( การทำงานของ CPU ) ( ศัพท์เทคนิค ) ( การเปรียบเทียบ ) ( ชื่อรหัส CPU ) ( 80386 ) ( 80486 ) ( Pentium )
( Pentium MMX ) ( Pentium II ) ( Celeron ) ( Pentium III ) ( Pentium VI ) ( AMD ) ( Cyrix ) ( Winchip ) ( Crusoe )

Itanium

เป็นโพรเซสเซอร์แบบ 64 บิท ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยี VLIW แบบ 0.18 ไมครอน ทำงานด้วย FSB ขนาด 266 MHz ชิปนี้ทาง INTEL ได้ร่วมมือกับ HP ในการออกแบบร่วมกัน มีแคช L1 ขนาด 32 KB และ L2 ขนาด 96 KB บนชิป(on die) สามารถเข้าถึงแคช L3 ได้มากถึง 4 MB
Itanium มีจำหน่าย 2 รุ่น คือ 733 MHz และ 800 MHz โดยมาพร้อมกับแคช L3 ขนาด 2 หรือ 4 MBสามารถใช้งานโดยเสียบเข้ากับ SLOT M บนชิปเซ็ต 460GX ที่สนับสนุนการใช้งาน CPU แบบขนาน(SMP) 4 ตัวพร้อมกัน (Itanium สามารถ support ได้สูงสุด 512 ตัว) และสนับสนุน DDR-SDRAM

มีโหมดจำลองการทำงานเป็น IA-32/X86 มีความสามารถในการประมวลผลเลขทศนิยม 6 GFLOPS โดยใช้ Integer unit 4 ตัว และ Floating point unit 2 ตัว มี รีจิสเตอร์ทั่วไป 128 ตัว โดยใช้บัสระบบแบบ Microdrop system bus ของ Intel เอง ที่ทำงานด้วยความเร็ว 2.1 Gbps

ความแตกต่างระหว่าง RISC กับ Itanium คือ Itanium ใช้เทคนิคการประมวลผลแบบขนานขั้นสูง(EPP) ที่เรียกว่า EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computing) ซึ่งมีความสามารถประมวลผลคำสั่งแบบขนานได้ 6 คำสั่งพร้อมๆกัน มีลักษณะการทำงานที่สำคัญคือ คอมไพเลอร์จะแปลคำสั่งใน sourcecode ของโปรแกรม มาเป็นคำสั่งภาษาเครื่องที่สามารถประมวลผลได้ และระบุเงื่อนไขความสัมพันธ์ของแต่ละคำสั่ง(dependency) เพื่อแบ่งงานแต่ละโปรเซสสำหรับการประมวลผลแบบขนาน โดยไม่ต้องใช้ Instruction Scheduler CPU จะแบ่งงานให้คอมไพเลอร์รับผิดชอบในการทำงานกับคำสั่งภาษาเครื่อง และจัดรูปแบบให้เป็นคำสั่งแบบขนาน โดย โดยใช้

เทคนิค การพยากรณ์ล่วงหน้า( Prediction) โดยให้คอมไพเลอร์ คำนวณเพื่อทำนายว่า โค้ดตัวใดจะถูกใช้งานต่อไป และ

การคาดเดา(Speculation) เพื่อให้ CPU ทำงานเป็นเหมือนแคช โดยโหลดข้อมูลและคำสั่งเข้าไปเก็บไว้ ใน CPU ล่วงหน้าก่อนที่จะมีการใช้งานจริง


