História mikroprocesorov

História mikroprocesorov siaha až po vznik prvých počítačov vôbec. Prvé počítače vznikli už počas 2. svetovej vojny. Britský elektronický kryptovací analizačný stroj COLOSSUS rozlúštil nacistický kódovací stroj ENIGMA, čo veľmi prispelo k tomu, že spojenci vyhrali vojnu. Tieto stroje už mali pomerne blízko k počítačom, no slovom počítač ich ešte nebolo možné označovať.

V roku 1946 - ENIAC prvý programom ovládaný elektrónkový počítač. Bol zostrojený na Pennsylvánskej univerzite v USA. Bol určený na výpočet balistických dráh striel kanónov. Elektrónky boli práve príčinou, prečo sa veľmi zahrieval, zaberal veľmi veľa priestoru (okolo 100 m štvorcových) a často sa kazil.
Veľký pokrok znamenalo vynájdenie tranzistoru v r. 1947 a jeho lacnejšej a spoľahlivejšej varianty v r. 1950, ktorou bol plošný tranzistor. Tranzistory však tiež mali nevýhodu a to, že to boli oddelené súčiastky a museli sa vzájomne prepojovať. Toto vyriešil v r. 1958 integrovaný obvod, čo nie je nič iné, ako husto vedľa seba naukladané tranzistory v jednej súčiastke.
Rok 1961: vznikli plošné dosky, na ktorých boli integrované obvody spájané už hliníkovým filmom namiesto drótov = ďalší pokrok. Teraz už bolo všetko pripravené na vznik mikroprocesora.
Všetko sa začalo rokom 1969, kedy japonská firma Busicom, ktorá sa zaoberala výrobou kalkulačiek, požiadala firmu Intel, aby pre ňu vyvorila sústavu 12 čipov schopných vykonávať logické operácie a pamätať si dáta. Tedovi Hoffovi, inžinierovi Intelu, sa tento nápad nezdal byť efektívny, jeho riešenie bolo zjednodušiť dizajn vytvoriť programovateľný procesor. Spolu s Federicom Fagginom a Stanom Mazorom vytvoril čip obsahujúci vlastnú pamäť ROM, v ktorej bol uložený program, pamäť RAM pre spracovávanie dát, vstupno-výstupné zariadenie a nemenovanú 4-bitovú procesnú jednotku, čo sa zapísalo do histórie ako mikroprocesor Intel 4004.

Skladal sa z 2300 tranzistorov a bol schopný konať 60 000 inštrukcií za sekundu a bol teda výkonom na rovnakej úrovni ako ENIAC, pričom tranzistory samotné zaberali plochu asi 4 mm štvorcové.
Mimochodom firma Intel, čiže Integrated electronics, bola založená v roku 1968, pôvodne sa volala M&N Electronics.
V roku 1701vynález EPROM (erasable programmable read-only memory), čiže prepisovateľná ROM pamäť, čo v praxi znamenalo, že sa dal meniť program procesora , veľmi pridal na jeho praktickosti a mnohostrannosti (predtým sa dal použiť len do kalkulačiek firmy Busicom).
1972 - Intel vytvoril 8008, prvý 8-bitový mikroprocesor so schopnosťou spracovávať alfanumerické znaky, čiže to bolo vylepšenie voči čiste numericky orientovanému 4004.
1974 - na trh prichádza 8080 so schopnosťou vykonať 290 000 inštrukcií za sekundu a adresovať 64 kB pamäte. Tento procesor bol použitý aj v počítači, ktorý uvidel svetlo sveta v r. 1975 a volal sa Altair 8800 - prvý osobný počítač - dosiahol veľmi vysokého rozšírenia práve vďaka jeho nízkej cene: $395. V roku 1980 stál už procesor 8080 iba $5. U nás, teda vtedy ešte v RVHP sa tiež tento procesor používal na výrobu počítačov radu PMD 85. Riadiaca zbernica tohto procesora mala šírku 8 bitov a adresná 16.
1978 - prichádza 8086 - procesor, ktorý mal 16 bitovú dátovú a 20 bitovú adresnú zbernicu bol teda schopný adresovať až 1 MB pamäte. Zaujímavé bolo prečo práve 20 bitov - také nie ôsmi deliteľné číslo. 24 alebo nebodaj 32 bitov sa zdalo byť na tú dobu príliš veľa, tak sa rozhodli, že 20 bitov bude úplne stačiť. Ale práve tento fakt, zapríčinil vznik segmentovej štruktúry pamäte, kvôli spätnej kompatibilite. Pamäť bola teda rozdelená na tzv. segmenty. Každé miesto je v pamäti jednoznačne dané segmentom a tzv. offsetom teda oblasťou v rámci segmentu. Segment aj offset boli 16 bitové čísla a spolu teda dávajú logickú adresu - teda nejaké určité miesto v pamäti. Procesor si ich však automaticky prekladá na 20 bitovú adresu tak, že posunie 4 bity segmentu doľava a k takto vzniknutému číslu pripočíta offset. Počítač s týmto procesorom sa označoval IBM PC. Všetky nasledujúce procesory už boli spätne kompatibilné, čo znamená, že museli byť robené tak, aby programy napísané pre procesor 8086 sa dali spustiť aj na jeho nasledovníkoch.
1979 - 8088 - tento procesor bol komerčným ťahom firmy Intel, ktorá zistila, že procesor 8086 sa slabo predáva, kvôli jeho vysokej cene a tak dala na trh tento procesor, ktorý sa navonok správal ako 8 - bitový, no jeho vnútorná architektúra bola 16 - bitová, bol samozrejme pomalší, ale o dosť lacnejší. Počítače s týmto procesorom sa označovali PC XT.
Procesor 80186 sa vôbec na trhu neujal.
1982 - 80286 - tento procesor s dátovou zbernicou 16 bitov a adresnou zbernicou 24 bitov dokázal adresovať už 16 MB pamäte. Dokázal pracovať v 2 režimoch a to real a protected. Znamená to, že v procesore je implementovaná jednotka správy pamäti. V režime real je dovolené všetko, tzn., že práve vykonávaný program môže pristupovať do akejkoľvek oblasti pamäti a meniť ju. Nakoľko však žijeme v modernej dobre windowsov a multitaskingu (teda v tomto období ešte nie, ale postupne to sem muselo smerovať) sa musel vytvoriť 2. režim, ktorý by zabezpečil, aby program, ktorý sa práve vykonáva nenarušil svojimi zásahmi do pamäte iné programy. 2.

