· регистры-фиксаторы адреса и данных цикла, вызвавшего срабатывание контроля машинной ошибки.

Применено выявление ошибок внутренних устройств (внутренний контроль паритета) и внешнего интерфейса шины, контроль паритета шины адреса.

В состав чипа введён APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller) – расширенный программируемый контроллер прерываний.

Реализована возможность построения многопроцессорных (максимальное количестно ЦП – 2 штуки) систем двух типов: SMP – синхронная многопроцессорная обработка, и FRC – функционально избыточная система.

Режим SMP (поддерживают процессоры Pentium начиная со второго поколения – Pentium 75 и далее). Каждый ЦП выполняет свою задачу, порученную ему операционной системой (Novell NetWare, OS/2, Windows NT, UNIX). При этом оба ЦП разделяют общие ресурсы компьютера, включая память и внешние устройства. В каждый момент времени шиной может управлять только один процессор из двух, по определённым правилам они меняются ролями. Для обработки аппаратных прерываний традиционные аппаратные средства становятся непригодными, так как пежняя схема подачи запроса INTR и передачи вектора в цикле INTA# ориентирована на единственность ЦП. Для решения этой задачи в структуру Pentium начиная со второго поколения был включён APIC. Этот контроллер имеет внешние сигналы локальных прерываний (LINT) и трёхпроводную интерфейсную шину, по которой оба процессора связываются с контроллером перываний на системной плате. Запросы локальных прерываний обслуживает процессор, на выводы которого поступают их сигналы; общие (разделяемые) прерывания приходят к процессорам в виде сообщений по интерфейсу APIC. Таким образом, контроллеры APIC каждого из процессоров и контроллер прерываний на системной плате, связанные интерфейсом APIC выполняют маршрутизацию прерываний.

В режиме FRC оба процессора (один – Master, второй – Checker) выступают как один логический. Основной процессор (Master) работает в обычном однопроцессорном режиме. Проверяющий (Checker) выполняет все те же операции вхолостую, не управляя шиной, и сравнивает выходные сигналы основного с теми, которые генерирует он сам. В случае обнаружения расхождения вырабатывается сигналл ошибки IERR, который может обрабатываться как прерывание.

При построении многопроцессорной системы можно использовать поцессоры разного степпинга, но частоты ядра должны совпадать (шина синхронизируется общим сигналом).

Pentium MMX

В 1996 году Intel разработала процессор с новым расширением, ориентированным на применение в мультимедиа, 2D и 3D графику. Итак, P55C это:

Увеличенные кэши команд и данных – по 16К каждый.

Расширенная CMOS (E-CMOS) технология позволила расположить на кристалле 4.5 миллионов транзисторов.

Увеличено количество ступеней конвейера.

Улучшен способ предсказания ветвлений (он был позаимствован у Pentium PRO).

Количество буферов записи увеличено вдвое, их теперь четыре.

Для мультипроцессорной системы реализован только режим SMP, FRC исключён.

И, наконец, самое интересное! На кристалле расположен новый блок – блок MMX (Multi Media Extention), который позволяет обрабатывать целочисленные данные (определённого типа – нового) методом SIMD (Single Instruction Multiple Data) – одна инструкция параллельно обрабатывает несколько данных. Для реализации блока MMX были введены:

восемь дополнительных 64-битных регистра (ММ0 .ММ7)

четыре новых целочисленных типа данных. Регистры MMX могут содержать упакованные 64-битные типы данных – упакованные байты, упакованные слова, упакованные даойные слова и квадро-слова.

57 новых инструкций для одновременной обработки нескольких единиц данных одновременно.

На самом деле, регистры MMX физически расположены в стеке регистров FPU, так что новых регистров этот процессор не предоставляет, и чередование использования программой инструкций FPU и MMX приводит к снижению эффективности работы, связанному с необходимостью пересылок данных из стека в память и обратно. В принципе, эффективность MMX вызывает некоторые сомнения, так как те функции, для которых они целесообразны, с неоспоримо большим успехом выполняются графическими акселераторами, которые уже стали обыденными . К тому же для использования новых команд необходима перекомпиляция ПО. Можно предположить, что введение MMX является первой ступенью в маниакальном стремлении Intel перенести всю работу в ПК на плечи центрального процессора, получившем дальнейшее распространение в Katmai (Pentium III) в виде новых KNI (SSE)-команд (вспомним рекламу: Pentium III – новые возможности Internet, хе-хе).

Pentium PRO

Революционная вещь в своём роде. Выпущен где-то в районе 1995 года. Первые экземпляры были выполнены по 0.6 мкм BiCMOS-технологии. Тройная суперскалярная архитектура (конвейер имеет 12 уровней и поддерживает динамическое выполнение инструкций) – возможно выполнение 3-х команд за такт. Семейство процессоров Pentium Pro - это следующее поколение высокопроизводительных изделий Intel для мощных настольных компьютеров, рабочих станций и серверов. Это семейство включает в себя процессоры с тактовой частотой от 150 Mгц и выше, которые легко объединяются в многопроцессорные системы до четырех процессоров в каждой. Преимущество в производительности процессора Pentium Pro над предыдущими поколениями процессоров достигаетс за счет технологии, называемой Динамическим Исполнением. Это следующий этап развития суперскалярной архитектуры, ранее реализованной в процессорах Pentium, который позволил широко использовать трехмерную визуализацию и интерактивные возможности, необходимые для современных коммерческих и технических приложений и развивающихся приложений завтрашнего дня. Надежность и сервисные средства процессора Pentium Pro важны для наиболее ответственных приложений.

Основные характеристики

- Тактовая частота ядра 150, 166, 180 и 200 Mгц

- Совместим по кодам с приложениями, работающими с предыдущими семействами процессоров Intel

- Оптимизирован для 32-разрядных приложений, работающих под управлением современных 32-разрядных операционных систем

- Микроархитектура с Динамическим Исполнением

- Единый корпус содержит процессор Pentium Pro, кэш-память и интерфейс системной шины

- Наращивается до четырехпроцессорной системы с 4Гб памяти

- Раздельные внешняя системная шина и внутренняя полноскоростная шина кэш-памяти

- Раздельные неблокируемая кэш-память данных и инструкций размером 8Kб/8Kб

- Интегрированная неблокируемая кэш-память второго уровня 256 или 512 Kб

- Средства сохранения целостности данных: аппаратная коррекция ошибок (ECC), анализ ошибок и восстановление данных, проверка функциональной избыточности

4. Intel Pentium II

Фактически Pentium II является продолжением линейки Pentium PRO с новыми усовершенствованиями а также упрощениями, введёнными для удешевления себестоимости процессора. Эта модель появилась в 1997 году.