Pentium VI

เป็นโพรเซสเซอร์ ที่ผลิตด้วยเทคโนโลยี 0.18 ไมครอน
จุดเด่นของ CPU รุ่นนี้คือ ใช้ สถาปัตยกรรม แบบ NetBurst เป็นสถาปัตยกรรมใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อทำงาน data encryption และ video compression คล้ายๆกับ Napster peer-to-peer network ที่เป็นที่นิยมในอินเตอร์เน็ต ซึ่งประกอบด้วย
1). System Bus ความเร็ว 400 MHz ทำให้มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูล 3.2 GB/sec
2). Hyper Pipelined Technology ที่ช่วยให้ CPU สามารถทำงานตามคำสั่งได้มากถึง 20 ขั้นตอนพร้อมๆกัน ซึ่งมากกว่า Pentium III ที่ทำงานได้พร้อมกันเพียง 10 ขั้นตอน ทำให้ทำงานที่ clock speed สูงๆได้แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าจะทำให้เครื่องมีสมรรถนะสูงขึ้น เนื่องจากจะต้องมีการเก็บข้อมูลใน pipeline ทำให้ดึงเวลาการทำงานออกไป
3). Rapid Execution Engine ทำให้CPU สามารถทำงานคำสั่งประมาลผลทางคณิตศาสตร์(ALU) ในความถี่สูงถึง 1 เท่าตัวของระดับสัญญาณนาฬิกาหลัก
4). Execution Trace cache ของ NetBurst ทำให้การทำงานไม่ต้องรอการ decode เป็นผลให้การทำงานเร็วขึ้นและจะยิ่งมากขึ้นตามความเร็วของ CPU
5). Advanced transfer cache คือ Cache ที่มีความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลเท่ากับ CPU
6). Advanced Dynamic Execution (ADE ) จะทำหน้าที่จัดการบริหาร pipeline สำหรับ NetBurst ด้วย ADE 2 ตัวจะทำให้การทำงานต่อเนื่องอย่างราบรื่นไม่มีข้อผิดพลาด
7). Enhanced floating point/multimedia คือชุดคำสั่ง144 คำสั่งเพื่อใช้งานด้านภาพ 3 มิติ, เสียง และวีดีโอ ที่เพิ่มเติมนอกเหนือจาก SIMD 2 จาก Pentium III
เหมาะสำหรับตลาดพีซีประสิทธิภาพสูง และ มีวางจำหน่ายในรุ่นความเร็ว 1.4 และ 1.5 GHz ในกลางเดือนพฤศจิกายน 2543 พร้อมๆกับ Chipset แบบ 850 ที่ใช้ RDRAM แบบคู่