režim sa týka práve multitaskingu, keď je v pamäti viacero programov a teda 1 jeden program nemôže meniť ľubovoľnú oblasť pamäte, lebo by tým mohol narušiť iný program. Práve tu zasahuje jednotka správy pamäti, ktorá stojí medzi programom a pamäťou a prípadné zásahy do pamäti iným programom presmeruje tak, aby bol aj vlk sýty aj ovca celá, teda, aby sa neporušili ostatné programy a aby program , ktorý takúto operáciu požaduje fungoval v poriadku. Čiže tento procesor ako 1. podporoval už multitasking. Od vydania tohto procesora je možné na matičnú dosku tohto procesora dokúpiť tzv. matematický koprocesor označovaný 80287, ktorý značne urýchľuje výpočty s číslami s pohyblivou desatinnou čiarkou, čiže tzv. floating point operations.
1985 - 80386 - 32 bitový procesor, obsahoval 275 000 tranzistorov, viac než 100 krát viac oproti 4004. Pracoval na frekvencií 16-40 Mhz. Vďaka 32 bitovej dátovej aj adresnej zbernici je už schopný adresovať až 4 GB pamäte, ktorú si je schopný rozdeliť na oblasti, v ktorých môžu pracovať rôzne programy nezávisle od seba. Neskôr vyšiel na trh procesor označovaný 80386 SX. Opäť komerčný ťah Intelu, tento procesor má užšie zbernice oproti jemu výkonnejšiemu predchodcovi, je lacnejší a je ho možné montovať do základných dosiek určených pre 80286. Taktiež bolo možné dokúpiť matematický koprocesor 80387.
1987 - rekordy v rýchlosti 32 bitových mikroprocesorov súvisia s vynájdením čipovej architektúry RISC (Reduced Instruction Set Computing) - takéto procesory mali redukovanú inštrukčnú sadu. Inštrukcia je najzákladnejšia operácia, akú môže programátor prikázať procesoru vykonať. Každá inštrukcia je však ešte zložená z tzv. mikroinštrukcií, do súboru ktorých si každú inštrukciu preloži procesor sám. RISC vychádza z toho, že na vykonanie 80% operácií je potrebných len 20% inštrukcií. Procesor s takouto technológiou je vybavený len týmito najzákladnejšími mkroinštrukciami., ktoré sú jednoduchšie a teda tento procesor vykoná jednu mikroinštrukciu oveľa rýchlejšie ako procesor CISC. CISC čiže Complete Instruction Set Computing - kompletná inštrukčná sada. RISC procesor je súčasne aj oveľa jednoduchší a teda aj lacnejší. Inštrukcie, ktoré nie sú obsiahnuté v inštrukčnej sade RISC je možné vykonať kombináciami inštrukcií, ktoré obsahuje - to síce trvá dlhšie, ale výsledný efekt je aj tak ten, že čas získaný vykonávaním inštrukcií obsiahnutých v inštrukčnej sade prevažuje. U osobných počítačov (čiže PC) sú všetky procesory CISC, no od Pentia už majú aj prvky RISC. RISC sa skôr používa v procesoroch PowerPC, ktoré sa používajú napr.

