска: 1998 Тактовая частота: 233 МГц – 500 МГц

Знаете ли вы, что набор инструкций SIMD, известный как "3Dnow!", обозначает «Single Instruction, Multiple Data». Эти инструкции известны большинству как "vector instructions" – команды обработки векторов.

AMD K6-3

Последний в линейке K6, К6-3 от AMD, был анонсирован в начале 1999 года как последний процессор для системных плат с Socket 7. Но К6-3 не довелось понежиться в лучах успеха, так как Intel выпустил новый процессор Pentium III всего через несколько дней. Значительным шагом вперед в K6-3 были 256 КБ вторичной кэш-памяти и более чем в два раза увеличенное число транзисторов - с 9.3 млн до 21.3 млн. К6-3 был успешной разработкой, но ее быстро забыли, так как AMD выпустила серию Athlon.

Год выпуска: 1999 Тактовая частота: 350 МГц – 570 МГц ?

Знаете ли вы, что кодовым названием К6-3 был "Sharptooth" («острый зуб»).

Intel Pentium III и Pentium III Xeon

В 1999 Intel выпускает Pentium III. Дополнительные инструкции SSE позволили выполнять до четырех вычислений одинарной точности с плавающей запятой одновременно, что повысило эффективность обработки 3D-изображений, потокового видео и других мультимедийных задач по сравнению с Pentium II.

Позже Intel выпустила Pentium III Coppermine. Coppermine имел интегрированные 256 КБ вторичной кэш-памяти, работающие с частотой ядра, удвоенный конвейер и другие улучшения, которые привели к повышению производительности в несколько раз по сравнению с первым Pentium III.

Другой PIII чип, названный Tualatin, имел более высокую тактовую частоту, больший объем кэш-памяти, меньший размер кристалла и более низкое энергетическое потребление. Tualatin обеспечил начальную структуру интеловских мобильных процессоров Pentium-M, которые позже привели к появлению Core i7.

Как и для Pentium III Xeon, интеловский процессор для серверов не отличался принципиально от аналогов для настольных компьютеров, хотя позже для PIII Xeon кэш-память была увеличена до 2 МБ и была реализована поддержка четырех-ядерной конфигурации.

Год выпуска: 1999 Тактовая частота: 450 МГц – 1.4 ГГц

Знаете ли вы, что оригинальный Xbox от Microsoft использовал вариант процессора Pentium III Celeron в Micro-PGA2 форм-факторе.

AMD Athlon (Classic и Thunderbird)

Вероятно, наиболее заметной серией центральных процессоров в истории AMD и, определенно, наиболее важной в недавней истории компании стала линейка Athlon, которая нанесла Intel довольно сокрушительный удар. Дирк Мейер, впоследствии ставший исполнительным директором AMD, руководил командой, которая разработала Athlon с вторичной кэш-памятью в 512 КБ. Стартовав с 500 МГц, AMD опередил Intel и первым покорил важный рубеж в 1 ГГц.

Через некоторое время AMD еще больше усовершенствовал Athlon и дал новой версии имя Thunderbird. Новая ревизия ядра вместе с повышением производительности L2 кэша и рядом других улучшений, сделали новый процессор еще более качественным. Вместе с этим AMD ввел Socket A (462) – один из наиболее успешных во все времена сокетов в системных платах.

Год выпуска: 1999 Тактовая частота: 500 МГц – 1.4 ГГц

Знаете ли вы, что процессор Athlon Thunderbird от AMD был наиболее успешным процессором со времен Am386. Имя Athlon греческое и обозначает «состязание».

National Semiconductor Geode

Geode представила усовершенствованный процессор Media GX, производство которого на некоторое время прекратил Cyrix. В 2003 National Semiconductor продал Geode компании AMD, которая продолжила совершенствовать принцип размещения системы в чипе процессора. Ранние версии существуют в нескольких вариантах OLPC (One Laptop per Child), а более поздние Geodes от AMD (Geode NX) уже базировались на ядре Athlon XP Thoroughbred и включали 256 КБ вторичной кэш-памяти.