Pentium III

เป็นโพรเซสเซอร์ สำหรับตลาดพีซีประสิทธิภาพสูง และเป็นรุ่นแรกของอินเทลที่ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อ
การใช้งานอินเตอร์เน็ต มีวางจำหน่ายในรุ่นความเร็ว 450 และ 500 MHz ในวันที่ 26 กุมภาพันธ์ 2542
สำหรับรุ่นความเร็ว 550 MHz นั้น จะมีวางจำหน่ายในช่วงไตรมาสที่สองของปี 2542 ชื่อรหัสเดิมคือ Katmai(MMX2)-500
ความก้าวหน้าที่สำคัญที่สุดของ Pentium III คือ Internet Streaming SIMD Extensions หรือชุดคำสั่งใหม่ 70 คำสั่ง
ซึ่งประกอบด้วย Memory Streaming Architecture, Concurrent SIMD-FP Architecture, New Media Instructions
ที่ช่วยเพิ่มสมรรถนะในการนำเสนอภาพ สามมิติ สตรีมมิ่งวิดีโอและออดิโอ และแอพพลิเคชันการจดจำคำพูดได้อย่างโดดเด่น ด้วยสมรรถนะที่ตอบสนองความต้องการของซอฟต์แวร์อินเตอร์เน็ตรุ่นใหม่ Pentium III จึงสามารถให้ประสบการณ์ที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานในอนาคตแก่ผู้ใช้งานพีซี เมื่อทดสอบการทำงานคำนวณแบบ CPU intensive 3-D calculations ตามที่มีรายงานไว้ในการทดสอบ 3D WinBench*99 transform and lighting test ของ Ziff-Davis พบว่า Pentium III ความเร็ว 500 MHz ทำงานได้เร็วกว่า Pentium II ความเร็ว 450 MHz ร้อยละ 93 และเมื่อทดสอบสมรรถนะด้านมัลติมีเดียของระบบด้วยเบนช์มาร์ก Future Reality's MultimediaMark* พบว่า
Pentium III ความเร็ว 500 MHz ทำงานได้เร็วกว่า Pentium II ความเร็ว 450 MHz ร้อยละ 42 ผู้ที่ต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสมรรถนะของ Pentium III สามารถเข้าไปดูได้ที่
www.intel.com/procs/perf
คอมพิวเตอร์ที่มี Pentium III จะมีวางจำหน่ายในวันเปิดตัว พร้อม Chipset Intel 440BX AGP ซึ่งจะให้สมรรถนะและความยืดหยุ่นในการปรับเปลี่ยนให้กับเข้าโพรเซสเซอร์รุ่นล่าสุดนี้และ ยังทำให้ใช้งานได้อย่างง่ายดายยิ่งขึ้นสำหรับผู้ใช้งานในภาคธุรกิจ
Pentium III ใช้กระบวนการผลิตแบบ 0.25 ไมครอน มี สถาปัตยกรรมบัสอิสระแบบคู่(DIB) มี แคช L1 แบบ Non-Blocking ขนาด 32 K(16K/16K)และ แคช L2 แบบ Non-Blocking Unified ขนาด 512 K และยังนำเสนอคุณสมบัติใหม่ที่เรียกว่า
โพรเซสเซอร์ ซีเรียล นัมเบอร์ ซึ่งผู้ใช้พีซีสามารถกำหนดได้เองว่าจะใช้หรือไม่
คุณสมบัติใหม่นี้จะทำงานร่วมกับโซลูชันด้านความปลอดภัยเพื่อทำให้การทำธุรกรรมบนอินเตอร์เน็ต มีความปลอดภัยมากยิ่งขึ้น ในกรณีของผู้จัดการฝ่ายเทคโนโลยีสารสนเทศขององค์กรต่างๆ นั้น
โพรเซสเซอร์ ซีเรียล นัมเบอร์นี้ก็จะช่วยให้การจัดการคอมพิวเตอร์ซึ่งเป็นทรัพย์สินของบริษัท เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยสามารถติดตามการทำงานของพีซีแต่ละเครื่องและแอพพลิเคชันต่างๆ ในระบบเครือข่ายของบริษัทได้ง่ายขึ้น รวมทั้งยังสามารถจัดการข้อมูลและควบคุมการเข้าถึงข้อมูลที่เป็นหัวใจสำคัญขององค์กรได้ดีขึ้นเช่นกัน

กลับไปที่สารบัญ

Xeon

เป็น Processor ที่ได้รับการออกแบบมาสำหรับเครื่องเซิร์ฟเวอร์ เพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับภาคธุรกิจ เพนเทียมทู 350,400 และ 450 เมกะเฮิรตซ์ โพรเซสเซอร์ทั้งหมดนี้จะใช้ช่องเสียบแบบ สล็อต 2 เพื่อรองรับขนาดตลับที่ใหญ่ขึ้น อีกทั้งมีแคช level 2 รุ่นใหม่ล่าสุดขนาด 2 เมกะไบต์ ที่สามารถทำงานด้วยความเร็วเท่ากับซีพียูติดตั้งมาด้วย (หรือเร็วเป็นสองเท่าของแคช level 2 รุ่นที่ใช้อยู่ขณะนี้) และซีพียูสำหรับเซิร์ฟเวอร์นี้ยัง สามารถทำงานร่วมกับระบบบัสความเร็ว 100 เมกะเฮิรตซ์, สามารถรองรับการใช้งานแบบ Multi-Processors ได้อย่างไม่จำกัดตั้งแต่ 2 CPU ขึ้นไป และสนับสนุนหน่วยความจำที่มีขนาดใหญ่กว่า 4 กิกะไบต์ โดยใช้สถาปัตยกรรมหน่วยความจำส่วนขยายของ เครื่องเซิร์ฟเวอร์อินเทล และหน่วยความจำแบบ Addressable ที่มีขนาดใหญ่ถึง 64 GB รวมทั้งคุณสมบัติด้านการจัดการระบบแบบใหม่ผ่านทางบัสการจัดการระบบ(System Management Bus)