v Apple, Motorole.
1989 - do hry vstupuje firma AMD, ktorá tiež začína na trh dodávať procesory tohoto typu. Teda najprv tzv. i386 a i486, ktoré boli vlastne iba klony tých "Intelovských".
koniec 1989 - na trh prichádza 80486 - obsahoval 1,2 milióna tranzistorov, taktovacia frekvencia 25 MHz (pre procesory SX ) alebo 33 MHz (pre procesory DX). Boli to opäť procesory 32 bitové (dátová aj adresná zbernica). Tieto procesory už mali matematický koprocesor 80487 zabudovaný priamo v sebe. No však neskôr začali prichádzať na trh aj lacnejšie varianty bez koprocesora s označením 80486 SX. Základná doska pre tento procesor však obsahuje aj socket pre pripojenie koprocesora. Procesor 80486 už má v sebe ako 1. integrovaných 8 kB internej pamäte cache. Pamäť cache je tzv. vyrovnávacia pamäť a slúži na prispôsobavnie rýchlosti. Táto pamäť je totiž oveľa rýchlejšia zbernica medzi procesorom a operačnou pamäťou RAM a do nej sa popredu načítavajú dáta, ktoré si procesor potom len dočítava z tejto pamäte a nemusí čakať zbernicu. Tento procesor sa tiež označuje ako 80486 DX - čo znamená, že interná frekvencia je rovná externej. V roku 1992 prišla na trh aj 486 DX-2, ktorá pracovala na 50, 66 alebo 75 Mhz a číslo 2 za DX označuje, že interná frekvencia bola dvojnásobkom externej. Neskôr 486 DX-4, ktorá šla na 100, 120 alebo 133 MHz. U tohto procesora je vnútorná frekvencia trojnásobkom vonkajšej. Nie štvornásobkom, ako by sa mohlo zdať. Pre DX-2 a DX-4 je príznačné aj to, že všetci ich predchodcovia vyžadovali napájacie napätie 5 V, no títo iba 3.3 V. V tomto období sa na trhu už vyskytujú aj procesory od konkurenčnej firmy AMD a to procesory Am486, pracujúce na frekvenciách 100, 120 a 133 MHz. Zaujímavým procesorom firmy AMD bol procesor Am5x86, ktorý sa dá osádzať do dosiek pre 486, no výkonnostne je porovnateľný s Pentiom 75 MHz, teda niečo ako Intel 80486 DX - 4.
1990 - mikroprocesory sa začínajú používať v autách, mobiloch, pageroch, mobilných počítačoch.. V tomto období prinášajú na trh obe firmy Intel aj AMD procesory, ktorých rozmery sú až o 40 % menšie a začína sa výroba prvých mobilných počítačov.
1991 - 486SX za cenu $400.
1992 - prvý procesor od firmy IBM Cyrix - Cx486SLC za cenu $119.
1993 - ďalšie pokroky v mobilných procesoroch (zmenšenie spotreby a zvýšenie výkonu). Firma HP ich volala OmniBook, IBM ThinkPad a Toshiba NoteBook, podstatné však je, že ich veľkosť bola asi ako výkres A4.
1993 - predalo sa procesorov za $8,3 bilióna, čo bolo oproti minulému roku nárast o 59 %.

1993 - marec - na svet prišla nová generácia mikroprocesorov Pentium.

Pentium nebol len obyčajným nasledovníkom 486ky. Do jeho architektúry boli pridané prvky RISC. Tento procesor obsahuje 2 ALU (aritemticko-logické jednotky) a teda je schopný za určitých podmienok vykonať až 2 inštrukcie naraz, preto sa tiež označuje pojmom superskalárny. Dovtedy sa totiž všetky inštrukcie spracúvali sekvenčne, čiže 2. inštrukcia sa začala spracúvať až po vykonaní 1. Samozrejme ne všetky inštrukcie sa dajú vykonávať superskalárne. Pokiaľ 1. inštrukcia pripravuje dáta pre 2., musia sa tieto inštrukcie vykonať sekvenčne. Ďalším urýchlujúcim prvkom je tzv. pipelining, ktorý môžu využívať aj staršie procesory. Spočíva v tom, že inštrukcia sa rozloží na fázy. Po skončení vykonávania 1. fázy postupuje táto inštrukcia do 2. fázy, pričom 1. fáza sa tým stáva voľná pre ďalšiu inštrukciu. Obsahuje tiež mechanizmus, ktorý sa snaží predpovedať cieľovú adresu podmienených skokov a má tiež zväčšenú pamäť cache. Pentium procesor obsahuje 3 000 000 tranzistorov i má frekvenciu 60, 66, 75 neskôr aj 100 MHz. U 100 MHz verzie bolo treba už použiť priamo na procesor aktívny chladič. Dá sa povedať, že v tom istom období boli vydané na trh aj 486 DX - 4, ktoré aktívny chaldič tiež vyžadovali. Všetky procesory pred týmito si však vystačili iba s chladením na skrinke či najviac s pasívnym chladičom. Koncom roku 1994 sa už dal kúpiť Pentium procesor za takú cenu, ako kedysi 486. AMD samozrejme na seba tiež nenechala čakať a dodávala na trh procesory opäť výkonnostne porovnateľné s Pentiami a to AMD K5 - PR75 až AMD K5 - PR 166.
Tento procesor bol skutočným konkurentom pre Intel. Mal 16 kB cache L1 pre inštrukcie a 8 kB pre dáta. Vstupné inštrukcie sú u tohto procesora rozložené na mikroinštrukcie a ďalej sa spracovávajú pozdĺžne. Taktiež tento procesor dopredu háda podmienené skoky a spracúva inštrukcie mimo poradia. V jednom takte je schopný vykonať za určitých podmienok až 4 inštrukcie. Tieto procesory sa dali vsadiť do dosiek určených pre Pentiá a boli od nich lacnejšie. Tým AMD dosť Intelu konkurovala. Taktiež v tomto období firma IBM uviedla na trh svoj procesor Cyrix 5x86 vsaditený do dosiek Pentií a výkonovo na úrovni Pentia.

