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电脑报 1992-2001 十年文章全集
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标题流行586芯片性能一览表
栏目其它
作者钟华誉
发布1996-06-28
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  ┃芯片型号  │主要特点描述                ┃
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  ┃  │它是Intel公司93年4月推出的180X86系列第五代CPU。在CISC结构芯片中,   ┃
  ┃ Pentium   │它率先引入了RISC微处理器特有的超标量技术及分支预测新技术,同时在  ┃
  ┃    │改进微码设计、固化大部分指令、加大总线宽度等方面作了绰有成效的工  ┃
  ┃    │作,这使它每个时钟周期可执行2条指令(也称为代码)。现已被淘汰。    ┃
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  ┃    │自94年4月-96年4月,Intel先后推出了第二代Pentium(开发代号P54C)系  ┃
  ┃第二代  │列中的多个版本。它们在继承Pentium优点基础上,采用了双路(有校验)  ┃
  ┃Pentium  │回写CACHE,内含APIC。除时钟频率有很大提高外,在制造工艺方面也有  ┃
  ┃    │所改进。比如Pentium/75/90采用0.55μm,到Pentium/133时则采用0.35μm。  ┃
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  ┃    │自94年以来,Intel公司先后推出了几种OverDrive芯片。当前市场上常见的  ┃
  ┃    │有i486DX2 OverDrive、i486DX4 OverDrive及Pentium OverDrive三类,在  ┃
  ┃Pentium  │功能上与同级别CPU基本相同。即能作系统升级使用,也能独立使用。    ┃
  ┃OverDrive  │Pentium OverDrive它有第二Pentium内核,并重新设计了总线介面。同时新添  ┃
  ┃    │一个5:2总线加速器,这可使它的总线速度提升2.5倍。这对于提升早期生产的  ┃
  ┃    │Pentium电脑具有很高实用价值。Pentium OverDrive/60/66/75/90/100可将  ┃
  ┃    │Pentium/60/66/75/90/100提升到相当于Pentium/120/133/125/150/166的水准。┃
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  ┃    │它大量引入了RISC体系设计思想,典型代表是建立“微操作”概念,这在CISC  ┃
  ┃Pentium  │结构CPU中尚属首创。自带二级256KB/512KB CACHE及二级CACHE控制器是其独到  ┃
  ┃Pro    │之处。封装形式为双穴PG6结构。它为真64位CPU,运行速度至少比Pentium/90  ┃
  ┃    │快2倍。转移预测(分支预测)、数据流(Data Flow)分析、推测执行。为它的三  ┃
  ┃    │大核心技术。目前上市的有Pentium Pro/133/150/180三个版本。    ┃
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  ┃    │从95年底到96年中旬,Cyrix公司陆续将6X86/80/100、C6X86/120/133、  ┃
  ┃    │C6X86/1590/166、C6X86/200几个版本推向市场。做为真64位CPU,它在  ┃
  ┃6X86    │性能/价格比上占有明显优势。通用暂存器达32个之多,同时可对暂存器重新  ┃
  ┃    │命名。Windows 95 Benchmark测试表时,在运行Windows 95时,6X86/100性能  ┃
  ┃    │高于Pentium/133。它与第二代Pentium完全兼容,引出脚相同,可实现互换。  ┃
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  ┃Cyrix    │它是Cyrix公司于今年5月最新问世的带多媒体功能的全64位元CPU。算是  ┃
  ┃M2    │Cyrix 6X86系列中第二代产品(M2为暂定名)。在保持与第二代Pentium全相容  ┃
  ┃    │的前提下,可为用户提供一种快捷、简单的升级多媒体系统的方法。    ┃
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  ┃    │它是X86系列CPU中率先以RISC结构为主,并保持与第二代Pentium二进制兼容  ┃
  ┃AMD-K5  │的新型微处理器。它是P54级别的芯片,目前仅推出的三个版本。它具有分支  ┃
  ┃(5K86)  │预测功能。每个时钟周期可执行4条指令,虽说传闻K5上市已有很长一段时间  ┃
  ┃    │了,但直到96年2-3月才正式与用户见面。          ┃
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  ┃    │NexG6n公司(已被AMD收购)是最早上市的Pentium芯片同为第五代CPU的产品。  ┃
  ┃    │早在94年就相继推出了NX586/75/80、NX586/90/100四个版本。它采用类  ┃
  ┃NS586    │RISC86指令体系结构。片内含有22个G6,同时可对寄存器重新命名。由于在  ┃
  ┃    │体系结构及封装形式上,与Pentium不兼容,再加上自身不带FPU,因此尽管  ┃
  ┃    │价格低廉,但还是未能得到预料的市场份额,国内尚未见到这种芯片。  ┃
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  说明:
  1.分支预测(也叫做转移预测),它允许CPU跟踪多条转移指令,并预测即将执行的指令集合。它能提高CPU预执行指令的质量,同时可以解除多条指令之间的相关性。
  2.乱序执行(out-of-order),可以不管程序的执行程序,而以最合理方式控制指令的执行顺序。
  3.超标量(Super scalar),是指CPU中集成有多个指令执行单元及执行流水线通路,为的是在同一时间内处理不同的指令,以提高运行速度。
  4.CISC(Complex Instruction Set Computer:复杂指令集计算机结构),它很难在一个时钟周期内执行多条指令。
  5.RISC(Reduction Intruction Set Compter:精简指令集计算机结构),它以优化指令技术来确保在一个时钟周期内可执行多条指令。
  6.写回(Write back),在向高速暂存器(register)写入数据时,立即对其进行更新。
  7.APIC(Advanced Processor Interrupt Controller:先进处理器中断控制器)
  8.微操作,是Pentium Pro独创技术。它将CISC技术与RISC内核拼接,采用译码器(decipherer)来填补间隙,执行时将CISC长指令分解成若干简单操作,这很象RISC指令。
  9.数据流(Data Flow),它在指令执行过程中进行作业调度,不受原程序执行顺序的影响,这可以降低数据之间的依赖性。
  10.推测执行(Speculative Execution:也称风险执行)技术,是指CPU执行过程在要执行的一组指令中预测出两个转移指令中哪一个,并在被检查之前正确执行。
  11.FPU(Floating Point Unit:浮点运算单元)也称为协处理器。
  
  Pentium Pro与Pentium OverDrive、6X86、AMD-K5 性能比较
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  ┃芯片型号 │开发 │时钟频率│晶体管│内部│外部│流水线│流水线│执行│分支│乱序│一级 │工艺技术│供电│引脚数┃
  ┃    │厂商 │(MHz)  │数量 │总线│总线│数量 │宽度 │单元│预测│执行│CACHE │    │电压│    ┃
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  ┃Pentium  │Intel │60/66  │310  │64位│32位│两条 │五工位│两个│不│不 │8KB+ │0.8μm │5V │273条 ┃
  ┃    │    │    │万个 │  │   │超标量│   │  │支持│支持│8KB  │Bi-CMOS │  │    ┃
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  ┃第二代  │Intel │75-100/ │330  │64位│32位│两条 │八工位│三个│不 │不 │8KB+ │0.55/  │3.3V│296条 ┃
  ┃Pentium  │    │120-200 │万个 │  │   │超标量│   │  │支持│支持│8KB  │0.35μm │  │    ┃
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  ┃Pentium  │Intel │60/66/75│  │64位│32位│两条 │八工位│三个│不 │  │32KB │0.35μm │3.3V│同上 ┃
  ┃OverDrive │    │/90/100 │  │  │   │超标量│   │  │支持│  │    │    │  │    ┃
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  ┃Pentium  │Intel │133/150 │550  │64位│64位│三条 │十四 │五个│支持│支持│8KB+ │0.6μm │2.9V│387条 ┃
  ┃Pro    │    │    │万个 │  │   │超标量│工位 │  │  │  │8KB  │    │  │    ┃
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  ┃6X86    │Cyrix │80-100/ │200(8 │64位│64位│三条 │七工位│四个│支持│支持│16KB │0.65μm │3.3V│296条 ┃
  ┃(MI)    │    │120-200 │0MHz) │  │   │超标量│   │  │  │  │    │Bi-CMOS │  │PGA  ┃
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  ┃Cyrix    │Cyrix │200   │  │64位│64位│四条 │   │四个│支持│支持│64KB │0.35  │2.5V│同上 ┃
  ┃M2    │    │    │  │  │   │超标量│   │  │  │  │    │    │  │    ┃
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  ┃AMD-K5  │AMD  │75/90/ │420  │64位│32位│四条 │五工位│六个│支持│支持│8KB+ │0.5μm │3.3V│296条 ┃
  ┃(5K86)  │    │100   │万个 │  │   │超标量│   │  │  │  │16KB │Bi-CMOS │  │    ┃
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  ┃NX586    │NexGen│75/80  │330/3 │32位│32位│三条 │七工位│四个│支持│支持│16KB+ │0.5μm │3.45│同上 ┃
  ┃    │    │90/100 │50万个│  │   │超标量│   │  │  │  │16KB │Bi-CMOS │/4W │    ┃
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