Год выпуска: 1999 Тактовая частота: 166 МГц – 1.4 ГГц

Знаете ли вы, что проект OLPC использует процессор Geode LX.

Transmeta Crusoe и Efficeon

Новый участник - Crusoe от Transmeta - дебютировал в на рынке х86 процессоров 2000 году. Crusoe был разработан в качестве процессора, управляющего потреблением энергии и потребляющего от 1 до 3 Вт при работе в обычном режиме. Первые чипы изготавливались с использованием 180-нм процесса (потом был осуществлен 130-нм процесс) и демонстрировали значительную экономию энергии.

Через некоторое время Transmeta усовершенствовала Crusoe, но отсутствие производительности, сравнимой с продуктами Intel и AMD, а также отсутствие в то время повышенного спроса на энергосбережение ограничило успех этого процессора. В 2004 году Transmeta выпускает второй х86 чип, названный Efficeon. Новая микроархитектура Efficeon основывалась на 256-битной VLIW (Very Long Instruction Word), в отличие от 128-битного Crusoe. Кроме того, благодаря Morphing Software, была значительно улучшена совместимость с х86, включая инструкции MMX, SSE и SSE.

Принято считать, что новая архитектура Efficeon, реализованная на чипе Crusoe, существенно улучшила производительность (на 200%), но столкнулась с постоянно растущей конкуренцией со стороны Intel и AMD. После потери сотен миллионов долларов за несколько лет, Transmeta остановила производство процессоров и сфокусировалась на продаже технологий. В январе 2009 Transmeta была приобретена компанией Novafora.

Год выпуска: 2000 Тактовая частота: 300 МГц – 2 ГГц

Знаете ли вы, что процессор Crusoe был так назван в честь Robinson Crusoe, учредителя Transmeta.

VIA Cyrix III и C3

Cyrix опят перешла из рук в руки, будучи проданной VIA в 1999 году. После этого, в начале 2000 года был реализован процессор Cyrix III x86 для системных плат с Socket 370. Когда Cyrix III находился в разработке, было выявлено несколько проблем из-за которых число транзисторов пришлось сократить с 22 млн до 11 млн. В результате у Cyrix III была увеличена тактовая частота, которая стала отличительным признаком чипа.

В результате последующей доработки был выпущен процессор с кодовым названием Samuel 2 с 64 КБ вторичной кэш-памяти, произведенный по технологии 150 нм (а не 180 нм), что также позволило увеличить тактовую частоту. Позднее VIA изменила имя Cyrix III на C3, так как Cyrix перестал быть частью архитектуры.

Год выпуска: 2000 Тактовая частота: 350 МГц – 1.4 ГГц

Знаете ли вы, что процессоры С3 поступали в продажу в красочных жестяных коробках. Кроме того, экономный С3 потреблял менее 10 Вт.

AMD Duron

Занимать лидирующее положение по производительности – это только половина успеха, и поэтому в 2000 году в дополнение к интеловскому Celeron AMD выпускает процессор Duron и покоряет «бюджетный» сектор рынка. Первые Duron обладали медленной шиной со 100 МГц и урезанным кэшем, что и определяло их низкую стоимость. Duron выпускался только с 64 КБ вторичной кэш-памяти (в отличие от привычных к тому времени 256 или 512 КБ). Диапазон частот лежал в области от 600 МГц до 950 МГц.

Следующее поколение процессоров Duron производилось на базе архитектуры Athlon XP, в них также была добавлена поддержка инструкций SSE. Финальная версия Duron базировалась на Thoroughred Athlon XP и использовала более быструю шину (133 МГц) и тактовую частоту до 1.8 ГГц.

Год выпуска: 2000 Тактовая частота: 350 МГц – 1.4 ГГц

Знаете ли вы, что оверклокеры обнаружили, что первые экземпляры "Applebred" класса Duron могли в действительности догонять по скорости "Thoroughbred B" Athlon XP, который имел вторичную кэш-память в 256 КБ.