8. január 1997 - prvé procesory Pentium MMX (macro media expanded), inštrukčná sada bola doplnená o inštrukcie MMX, ktorých je 57 (spolu ich teda bolo už 277) a bolo to prvé doplnenie od procesora 80386. Znamenalo to zrýchlenie procesora v oblasti práce s multimédiami. Tu už rýchlosť dosahovala 200-233 MHz. Tento procesor znamenal posledný stupeň architektúry P5.

Teda architektúry, na ktorej boli stavaní všetci jeho predchodcovia, okrem Pentia Pro, ktoré už v tejto dobe existovalo, no napriek tomu, že Pentium MMX vyšiel neskôr ako Pentium Pro sa v žiadnom prípade nemôže považovať za jeho nasledovníka. Pentium Pro už totiž bolo stavané na novej architektúre P6. Dôvodom P5 - architektúry Pentia MMX bola jeho úplná kompatibilita s Pentiom a tiež cena. Pentium MMX sa vsádzalo do Socketu 7, tak isto ako Pentium. Preto Intel hovoril o Pentiu MMX, že je čistou cestou ku upgradu z obyčajného Pentia. No skutočnosť nebola však úplne taká. Pentium MMX totiž vyžadovalo oddelené napätie a dosky s takýmto napájaním sa vyrábali až po roku 1996, takže čistú cestu mali iba majitelia týchto dosiek. Oddelené napätie znamená toľkoto: Pentium potrebuje pre svoje jadro napätie 3.5 V a taktiež pre svoju vstupno-výstupnú časť 3.5 V. Pentium MMX už takto nemohlo byť vyrobené, lebo by sa prehrievalo, takže pre svoje jadro vyžadovalo napätie 2.8 V. Preto bolo treba oddelené napätie. 3. marca však bola ohlásená ďalšia séria mikroprocesorov Pentium OverDrive MMX s frekvenciami 125, 150 a 166 MHz určených práve pre dosky, ktoré nepodporujú 2 napájacie napätia. Tieto mikroprocesory mali na puzdre integrovaný stabilizátor napájacieho napätia. Neskôr sa rad OverDrive rozšíril ešte o modely s frekvenciou 180 a 200 MHz. Vonkajšia frekvencia tohto procesora bola 66 MHz a bol vyrábaný 0.35 mikrónovou technológiou. Firma AMD dodávala obdobné procesory pod názvom K6 PR 166 - K6 PR 233. K6 v názve vlastne len hovorí o doplnenej inštrukčnej sade MMX. Podobne firma IBM, ktorá dodávala procesory Cyrix 200 a 233 MX - MX je len označenie pre to, že procesor obsahuje inštrukcie MMX. Zaujímavé je, že procesory od jednotlivých firiem sa výkonnostne líšili len málo a ich rozdiel sa prejavoval v oblasti nasadenia. Napríklad v programoch zameraných na video bol Intel iba o niečo lepší od AMD a to o málo lepšie od IBM, kdežo v audio programoch AMD značne zaostávalo za Intelom, pričom IBM bol približne rovnaký s Intelom. Vo všeobecnost bol však najvýkonnejší Intel, po ňom AMD a napokokn IBM. No v rovnakom poradí boli aj ceny týchto procesorov.


1995 - procesor ďalšej generácie - Pentium Pro, taktovacia frekvencia - 166, 180, 200 MHz. Tento procesor bol vybudovaný novou architektúrou, pretože predošlá, teda tá počnúc 8086 až po Pentium už bol na hranici výkonu. Nová architektúra bola pomenovaná P6 - pravdepodobne preto, lebo tento procesor bol už v poradí 6. nasledovníkom svojich predchodcov. (Ak nerátame 80186, ktorý na trhu ani viac-menej nebol a tiež jednotlivé odbočky, ako 8088, či SX-ové odrody).

