تاریخچه‌ای خلاصه از روند توسعه پردازنده‌های اینتل

در سال ۱۳۴۸ شمسی ( ۱۹۶۹ میلادی ) ، شركت اینتل پردازنده ۴۰۰۴ را ارائه كه در ساخت ماشین حسابهای رومیزی از آن استفاده شد . در سال ۱۳۵۶ پردازنده ۸۰۸۶ توسط شركت اینتل با فركانس ۷/۴ مگاهرتز …

در سال ۱۳۴۸ شمسی ( ۱۹۶۹ میلادی ) ، شركت اینتل پردازنده ۴۰۰۴ را ارائه كه در ساخت ماشین حسابهای رومیزی از آن استفاده شد . در سال ۱۳۵۶ پردازنده ۸۰۸۶ توسط شركت اینتل با فركانس ۷/۴ مگاهرتز ساخته شد . پردازنده ۸۰۸۶ حداكثر یك مگابایت حافظه را آدرس هی می نمود و در برگیرنده ۲۹۰۰۰ ترانزیستور با فناوری تولید ۳ میكرون بود . این پردازنده در كامپیوتر های XT استفاده گردید . در سال ۱۳۵۸ پردازنده ۸۰۲۸۶ با فركانس كاری ۸ مگاهرتز توسط شركت اینتل ارائه گردید . این پردازنده تا ۱۶ مگابایت حافظه را آدرس دهی و دارای ۱۳۰۰۰۰ ترانزیستور با فناوری ساخت ۵/۱ میكرون بود. از این پردازنده در كامپیوتر های AT استفاده گردید . در سال ۱۳۶۴ پردازنده ۳۸۶DX توسط شركت اینتل طراحی و ارائه گردید . فركانسهای كاری این مدل پردازنده ۱۶ ، ۲۰ ، ۲۵ ، ۳۳ مگاهرتز و دارای ۲۷۵۰۰۰ ترانزیستور با فناور ساخت ۱ میكرون بود. شركت اینتل در سال ۱۳۶۸ شمسی ، پردازنده ۴۸۶DX را ارائه نمود . این پردازنده حاوی ۲/۱ میلیون ترانزیستور و فركانس كاری ۲۵MHz بود . ضمناً برای اولین بار در این پردازنده حافظه نهان به ظرفیت ۸KB تعبیه شده و همچنین بصورت پیش فرض دارای كمك پردازنده ریاضی بود . قابل ذكر است كه در طراحی پردازنده‌های نسل قبلی ( ۸۰۳۸۶ ، ۸۰۲۸۶ ، ۸۰۸۶ ) از معماری CISC استفاده شده بود و در این مقطع شركت اینتل برای اولین بار با استفاده از معماری RISC پردازنده ۸۰۴۸۶DX را طراحی نمود .
پردازنده ۴۸۶DX در مدلهای ۴۸۶DX با فركانس های ۳۳MHz و ۵۰MHz ، ۴۸۶DX/۲ با فركانس ۵۰MHz و ۶۶MHz و ۴۸۶DX/۴ با فركانس ۱۰۰MHz ارائه گردید . قابل اشاره است كه پردازنده ۴۸۶DX/۴ اولین پردازنده مبتنی بر استاندارد صرفه جویی انرژی برق نیز محسوب می‌شود. در مرحله بعد ، شركت اینتل نسل پردازنده های ۵۸۶ را با نام تجاری Pentium ارائه نمود . علت این نامگذاری ، اختلاف حقوقی اینتل با AMD پیرامون پردازنده ۴۸۶ بود. پردازنده Pentium حاوی ۳/۳ میلیون ترانزیستور بوده و با فناوری تولید ۶۰۰ و ۸۰۰ نانو ساخته شده بود . حافظه نهان L۱ بكار رفته در این دو پردازنده ۱۶KB و حافظه نهان L۲ بر روی برد اصلی قرار می‌گرفت. البته در محصولات اولیه این نوع تراشه كه به زعم عده ای از كارشناسان شاید كمی زود و عجولانه و صرفاً برای رقابت و پیش افتادن از AMD به بازار عرضه شد ، شركت اینتل در طراحی دچار اشتباه شده و در حالتهای خاص محاسبات ریاضی ، نتیجه اشتباه محاسبه می شد و شركت اینتل پس از آگاهی از اشكال سخت افزاری در دو سری پردازنده های ۶۶ ، Pentium ۶۰ ، بصورت رایگان كلیه پردازنده های معیوب را با پردازنده های سالم تعویض نمود. سپس شركت اینتل نسل بعدی پردازنده Pentium را با نام P۵۴C ارائه نمود.