Intel Pentium 4

Благодаря высокоэффективному дизайну, Pentium III пользовался большой популярностью. Если бы Intel продолжила совершенствование этой версии, AMD вряд ли смогла бы подняться так высоко. Но вместо этого Intel все больше внимания уделяла увеличению тактовой частоты, и для достижения этой цели в итоге ввела в Pentium 4 чрезвычайно длинную конвейерную архитектуру. С одной стороны, это действительно позволяло повышать тактовую частоту, с другой – появлялась большая вероятность того, что для выполнения команды потребуется результат предыдущей команды, а это означало перезагрузку конвейера.

Но Pentium 4 вовсе не был плох и он поддерживал наборы инструкций SSE2 и SSE3. А в комбинации с HyperThreading, Pentium 4 превосходно справлялся как с мультимедийными и контентными задачами, так и с кодами, оптимизированными под новое ядро. А использование графических карт для 3D-графики еще больше улучшало производительность, таким образом, процессор Р4 заложил основу для развития игровых инструментов. Оверклокеры проявили большой интерес к ядру Northwood, выпущенному в 2002 году. С подходящей системной платой и памятью даже начинающие оверклокеры могли поднять тактовую частоту на 1 ГГц при воздушном охлаждении.

Но чтобы Pentium 4 действительно заблистал, потребовалось поднять тактовую частоту до рекордных цифр. Intel предполагала, что этого удастся добиться с ядром Prescott - первым чипом, изготовленным по 90 нм технологии. Но Prescott дал лишь незначительное повышение производительности, в противовес громким рекламным обещаниям, а в игровых тестах значительно уступал процессорам AMD.

Год выпуска: 2000 Тактовая частота: 1.40 ГГц – 3.8 ГГц

Знаете ли вы, что разогнанный "Northwood" Pentium 4 был «существом» мало управляемым, так как даже незначительное превышение рабочего напряжения до 1.7 В могло привести к быстрому выходу процессора из строя. Этот феномен стал широко известен под названием Sudden Northwood Death Syndrome (синдром внезапной смерти "Northwood").

AMD Athlon XP

Часть семейства Athlon, после ревизии XP и добавления инструкций SSE, стала еще одним агрессивным шагом в маркетинге AMD. XP поддерживал eXtreme Performance и прекрасно ладил с Windows XP. Кроме того, AMD вернулась к использованию системы Performance Rating (PR) для маркирования процессоров. Официально, PR от AMD должно было характеризовать производительность процессора XP по отношению к ядру Thunderbird, так что теоретически AMD Athlon XP 1800+ должен был иметь такую же производительность, как и Thunderbird на частоте 1.8 ГГц. Однако, на практике эта аббревиатура ошибочно использовалась гораздо шире, например, в качестве указателя на соответствующий интеловский процессор - во многом из-за совпадения аббревиатур «Pentium Rating» и «Performance Rating».

Другие версии процессора – Thoroughbred или T-Bred – были реализованы с изменением технологии изготовления со 180 нм до 130 нм. Позже модели также увеличили свои шины от 100 МГц (Thunderbird) и 133 МГц (XP) до 166 МГц (T-Bred).

Но самый популярный Socket A Athlon был создан на основе ядра Barton, появившегося в 2003 году и обещавшего огромные возможности разгона. В частности, интерес вызвала первая версия процессора - Barton 2500+, которая поставлялась с разблокированным множителем. При увеличении значения множителя большинство процессоров Barton 2500+ могли легко достигать производительности флагманской модели AMD 3200+.

Но не только процессоры Barton хорошо подходили для разгона: высокопроизводительные системные платы Asus A7N8X Deluxe и Abit NF7-S Rev2, на которые устанавливались эти процессоры, в то время были двумя самыми подходящими для этих целей. Когда AMD сделал блокировку множителя, эти и другие высокопроизводительные системные платы все равно позволяли работать 2500+ подобно 3200+ за счет увеличения тактовой частоты шины.