Jedným z významných pokrokov bolo umiestenie pamäte druhoúrovňovej L2 cache zo základnej dosky priamo do procesora. Jej veľkosť bola od 256 kB až do 2 MB. Hlavnou výhodou bolo, že bežala na vnútornej frekvencií procesora. To bol aj jeden z dôvodov, prečo bol tento procesor taký drahý. Pentium Pro bol jediný procesor, ktorý na svoje osadenie využíval Socket 8. Našiel uplatnenie hlavne v serveroch, nakoľko bol stavaný na spracovanie 32- bitového kódu, ktorý používa Windows NT a nie 16-bitového, ktorý používa Windows 9x. Preto nikdy neprenikol do domácností. Podporoval aj prácu s ďalšími procesormi svojho radu a preto bol výnimočne vhodný práve pre pracovné stanice a servere. Neskôr, v r. 1997 mu boli pridané aj inštrukcie MMX. Tu sa však vyskytovali na trhu aj procesory Cyrix 6x86, svojou architektúrou podobné Pentiu Pro, dokázali však aj optimalizovať 16 bitový kód, no ich nevýhodou bolo ich veľké zahrievanie. Vyskytovalo sa vo variantách P133 až P200.



máj 1997 - Pentium II. Tento procesor bol akýsi 2. nasledovník architektúry P6. Dá sa povedať, že na trh sa dostal práve včas, nakoľko architektúra P5 sa rýchlo stávala zastaralá práve kvôli lacnejším procesorom ako napr. AMD K6. Aby sa s týmto Intel vyrovnal vydal na trh procesor Pentium II. Pre tento procesor bolo príznačné to, že sa už ďalej nevsadzoval do Socketu 7, ale si firma Intel vytvorila vlastný Slot 1, na ktorý mala licenciu a tým odsunula konkurenciu nabok. Keďže konkurencia, ktorú v podstate predstavovali hlavne firmy AMD a IBM, tiež potrebujú žiť, dohodli sa s výrobcami matičných dosiek na ďalšom postupe, ktorým bolo pokračovanie v starom dobrom Sockete 7 avšak na vyššej frekvencií. A čas ukázal, že táto zbernica s novými čipovými súpravami ešte nevyčerpala všetky svoje možnosti. Pentium II bežalo, alebo tu už môžme kľudne povedať, že beží, pretože sme už prešli viac-menej od minulosti ku prítomnosti, na frekvencií 233 a 266 MHz a na základe starého Pentia Pro s čipsetom i440FX. No podstatnou odlišnosťou tohto procesora od Pentia Pro je, že tento procesor nemá pamäť cache priamo v jadre ako Pentium Pro, ale ju má len naletovanú na sebe. Preto pamäť cache beží na polovičnej vnútornej frekvencií procesora. Celý mikroprocesor je v plastovom boxe a svojim vzhľadom a spôsobom pripojenia pripomína skôr zozširovaciu kartu. Čipset i440FX bol iba dočasné riešenie. Na jeseň roku 1997 bol dokončený čipset i440LX, ktorý priniesol také výhody, ako je SDRAM a AGP. Tiež už podporoval 300 a 333 MHz variant Pentia II, ktoré prišli postupne v októbri 1997 a v januári 1998. A tým sa ukončila 1.

éra Pentií II Klammath - to bolo ich označenie a teda sa skončila éra 0.35 mikrónovej technológie.

Po nej sa začína 2. éra, ktorá znamenala výrobu 0.25 mikrónovou technológiou. Tieto procesory sú označované Deschutes počínajú Pentiom II 333 MHz. Novšie 350 a 400 MHz verzie už pracujú s externou frekvenciou 100 MHz (doteraz stále 66 MHz od 486 DX - 4) na báze čipsetu označovaného i440BX v apríli 1998. Posledný druh Pentia II bol vydaný v auguste 1998 a pracuje na frekvencií 450 MHz. Spôsob implementácie pamäte cache zvýhodňovala tento procesor oproti jeho rivalom aj predchodcom, ktorých L2 cache, nakoľko je na doske, beží na vonkajšej frekvencií, teda na frekvencií systémovej zbernice.

koniec januára - firmu Cyrix kúpila firma National Semiconductor, no napriek tomu, pokračuje vo výrobe mikroprocesorov.