Celeron

เป็น Processor ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการ และความเหมาะสมในด้านราคา
สำหรับผู้ใช้งานตามบ้าน และในภาคธุรกิจ มีทั้งในรุ่นความเร็ว 266 MHz และ 300 MHz มีพื้นฐานมาจาก การทำงานของ Intel P6 microarchitecture ซึ่งเหมือนกับ microarchitecture ของ Pentium II processor ภายในประกอบด้วย Intel's media-enhancing MMX เทคโนโลยี รวมทั้ง Dynamic Execution เทคโนโลยี การผลิตใช้เทคโนโลยี0.25ไมครอน เพื่อช่วยประหยัดพลังงาน นอกจากนี้ยังตอบสนองการทำงานทั้งในด้าน Floating Point, Integer และMultimedia.


Pentium II

Pentium II เป็นสมาชิกในเจอเนอเรชันที่สองของตระกูล P6 นอกจากมันจะมีชุดคำสั่ง MMX แล้ว
ชิปนี้ยังมีแคช L1 มากกว่า Pentium Pro 2 เท่า ( แคชคำสั่งและข้อมูลอย่างละ 16 K แทนที่จะเป็นอย่างละ 8 K ) และมันสื่อสารกับแคช L2 ที่ครึ่งหนึ่งของความเร็วสัญญาณนาฬิกา ของโพรเซสเซอร์ แทนที่จะเป็นที่อัตราเท่ากัน แทนที่จะจัดแพ็กเกจพร้อมกับชิป L2 ลงในแพ็กเกจเซรามิก หลุมคู่ Pentium II ถูกเมาส์ลงบนแพ็กเกจชิปเดี่ยวที่สะดวก ซึ่งให้การติดต่อกับบัสระบบและอินเตอร์เฟซกับ L2 ที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม Intel ไม่ได้ขายชิปนี้เพียงอย่างเดียว โพรเซสเซอร์จะถูกเมาส์บนแผงวงจรเล็ก ๆ ไปพร้อมกับชิป SRAM ที่ใช้เป็นแคช L2 แผงวงจรนี้ ( ซึ่ง Intel เรียกว่า SEC - Single Edge Contact )
จะถูกหุ้มด้วยพลาสติกและโลหะ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ Intel เรียกว่า Pentium II

การอินเตอร์เฟซกับแคช L2 ของ Pentium II มีความเร็วเป็นครึ่งหนึ่งของ Pentium Pro แต่แคช L1 บนซีพียูที่ใหญ่กว่า ก็ช่วยบรรเทาปัญหาส่วนนี้ได้บางส่วน ที่สำคัญกว่านั้นการอินเตอร์เฟซ
แคชที่ความเร็วครึ่งเดียวทำให้ง่ายต่อการเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกาของซีพียู
ซึ่งขณะนี้ Pentium II มีจำหน่ายที่ความเร็ว 233 , 266 และ 300 เมกะเฮิรตซ์

Pentium II 400 MHz

โพรเซสเซอร์เพนเทียมทูรุ่นล่าที่มีชื่อโค้ดว่า Deschutes นี้ได้ปรากฏตัวออกมาสู่สาธารณชนเรียบร้อยแล้ว มีเหตุผลอยู่ 2 อย่างที่จะทำให้คุณหลงใหลในตัวมัน
1... Deschutes เพิ่ม Clock rate หรือความถี่สัญญาณสูงขึ้นจากรุ่นก่อนมาก
ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้นจากเดิมประมาณสองเท่า
2... Deschutes จะทำให้ความนิยมในการใช้เครื่องเพนเทียมทู สำหรับงานประเภทต่าง ๆ นั้นสูงขึ้น เนื่องจากโพรเซสเซอร์ รุ่นนี้จะทำให้ระบบสามารถทำงานได้เร็วขึ้น ในราคาที่ถูกลง