С технической стороны ядро Barton увеличило вторичную кэш-память до 512 КБ и нарастило число транзисторов с 37 млн до 54.3 млн.

Год выпуска: 2001 Тактовая частота: 650 МГц – 2.25 ГГц

Знаете ли вы, что мобильные Athlon XP пользовались повышенным вниманием не только за их возможности для разгона (сообщалось о достижении частоты в 3.1 ГГц) , но и за стабильную работу в разогнанном состоянии.

AMD Sempron

Там, где не справлялся Duron, ему на смену приходил Sempron – «бюджетный» конкурент от AMD интеловскому процессору Celeron. Подобно Duron, большинство Sempron имели «урезанную» вторичную кэш-память. Несколько в стороне стоял Sempron 3000+. Ранние модели Sempron, в большей степени, отличались от Athlon XP именем, а не конструкцией. Однако, Sempron 3000+ уже имел вторичную кэш-память 512 КБ, частоту ядра 2.0 ГГц и частоту шины 166 МГц. Во многих отношениях Sempron 3000+ был бы практически идентичен Barton 2700+ (если бы такой процессор существовал в природе).

Sempron продолжали эволюционировать вместе с главными линейками процессоров| AMD и продолжают существовать и по сей день.

Год выпуска: 2004 Тактовая частота: 1.4 ГГц – 2.3 ГГц

Знаете ли вы, что в то время как процессоры Athlon XP соответствовали семейству Pentium 4, Sempron соответствовал, скорее, «бюджетному» Celeron.

AMD Athlon 64

Вершиной успеха AMD стал 64-разрядный процессор Athlon 64, предназначенный для основной массы пользователей. В то время как инженеры Intel пытались создать процессор Р4 на базе NetBurst, AMD занялась производством чипов с более эффективной архитектурой и интегрированным контроллером памяти.

Не без некоторых начальных усилий А64 стал первым подходящим процессором для системных плат Socket 754, которые нуждались в поддержке двухканальной памяти и для сервер-ориентированной Socket 940, требовавшей буферизации памяти.

Хотя А64 предложил собственную 64-разрядную основу, он был также полностью совместим с 32-битной кодировкой без какой-либо заметной потери в производительности. Это было очень важно для пользователей Windows, которые все еще жили в 32-разрядном мире (это все еще справедливо и сегодня, хотя у многих работают 64-разрядные ОС Vista и XP).

Год выпуска: 2004 Тактовая частота: 1.0 ГГц – 3.2 ГГц

Знаете ли вы, что Athlon 64 был разработан под 5 сокетов, включая 754, 939, 940, AM2 и Socket F (имеющий 1207 контактов).

Intel Pentium D

Невезучая архитектура NetBurst окончательно сдала свои позиции в последнем бренде Intel Pentium D. Процессоры Pentium D, содержащие два одноядерных процессора, трансформировались впоследствии в многоядерные модули. Не столь элегантный, как двуядерная разработка AMD, Pentium D предлагал приличную многозадачную производительность, хорошие возможности для разгона по сравнительно невысокой цене. Pentium D обеспечил приверженцам Intel уверенную альтернативу AMD.

Год выпуска: 2005 Тактовая частота: 2.66 ГГц – 3.73 ГГц

Знаете ли вы, что Pentium D 965 был самым быстрым процессором Intel с тактовой частотой 3.73 ГГц (который можно было разогнать до 4.26 ГГц), хотя технически это был Pentium Extreme Edition.

AMD Athlon 64 X2

Продолжая доминировать на рынке настольных ПК, серия процессоров Athlon 64 X2 от AMD содержала два ядра в одном кристалле, совместно использующих интегрированный контроллер памяти. Эта внутренняя структура обмена данными обеспечивала огромное преимущество в производительности по сравнению с интеловской двуядерной конфигурацией, у которой ядра осуществляли коммуникацию через общую шину. В серии X2 были добавлены SSE3 команды, но, что более важно, AMD сохранила совместимость нового чипа с Socket 939.