apríl 1998 - Pentium Celeron - vydanie tohto procesora na trh bolo viac-menej neplánované firmou Intel. Tento procesor bol iba takpovediac odpoveďou na procesory K6 - 2 firmy AMD a Cyrix M2 firmy IBM. Keďže tieto firmy vydali na trh svoje procesory, ktoré sa vyznačovali veľmi dobrým pomerom cena/výkon, Intel vydal na trh procesor, ktorý sa tváril, že je akože ďalšou generáciou svojho predchodcu, no skutočnosť bola taká, že vydal vlastne procesor s jadrom Pentium 2 Deschutes, odobral z neho plastický box, čím sa procesor menej hrial a zmenšili sa náklady a tiež odobral L2 cache, čo spôsobilo taktiež pokles nákladov na výrobu, ale aj dramatický pokles výkonu. Celeron bol teda ďalším nasledovníkom Pentia II, ale ďalšou genráciou asi nebude úplne správne ho nazývať, lebo to bol viac-menej krok späť. Tu si je zaujímavé všímnúť, že takýto ťah sa vôbec nevyskytol u firmy Intel 1. krát. Spomeniem len už spomínaný procesor 8088 a potom procesor 486 SX. Procesory Pentium II bežia na frekvencií 266 a 300 Mhz. Moderné procesory sú závislé na L2 cache, lebo L2 cache znamená veľké zvýšenie výkonu a týmto urobili Celeron naozaj pomalým procesorom. Keďže Celeron bol skutočne nepodarený procesor (jeho výkon bol dokonca porovnateľný s Pentiom 200 MMX a s K6 200, pod Win 98 dokonca K6 200 bežalo lepšie), vyrábal sa len v obmedzeno množstve a mal za úlohu len ako-tak podržať Intel, kým dokončia lepšiu variantu Pentia II, ktorá bola ešte len pripravovaná. Koniec-koncov tento procesor nepriniesol žiadnu výhodu v porovnaní s jeho predchodcom a to všetci dobre vedeli.

Len malou výhodou asi tohto procesora bolo, že zdedil vynikajúcu schopnosť rýchlych výpočtov s číslami s pohybujúcov sa rádovou čiarkou a tiež sa pomerne ľahko dal pretaktovať zýšením multiplikátora matičnej dosky, na vyššie vnútorné frekvencie (dokonca to s ním vraj išlo až na 400 MHz). Tieto dva fakty ovplyvnili, že sa dosť ujal u mladých ľudí využívajúcich počítač hlavne na hry, kde je rýchlosť výpočtov s pohyblivou čiarkou veľmi dôležitá, nakoľko sa táto aritmetika veľmi využíva v prostredí grafiky, ktorou hry už v tomto období naozaj oplývali.

leto 1998 - Pentium II Xeon - tento procesor je zameraný význačne pre servery a pracovné stanice a nie pre domácich používateľov. Sú dostupné verzie od 400 MHz (s 512 kB L2 cache) do 450 MHz (s 2 MB L2 cache). Xeon využíva na pripojenia Slot 2 a 440GX čipset - ten podporuje pripojenie 1 alebo 2 procesorov alebo 450NX čipset - podporuje 4 a viac procesorov. Neskôr, keď vyšlo Pentium III, bol tiež doplnený o jeho funkcie (nakoľko Pentium III je viac-menej rozšírené Pentium II, ale o tom o chvíľu) a urýchlený na 500 a 550 MHz tiež zmenil pomenovanie na Pentium III Xeon a tiež sa vyrábal už 0.18 mikrónovou technológiou.

apríl 1998 - všetky 3 firmy oznámili rozšírenie svojich nových modelov procesorov o 3D funkcie. No tentoraz sa však každá firma zariadila po svojom. Čo na to Intel? Ten v tejto dobre ešte ovládal 90 % celého mikroprocesorového trhu a tak jeho postavenie malo značne monopolný charakter. Z nadhľadom sa k tomu vyjadrilo, že aj oni chystajú procesor, ktorý bude ďalším rozšírením architektúry x86 o 3D funkcie. Zdá sa však, že tentokrát Intel AMD nemala podceňovať.

jún 1998 -firma AMD vydala procesor svojej ďalšej generácie skôr ako Intel. Prišiel na svet AMD K6 - 2. Podstatou rozšírenia tohto procesora je pridanie 24 nových inštrukcií, ktoré nazvali 3Dnow!. Ich podstata sa však značne líši od inštrukcií MMX, nakoľko tie boli určené na manipulácie s celými číslami a tak nie je možné s nimi vykonávať ani tie najzákladnejšie geometrické transformácie. Vďaka týmto novým inštrukciám je však možné násobiť 2 32-bitové desatinné čísla a k výsledku pripočítať ďalšie 32-bitové desatinné číslo v priebehu jednej operácie. Vtedajšie procesory potrebovali na rovnakú úlohu dve samostatné operácie. V porovnaní s Intel Pentiom II nemožno povedať, že je tento procesor od neho lepší, ale ani že je horší. Podstatné však je, že v tejto dobe pomer cena/výkon hovorí jednoznačne v prospech AMD. I keď čo sa týka najvýkonnejšieho procesora v tomto období dostupného na trhu, ten patrí Intelu.

koncom augusta 1998 - Intel Mendocino alebo tiež Intel Celeron A, ktorý už disponoval 128 kB L2 cache.