โพรเซสเซอร์ Deschutes ทั้ง 4 เวอร์ชันนี้เพิ่งจะเริ่มใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบ 0.25 ไมครอนแทนที่เทคโนโลยี
การผลิตแบบ 0.35 แบบเดียวกันที่มีอยู่บนเพนเทียมทู 333 เมกะเฮิรต์ที่พึ่งเปิดตัวด้วย การที่ทางอินเทลใช้เทคโนโลยีการผลิตแบบใหม่นี้เอง
จึงทำให้เพนเทียมทู รุ่นใหม่มีขนาดเล็กลง กินไฟน้อยลง และราคาก็ถูกลงด้วย

ต่อมามีการลดขนาดของเพนเทียมทูให้บางลงเพื่อให้ สามารถเสียบเข้ากับสล็อต 1 ได้เพนเทียมทู Deschutes ที่ถูกลดขนาดลงแล้วนั้นจะมีชื่อว่า Celeron มีทั้งแบบความเร็ว 233 และ 266 เมกะเฮิรตซ์ และต่อไปก็จะมีโพรเซสเซอร์ความเร็ว 300 และ 333 เมกะเฮิรตซ์ตามมาอีกในภายหลัง


Pentium Pro 150 MHz

สมาชิกตัวแรกของครอบครัว P6 คือ Pentium Pro ใช้วิธีการแพ็กเกจที่แปลกใหม่ออกไป
ชิปโพรเซสเซอร์ถูกเมาส์ ลงในแพ็กเกจหลุมคู่พร้อมกับชิปแคช Level 2 ( L2 ) การเชื่อมต่อระหว่างโพรเซส เซอร์และชิปแคชอยู่ในแพ็กเกจ ทำให้ง่ายในการรันแคชที่ความเร็วสูง ๆ อันที่จริงแล้วแคช L2 ใน Pentium Pro รันที่ความเร็วเดียวกับโพรเซสเซอร์ ใน Pentium Pro 200 MHz การถ่ายข้อมูลระหว่างโพรเซสเซอร์และแคชรันเต็มที่ที่เรต 200 MHz

กรรมวิธีการออกแบบแบบนี้ทำให้ Intel สามารถดึงสมรรถนะสูงสุดจากโพรเซสเซอร์ P6 รุ่นแรกได้ตั้งแต่ตอนแนะนำตัว แต่ในระยะยาวนั้นมันกลับเป็นความคิดที่ไม่เข้าท่านัก
1 … แพ็กเกจแบบหลุมคู่ มีราคาแพง
2 … ชิปแคชใช้ความจุภายในที่แสนจะมีค่าของ Intel ไปจำนวนไม่น้อย
3 … การอินเตอร์เฟซกับแคชที่ความเร็วเต็มที่ทำให้เป็นการยากที่จะเพิ่มความเร็วโพรเซสเซอร์

Pentium Pro 200 MHz

ความโดดเด่นของรุ่นนี้อยู่ที่การทำงานกับApplication 32 Bit และการทำงานภายใต้ระบบปฏิบัติการแบบ 32 Bit อย่าง Windows NT เหมาะการทำงานApplication Image Processing หรือการทำงานServerเท่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำงานแบบMulti-Processorsเพราะสามารถรองรับการใช้งานแบบ Multi-Processorsได้ 2 CPU เป็นต้นไป




โพรเซสเซอร์ Pentium MMX ( ชื่อเป็นทางการคือ โพรเซสเซอร์ Pentium พร้อมเทคโนโลยี MMX และชื่อรหัส P55C )

เทคโนโลยี MMX ของ Intel ที่ออกมาสู่ตลาดนั้นก็ได้เป็นไปตามสัญญาที่ทาง Intel ได้ให้ไว้กับผู้ซื้อ กล่าวคือ มันช่วยให้เครื่องคอมพิวเตอร์พีซี ทำงานกับข้อมูลภาพและเสียงได้อย่าง มีประสิทธิภาพมากขึ้นจริง แต่อย่างไรก็ตาม ถ้าจะให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดแล้วชิปเหล่านี้ก็ต้อง ถูกใช้กับโปรแกรมที่เขียนขึ้นเพื่อเทคโนโลยี MMX ด้วย