Год выпуска: 2006 Тактовая частота: 1.0 ГГц – 3.2 ГГц

Знаете ли вы, что Athlon 64 4000+ был последней моделью с одиночным ядром в серии Athlon 64, но одноядерные процессоры продолжили свою жизнь в FX-серии.

Intel Core 2

Пробудившись от «спячки», Intel начинает штурмовать процессорный мир со своей новой архитектурой Core 2. Вместо концентрации на достижении максимальной тактовой частоты, Intel сфокусировался на более высокой производительности его процессорного конвейера. Это означало возврат к более низким тактовым частотам, но с другой стороны, повышало производительность процессоров. Но после того, как обнаружилась несостоятельность Prescott, средства массовой информации с осторожностью отнеслись к обещаниям Intel по поводу производительности Core 2. Но, к глубокому разочарованию AMD, Core 2 полностью соответствовал заявленным возможностям.

Первый Core 2 Duos буквально взорвал рынок со своими 167 млн транзисторов, 65 нм технологией, 2 МБ вторичной кэш-памяти и 1,066 МГц частотой шины. Несмотря на дебют с невысокими частотами 1.86 МГц и 2.13 МГц (Е6300 и Е6400 соответственно), производительность, а также агрессивная ценовая политика сделали Core 2 желанным и популярным.

Позднее Core 2 был переведен на 45 нм технологию изготовления. Так появилась версия Penryn, в которой 820 млн транзисторов было упаковано в четырехядерный процессор, работающий с частотой, достигающей 3.2 ГГц.

Год выпуска: 2006 Тактовая частота: 1.8 ГГц – 3.2 ГГц

Знаете ли вы, что Intel действительно сделал одноядерный Core 2 чип для мобильной линейки, базируясь на разработках Merom и Penryn.

Intel Pentium Dual-Core

Воскрешение имени Pentium на данном этапе может показаться странным, но Intel все же решилась на это. Хотя то, что Pentium Dual-Core базируется на интеловской технологии Core, а не на более раннем процессоре Pentium или Pentium D, действительно сбивает с толку.

Первые процессоры Pentium Dual-Core были нацелены на рынок ноутбуков, но затем стали использоваться и в ПК.

Год выпуска: 2006 Тактовая частота: 1.4 ГГц – 2.8 ГГц

AMD Phenom

Передав пальму первенства в производительности интеловской архитектуре Core 2, AMD, тем не менее, надеялась осуществить рывок на рынке с будущим процессором Barcelona, который был впоследствии переименован в Phenom. Но ранние версии Phenom содержали багги и часто давали сбои в работе. А в затылок ему уже дышала интеловская архитектура Nehalem.

Нельзя сказать, чтобы Phenom был такой уж плохой архитектурой – у него, несомненно, имелись и собственные достоинства: несколько SIMD инструкций, включая MMX, Enhanced 3DNow!, SSE, SSE2, SSE3 и SSE4a, 4-ядерный процессор и неплохая производительность. Но все это несравнимо уступало уровню последних процессоров Intel, к тому же, AMD проиграл Intel в ценовой политике.

Год выпуска: 2007 Тактовая частота: 1.8 ГГц – 3.0 ГГц

Знаете ли вы, что четырехядерный Phenom от AMD был первым действительно монолитным чипом с четырьмя ядрами, что в будущем нашло свое отражение и у Intel в процессоре Core i7.

Intel Core i7

Процессор Core i7 еще больше укрепил беспокойство AMD, которая все еще надеялась побороться за создание архитектуры, способной конкурировать с Core 2. Тем временем Core i7 (ранее известный под именем Nehalem) остался вне конкуренции.