Vydanie tohto procesora na trh bolo prekvapením, pretože nebol až tak očakávaný a keďže to bol vlastne značne vylepšený Celeron (hlavne čo sa týka pamäte cache), zasadil týmto Intel dosť tvrdú ranu konkurencií, teda AMD a IBM. Zvláštnym sa môže zdať fakt, že tento procesor mal štvrtinu z pamäte cache Pentia II. No napriek tomu bol Celeron 300A rýchlejší než Pentium II 300. To preto,že Pentium II má L2 cache naletovanú na sebe a celý sa nachádza v plastickom boxe, kdežto Celeron A má L2 cache priamo v jadre podobne ako Pentium Pro, čo umožňuje pristupovať k nej plnou rýchlosťou procesora, naproti Pentiu 2, ktorý k nej pristupuje polovičnou rýchlosťou. A čo je najdôležitejšie pre Intel, jeho výkon je opäť porovnateľný s konkurenčným AMD K6-2 300. Pôvodné Celerony A do Slot 1 bežali na frekvenciách 300 a 333 MHz a k týmto sa v

januári 1999 pridali 366 a 400 MHz verzie. Slot 1 sa postupne vytláča a nahradzujú ho nové Celerony A do Socket 370 tzv. PPGA (plastic pin grid array), tiež sa im hovorí boxované. Tieto sú elektronicky vlastne Slot 1, ale tvarom sú podobné Socketu 7, no nekompatibilné s ním, samozrejme. PPGA Celerony do Socketu 370 sa taktujú na 333, 366 400, 433 a 466 Mhz, pričom posledný využíva dovtedy najnovší čipset Intel i810. Celeron A sa tiež vysoko preslávil na poli pretaktovávania, dokonca sa stal najpretaktovávanejším procesorom (pri výkonnom chladení bežal 300 MHz-ový Celeron až na 450 MHz.). Pred ním bol najpretaktovávanejší procesor Am486.
V tomto istom období sú už k dispozícií na testovanie prvé vzorky procesora AMD K6 - 3 s internou frekvenciou 450 MHz. Procesor je vyrobený 0.25 mikrónovou technológiou má 64 kB L1 cache (32 pre dáta a 32 pre inštrukcie). Samozrejmosťou je 3Dnow! a podobne ako Celeron A L2 cache, majúca veľkosť 256 kB pracuje na frekvencií jadra. Navyše je tu možnosť využitia tzv. L3 cache, teda vyrovnávacej pamäte 3. úrovne, ktorá je umiestená na matičnej doske. Oficiálne vyšiel na trh práve v tom istom týždni, keď aj Pentium III Katmai.


marec 1999 - Pentium III Katmai. Názov tohto procesora by napovedal, že sa jedná o ďalšiu generáciu mikroprocesorov. No opäť, úplná pravda to nie je. Pokrok od Pentia II ku Pentiu III by sa dal približne prirovnať ku prechodu od Pentia ku Pentiu MMX. Tento procesor totiž stále beží na architektúre P6 teda ho nemožno považovať za 7. generáciu Intelovských čipov. O tom svedčí aj jeho možnosť použitia v doskách určených pre Pentium II, avšak iba s čipsetom Intel 440BX. No to však ani zďaleka neznamená, že sa tento procesor navonok nelíši od svojho predchodcu. Jeho jadro je obohatené o pridanie nových inštrukcií KNI - Katmai New Instruction, ktorých je spolu 70.

Najviac z týchto inštrukcií tvoria inštrukcie SIMD (single instruction multiple data), čo znamená, že jednou inštrukciou sa spracúva väčší počet dát. Vývojári Intelu si totiž uvedomili, že v programoch sa často vyskytuje cyklus, ktorý volá tú istú inštrukciu, len s iným operandom, prípadne párom operandov. Vtakomto prípade nie je nutné zakaždým do procesora zavádzať tú istú inštrukciu, stačí len zaviesť nové dáta. Táto skutočnosť opäť urýchľuje hlavne aritmetiku s pohyblivou desatinnou čiarkou. Tým je procesor schopný modelovať výsledný obraz oveľa rýchlejšie, čo sa samozrejme prejavuje hlavne v 3D grafike. Tento procesor sa vyrába 0,25 mikrónovou technológiou, obsahuje 9,5 milióna tranzistorov a využíva architektúru DIB, teda L1 cache je rozdelená na 2 časti, ktoré majú 2x16 Kb, jedna je pre údaje, druhá pre inštrukcie a je implementovaná priamo v jadre, kdežto L2 cache má 512 Kb a pracuje ako aj jeho predchodcovia polovičnou rýchlosťou. Taktovacia frekvencia: 450 a 500 Mhz.