CPU Pentium MMX ของ Intel นั้นจะบรรจุชุดคำสั่งใหม่ที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ในการทำงานด้านภาพและเสียงเป็นจำนวน 57 คำสั่ง ซึ่ง Intel ก็อ้างว่านี่คือการปรับปรุงครั้งใหญ่ อีกครั้งหนึ่งของสถาปัตยกรรมชิป x86 หลังจากการเกิดขึ้นของชิป 80386 สิ่งที่เป็นหัวใจของ CPU MMX ก็คือกระบวนการที่เรียกว่า SIMD ( Single Instruction Multiple Data ) ซึ่งจะช่วยให้ CPU MMX สามารถใช้การคำนวณหนึ่งครั้งกับข้อมูลหลายชุดได้พร้อม ๆ กัน สามารถโอเปอเรตข้อมูล 64 บิต ได้ในครั้งเดียว โดย พิจารณาข้อมูล 64 บิตเป็น 8 ตัว ตัวละ 8 บิต , 4 ตัวตัวละ 16 บิต , หรือ 2 ตัวตัวละ 32 บิต ซึ่งเป็นการทำการคำนวณแบบขนาน ที่ทำให้งานบางอย่างทำได้รวดเร็วขึ้นมาก
ในขณะที่ชิปอื่น ๆ ที่ไม่ได้ใช้เทคโนโลยี MMX จะต้องแยกคำนวณข้อมูลแต่ละชุดซึ่งจะให้ทำงานได้ช้ากว่า CPU MMX ยังมีหน่วยความจำแคช L1 ขนาด 32 KB ซึ่งเป็น 2 เท่าของ Pentium ธรรมดาอีกด้วย โดยมีจำหน่ายที่ความเร็ว 166, 200, 233 MHz

กลับไปที่สารบัญ

PENTIUM


Pentium เป็น CPU ที่เกิดจากการผสมข้อดีของ 486 เข้ากับคุณสมบัติที่ดีบางอย่างของชิป ตระกูล RISC แต่ยังคงใช้รีจิสเตอร์ทุกชนิดเหมือน 486 ทุกประการ รวมทั้งรีจิสเตอร์สำหรับอ้างหน่วยความจำทั้งหมด , เป็นชิปชนิด 64 บิต มี 273 ขา ( ชิป 486 มี 168 ขา ) บัสข้อมูลเป็นชนิด 64 บิต , มีพลังคำนวณที่ดีกว่าชิป 486 ที่ความเร็วเดียวกันประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ (เมื่อใช้โปรแกรมทดสอบของ PC Magazine ซึ่งยังไม่ได้คอมไพล์ใหม่เพื่อเรียกใช้ระบบไปป์ไลน์คู่ของ Pentium) โดยการออกแบบต่อไปนี้จะทำให้ชิปมีพลังสูงขึ้นกว่าเดิม

  • การออกแบบชนิด superscalar เป็นการออกแบบโปรเซสเซอร์แบบหนึ่งที่ใส่ กลไกแยกงานเป็น ส่วนแล้วแยกกันทำ หรือ ไปป์ไลน์ เข้าไปมากกว่า 2 ชุดทำให้สามารถประมวลผลได้มากกว่า 1 คำ สั่งในเวลาเดียวกัน และมีไปป์ไลน์คู่ทำให้ชิปรุ่นนี้ประมวลผลได้หลายคำสั่งต่อวินาที
  • หน่วยประมวลผลเลขทศนิยมดีขึ้นกว่าเดิม ทำงานเร็วขึ้น
  • การทำนายกิ่งโปรแกรม ( branch prediction ) ทำนายว่าโปรแกรมน่าจะวิ่งไปทางกิ่งใดมากกว่า วิธีการนี้ ทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้น
  • เพิ่มหน่วยความจำแคช โดยแบ่งเป็น 8 KB สำหรับตัวข้อมูล และอีก 8 KB สำหรับตัวคำสั่ง (สำหรับชิป 486 จะมีหน่วยความจำแคชภายในแค่ 8 KB โดยผสมปนระหว่างตัวคำสั่งและตัวข้อ- มูล )
  • มีวิธีการจัดการกำลังไฟฟ้าของชิป เพื่อการประหยัดไฟและความปลอดภัยของข้อมูล