А Intel тем временем окончательно отошел от традиционной шины в пользу QuickPath Interconnect, которая являлась аналогом HyperTransport от AMD. Это двухточечное межкомпонентное соединение (point-to-point interconnect) позволяет намного быстрее осуществлять связь между процессором и различными подсистемами. Правда, из-за этого оверклокерам пришлось «повышать квалификацию», в том числе осваивать несколько новых терминов, чтобы научиться грамотно осуществлять разгон.

На момент написания статьи в продаже есть три Core i7 – Core i7-920, Core i7-940 и Core i7-965 – все производятся с использованием 45 нм технологии, имеют 731 млн транзисторов и 8 МБ вторичный кэш.

Год выпуска: 2008 Тактовая частота: 2.66 ГГц – 3.2 ГГц

Знаете ли вы, что Core i7 имеет размер кристалла в 263 кв. мм, по сравнению с площадью кристалла в 143 кв. мм у Core 2.

AMD Phenom II

Многие считают, что Phenom II - это то, чем должен был стать оригинальный Phenom. Вместе с утроенным объемом кэш-памяти третьего уровня (6 МБ вместо 2 МБ), поддержкой DDR3 и удалением «холодных багов», которые отравляли жизнь оверклокерам, Phenom II закрыл брешь в производительности с интеловской линейкой Core 2. Но у AMD по-прежнему оставалась проблема: Intel уже осуществил следующий шаг, а AMD пока нечего было предложить пользователям в качестве конкурента Core i7.

Будучи не в состоянии конкурировать с Intel в производительности, AMD пришлось снизить цены на свои процессоры значительно больше, чем того хотелось бы. Тогда как Athlon 64 X2 имели тенденцию к высоким ценам, Phenom II X4 940 имел розничную цену всего $215 – ощутимо ниже $1000, которую обычно просили за флагманские процессоры.

Год выпуска: 2008 Тактовая частота: 2.5 ГГц – 3.0 ГГц

Знаете ли вы, что трехядерные Phenom II 700 серии это четырехядерные процессоры у которых одно нерабочее ядро отключено.

Intel Atom

Нельзя проигнорировать также интеловскую серию Atom, которая стала движущей силой в суперпопулярных сегодня нетбуках (мобильный вариант) и неттопах (десктопы). Почему это важно? Потому что, вопреки экономическому кризису, мировые продажи компьютеров продолжают расти, благодаря именно нетбукам, у большинства из которых внутри именно интеловский процессор Atom.

С точки зрения «железа» одноядерные чипы Atom имеют всего 47 млн транзисторов, 512 КБ вторичной кэш-памяти и предельную тактовую частоту 1.86 ГГц. Чипы Atom с двумя ядрами существуют пока только для ПК и отсутствуют для мобильных вариантов.

Год выпуска: 2008 Тактовая частота: 800 МГц – 2 ГГц

Знаете ли вы, что почти 15 млн нетбуков с процессорами Atom были проданы в 2008 году, а в 2009 году ожидается дальнейший рост продаж.

VIA Nano

Серия Intel Atom постепенно завоевывает рынок компьютерных устройств с низким потреблением энергии. На этом фоне продукции VIA не уделяется должного внимания. И хотя линейка Nano от VIA пока не достигла уровня продаж Atom, но по ряду тестов Nano показывают более высокую производительность, хотя и потребляют чуть больше энергии.

Процессоры Nano работают в диапазоне частот от 1 ГГц до 1.8 ГГц с 533 МГц или 800 МГц шиной, имеют вторичную кэш-память до 1 МБ и поддерживают инструкции MMX, SSE, SSE2, SSE3 и SSSE3.

VIA обещает выпустить двухядерные Nano для нетбуков в 2010 году. Таким образом, возможно, скоро на этом рынке появится новый игрок, возможно даже определяющий правила игры.

Год выпуска: 2008 Тактовая частота: 1 ГГц – 1.8 ГГц

Знаете ли вы, что Atom создавался для работы с потреблением малых мощностей и использования специально в нетбуках, тогда как Nano нацелен на рынок малых форм-факторов и экологичных настольных ПК.

Автор: Татьяна Валентинова
Источник: www.hwp.ru