فركانس‌های كاری این نسل به ترتیب عبارتند از : ۷۵MHz ، ۹۰MHz ، ۱۰۰MHz ، ۱۲۰MHz ، ۱۳۳MHz .
پردازنده‌های این نسل ، از حافظه نهان L۲ مستقر بر روی برد اصلی استفاده و حافظه نهان L۱ در اصل از دو حافظه نهان L۱ دستور و L۱ داده تشكیل شده است . ضمناً حافظه نهان L۱ بكارگیری شده در P۵۴C برابر با ۱۶KB می باشد و فركانس گذرگاه پردازنده P۵۴C برابر با ۵۰/۶۶MHz است. مدتی بعد شركت اینتل نسل بعدی پردازنده Pentium را با نام P۵۵C ارائه نمود . این پردازنده حاوی ۵/۴ میلیون ترانزیستور بوده و فركانسهای كاری این نسل به ترتیب عبارتند از : ۱۵۰MHz ، ۱۶۶MHz ، ۲۰۰MHz ، ۲۳۳MHz .
فركانس گذرگاه این گروه پردازنده ۶۶MHz است . در عین حال شركت اینتل برای اولین بار در سری Pentium ۲۳۳MHz ، مجموعه دستورات MMX را به مجموعه دستورات پردازنده اضافه نمود. MMX مجموعه ای از دستورات چند رسانه ای شامل صوت ، تصویر و ویدئو را برای راندمان و كارایی بهتر فراهم می‌آورد. به عبارت دیگر پردازنده هایی كه از مدارات سخت افزاری چند رسانه ای استفاده می كنند ، سریعتر است.
در مرحله بعد پردازنده Pentium II با هسته های Klamath و Deschutes و ۷/۴۴ میلیون ترانزیستور ارائه گردید . این پردازنده دارای ۳۲ كیلوبایت حافظه نهان L۱ و ۵۱۲ كیلوبایت حافظه نهان L۲ می‌باشد. سوكت مورد استفاده این پردازنده Slot ۱ می‌باشد. در این روش ، می بایست پردازنده را مانند یك كارت جانبی « مثلا یك كارت گرافیك AGP » در اسلات یا همان شكاف مربوط به خود قرار داد . همچنین تفاوت هسته های Klamath و Deschutes ، در فركانس گذرگاه و فركانس كاری می باشد. Klamath دارای فركانس گذرگاه ۶۶ مگاهرتزی و Deschutes فركانس گذرگاه ۱۰۰ مگاهرتزی دارد . فركانس كاری هسته Klamath برابر با ۲۳۳_۳۳۳MHz و فركانس هسته Deschutes برابر با ۳۵۰_۴۵۰MHz می‌باشد . پردازنده Pentium II با فناوری ۲۵۰ نانو تولید شده است .
نسل بعدی پردازندهPentium تحت نام Celeron با هسته های Covington و Mendocino با سوكت Slot ۱ ارائه گردید . فركانس گذرگاه این نسل ۶۶MMHz می باشد . مدل Covington با فركانس ۲۶۶MHz یا ۳۰۰MHz بدون حافظه نهان L۲ عمل می كرد .
پردازنده Celeron با هسته Mendocino و سوكت Slot ۱ دارای ۱۲۸ كیلوبایت حافظه نهان L۲ می باشد و با فناوری ۲۵۰ نانو تولید شده است . در حقیقت شركت اینتل با دستیابی به فناوری ۱۸۰ نانو ، پردازنده Celeron را با همان مشخصات قبلی و با Socket ۳۷۰ و فركانسهای ۵۳۳MHz و ۷۶۶MHz ارائه نمود .