Opäť sa nedá jednoznačne určiť, ktorý procesor je lepší, lebo to záleží od oblasti použitia (grafika, video, zvuk...)


máj 1999 - firma Cyrix, ktorú pred 18 mesiacmi odkúpila firma National Semiconductor Corporation, definitívne končí s výrobou mikroprocesorov pre PC a ďalej sa zaoberá už len výrobou procesorov určených zväčša pre periférie PC alebo iné zariadenia.

august 1999 - nový AMD K6 -2 3D now! na 500 MHz. Obsahuje 9 300 000 tranzistorov, je vyrábaný 0.25 mikrónovou technológiou, vkladá sa do pätice Super 7 a je balený v tzv. CPGA (ceramic pin grid array)

október 1999 - 1. vzorky AMD doposiaľ najlepšieho dlhoočakávaného procesora K7, inak nazývaného Athlon, pracuje na 500, 550, 600, 650 a 700 MHz - firme AMD sa podarilo tento procesor vydať o 3 mesiace skôr ako mala pôvodne plánované, čím sa jej po 1. krát podarilo urobiť si náskok pred Intelom. Doteraz sa vždy procesory firmy AMD považovali za lacnejší a menej výkonný variant (i keď osobne si myslím, že to skôr iba lacnejší). Tento procesor využíva čipset firmy VIA Apollo KX133 - ktorú navrhla samozrejme firma Advanced Micro Device. Táto firma taktiež vytvorila procesor s úplne novou, vlastnou architektúrou a tiež sa rozhodla pre svoju novú päticu. Jadro procesora obsahuje pamäť cache prvej úrovne o veľkosti 128 kB. Je vyrábaný 0.18 mikrónovou technológiou a obsahuje 22 000 000 tranzistorov. Konečne bola po 1. krát u firmy AMD pamäť cache 2. úrovne premiestená pod púzdro procesora a jej veľkosť môže byť maximálne 8 MB, pričom jej frekvencia je závislá od jej kapacity.

Zbernica Athlona pracuje na frekvencií 200 MHz.

február 2000 - prišli nové Intelovské modely taktované na frekvenciách 750 a 800 MHz - označované tiež Coppermine, pričom 800 MHz-ovú verziu je už možné vsadiť aj do 133 MHz zbernice (samozrejme takáto doska už musí byť vybavená novým čipsetom i820 alebo kompatibilným. Totiž Intel pri vydaní mikroprocesora na trh musel samozrejme aj vydaž čipovú súpravu pre matičné dosky, aby boli schopné s týmto procesorom pracovať, ale nakoľko existujú aj konkurenční výrobcovia čipových súprav, ktoré okrem Pentia Coppermine ešte podporujú iné lepšie funkcie, neosvedčila sa táto čipová súprava moc dobre). Oba majú druhoúrovňovú vyrovnávaciu pamäť L2 cache o polovicu menšiu od ich predchodcov, teda 256 kB, no majú ju integrovanú priamo v jadre a tak pracuje na rovnakej frekvencií ako samotný procesor. Oba sú tiež vyrobené už 0.18 mikrónovou technológiou - toto je jedna z obrovských výhod. Jeho jadro je totiž na menšej ploche ako jadro procesora Katmai, no je na ňom až 28 000 000 tranzistorov a jeho napájacie napätie je 1.6 V - v tom totiž spočíva najväčšia výhoda, procesor sa totiž menej hreje a môže sa preto taktovať na vyššie frekvencie. Keďže procesor Coppermine (aj s jeho čipsetom i820) mal byť pôvodne vypustený na trh už v roku 1999 a Intel bol v tomto období silne tlačení konkurenciou, rozhodol sa v tomto období vydať na trh Pentium III 533B a Pentium III 600B s čipovou súpravou i810e (už aj jej označenie napovedá, že to bolo niečo neplánované). Keďže táto súprava bola pravdupovediac tiež len-tak narýchlo zbúchané, neoplývala veľkou hardvérovou podporou a tak opäť je lepšie siahnuť pri prípadnej kúpe tohto procesora na čipset inej firmy, napr. VIA. A čo vlastne tieto procesory znamenajú? Oba sú to vlastne procesory Katmai s 512 kB pamäte L2 cache bežiacou na polovičnej frekvencií procesora a robené 0.25 mikrónovou technológiou. Rozdiel však je, že sa osádzajú na 133 MHz zbernicu. Tieto procesory však nie sú Coppermine. Dajú sa od nich odlíšiť práve písmenom B na konci, ktoré indikuje 133 MHz zbernicu. Procesory Coppermine sa označujú písmenom E na konci, pokiaľ sú určené pre 100 MHz-ovú zbernicu alebo písmenami EB, pokiaľ sú určené pre 133 MHz-ovú zbernicu.




začiatok roku 2001 - Pentium 4 - osádza sa na 400 Mhz zbernicu na Socket 423. Jedná sa o 64- bitový procesor. Použitých je 42 miliónov tranzistorov. Pracuje na frekvencií 1,3 a 1,5 Ghz a koncom roka by sa mal vyšplhať až na 2 Ghz. Je vyrábaný 0.13 mikrónovou technológiou, využíva 20 - úrovňovú pipeline a zlepšený algoritmus predpovedania skokov. Sú tu 2 aritmetické jednotky L1 cache (ktorá sa už volá Execution Trace cache) si ukladá dekódované inštrukcie a tak si ich nemusí zakaždým nanovo dekódovať.

Pre L2 cache sa podarilo trojnásobne zvýšiť priepustnosť zbernice, takže si tieto 2 pamäte vymieňajú dáta rýchlosťou 48 GB za sekundu.