نسل بعدی پردزانده Celeron با هسته Coppermine ، فناوری ۱۸۰ نانو و فركانس های ۸۰۰_۱۱۰۰MHz ارائه گردید . فركانس گذرگاه این نسل ۶۶MHz و ۱۰۰MHz می‌باشد. جالب است بدانید كه شركت اینتل در این زمان در اصل مدتی بود كه پردازنده Pentium II را حذف و شركت اینتل حافظه نهان L۲ پردازنده Pentium II را عرضه نموده بود ، ولی به دلیل قیمت زیاد این پردازنده در آن زمان ( به دلیل استفاده از حافظه نهان L۲ با ظرفیت ۵۱۲KB ) و عدم استقبال از این پردازنده ، شركت اینتل حافظه نهان L۲ پردازنده Pentium II را حذف و با انجام صرفه جوئیهای اقتصادی در طراحی پردازنده مذكور مدل Celeron را ارائه نمود . در عمل پردازنده Celeron به دلیل دارا نبودن حافظه نهان ( یا حافظه نهان كمتر ) ، كار آیی بسیار پائین تری نسبت به Pentium II داشت. از سوی دیگر با ارائه این پردازنده ، بسیاری از كاربران كامپیوتر هنگام ارتقاء كامپیوتر خود مجبور شدند كه برد اصلی كامپیوتر خود را تعویض نمایند. شركت اینتل نسل بعدی پردازنده Pentium را با نام Pentium III عرضه نمود . در ابتدا پردازنده Pentium III با هسته Katmai و ۷/۳۶ میلیون ترانزیستور با فناوری ۲۵۰ نانو ارائه گردید . هسته Katmai دارای ۳۲ كیلوبایت حافظه نهان L۱ و ۵۱۲ كیلوبایت حافظه نهان L۲ می‌باشد. فركانس گذرگاه این هسته ۱۰۰MHz و فركانس كاری آن ۴۵۰_۶۰۰MHz است . ضمناً شركت اینتل گونه ای از پردازنده Pentium III با هسته Katmai رابا فركانس گذرگاه ۱۳۳MHz و فركانس كاری ۵۳۳_۶۰۰MHz را ارائه نموده است. قابل ذكر است كه هر دو مدل Pentium III Katmai بر روی Slot ۱ نصب می شوند . نسل بعدی Pentium III نیز مدل Coppermine می باشد كه حافظه نهان L۲ آن كاهش یافته و فركانس كاری آن ۵۵۰_۱۰۰۰MHz با گذرگاه ۱۰۰ مگاهرتزی می باشد Coppermine با فناوری ۱۸۰ نانو تولید شده است . این پردازنده ویژه كاربرانی است كه برد اصلی آنها از Slot ۱ استفاده می كند. در عین حال در این دوره با توجه به پیشرفت فناوری تولید پردازنده (۱۸۰ نانو ) این امكان بوجود آمد كه پردازنده بر روی Socket ۳۷۰ نصب شود ( یعنی بازگشت به سبك نصب پردازنده بر روی سوكت ویژه خود بر روی مادربرد). بنابراین پردازنده Pentium III E با هسته Coppermine توسط اینتل ارائه گردید . این پردازنده ۲۵۶ كیلوبایت حافظه نهان داشته و سرعت آن بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ مگاهرتز می باشد . فركانس گذرگاه نیز ۱۰۰MHz در نظر گرفته شده است. البته با وجود بردهای اصلی كه گذرگاه آنها ۱۳۳ مگاهرتزی بود ، شركت اینتل پردازنده Pentium III EB با هسته Coppermine را ارائه نمود . سرعت این پردازنده بین ۵۳۳ تا ۱۱۳۳ مگاهرتز بوده و فركانس گذرگاه آن ۱۳۳ مگاهرتز است و دارای ۳۲ كیلوبایت حافظه نهان L۱ و ۲۵۶ كیلوبایت حافظه نهان L۲ می باشد. در ضمن با توجه به دسترسی شركت اینتل به فناوری ۱۳۰ نانو در این مقطع ، نسل بعدی پردازنده Pentium III با هسته Tualatin با سرعت ۱۰۰۰ تا ۱۳۳۳ مگاهرتز و همان مشخصات Pentium III EB ارائه گردید و همچنین این شركت جهت علاقمندان پردازنده Celeron ، پردازنده Celeron را با هسته Tualatin و فركانس گذرگاه ۱۰۰ مگاهرتزی و با سرعت ۱۰۰۰ تا ۱۴۰۰ مگاهرتز ارائه نمود. Tualatin Celeron دارای ۳۲ كیلوبایت حافظه نهان L۱ و ۲۵۶ كیلوبایت حافظه نهان L۲ می‌باشد و بر روی Socket ۳۷۰ مستقر می گردد. در انتهای بررسی خلاصه و اجمالی این تاریخچه ، قابل ذكر است كه آخرین نسل پردازنده Pentium III با هسته Tualatin ارائه گردید . این پردازنده در دو مدل Pentium III و Pentium III_S عرضه گردید . این دو مدل تقریباً مشابه بوده و فقط در حافظه نهان L۲ و فركانس كاری متفاوت می‌باشند. Pentium III_S در مقایسه با Pentium III دو برابر حافظه نهان L۲ دارد و فركانس كاری آن بین ۱۱۳۳ تا ۱۴۰۰ مگاهرتز می‌باشد.