เนื่องจากชิป Pentium ใช้ถอดแบบการอ้างรีจิสเตอร์มาจากชิปรุ่น 386/486 ดังนั้น ชิป Pentium จึงสามารถใช้จัดการหน่วยความจำแบบโหมด real , protected หรือ virtual 86 ก็ได้ อย่างไรก็ดี เรื่องนี้มีการเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยคือ ถ้าเป็นชิป 386/486 จะอ้างหน่วยความจำทีละหน้า หน้าละ 4KB แต่สำหรับ Pentium นอกจากจะอ้างหน้าหน่วยความจำได้ 4 KB เหมือนเดิมแล้ว ยังสามารถอ้างหน่วยความจำทีละ 4MB ไปพร้อม ๆ กับการอ้างทีละ 4 KB ได้อีกด้วย วิธีการนี้ทำให้เราสามารถเคลื่อนย้ายบล็อคหน่วยความจำได้ทีละมาก ๆ เหมาะกับโปรแกรมประเภทกราฟฟิกหรือภาพต่าง ๆ

การทำไปป์ไลน์ เพื่อให้เร็วเทียบเท่า RISC

เริ่มจากชิป 386/486 ซึ่งมีการแบ่งงานออกเป็นส่วนแล้วแยกกันทำ หรือไปป์ไลน์ ผลการทำไปป์ไลน์นี้ทำให้ชิปประมวลผลได้หลายส่วน ซึ่งเทคนิคนี้ทางIntel ได้ขอยืมมาจากชิปประเภท RISC Reduced Instruction- Set Computing หรือชิปที่มีการลดทอนคำสั่ง ครั้นมาถึง Pentium ก็ได้มีการออกแบบให้ดียิ่งขึ้นไปอีก โดยใส่ไปป์ไลน์เข้าไปอีกชุดหนึ่ง ทำให้ประมวลผลได้เร็วกว่าชิปประเภท scalar อย่าง 486 ขึ้นไปอีก โดยสามารถประมวลผล ได้มากกว่า 1 คำสั่งต่อหนึ่งสัญญาณนาฬิกา ทั้งชิป 386/486 และPentium ต่างเป็นชิปในตระกูล CISC ( Complex Instruction- Set Computing ) หรือชิปที่มีคำสั่งสำหรับการประมวลผลมากมายและซับซ้อน ต่างกับ RISC ซึ่งจะมีคำสั่งเฉพาะเท่าที่จำเป็น หรือเป็นพื้นฐานเท่านั้น การทำงานภายใน CPU ก็เช่นเดียวกันเนื่องจากสามารถแบ่งงานทั้งหมดออกเป็นส่วน ๆได้ สำหรับ Pentium มีการแบ่งส่วนงานหลักออกเป็น 5ส่วน ได้แก่ ดึงคำสั่งจากหน่วยความจำแคชภายในเข้ามา ( prefetch ) , แปลครั้งที่1 ( decode1 ) , แปลครั้งที่2 ( decode2 ) , ปฏิบัติการ ( execute ) , และนำข้อมูลที่ได้จากการปฏิบัติการเข้าไปเก็บไว้ใน หน่วยความจำแคช ในส่วนที่เป็นข้อมูล โดยมีการเขียนข้อมุลกลับในลักษณะ write back

ชิป Pentium ได้มีการออกแบบหน่วยความจำแคชภายในที่เก็บข้อมูลแบบเข้าได้ 2 ทิศทาง ( dual-access ) และ8-way interleaved ( เพื่อป้องกันความสับสนที่เกิดจากการเข้าหาพร้อมกัน2ทิศ ) ซึ่งการออกแบบในลักษณะนี้นับเป็นครั้งแรกในชิปชนิด ซูเปอร์สเกลาร์และด้วยวิธีการนี้ทำให้แต่ละไปป์ไลน์สามารถเข้าถึงข้อมูลได้พร้อม ๆกัน และเป็นอิสระต่อกัน


ชิปในลักษณะ In-order-issue, in-order-completion superscalar

ชิป Pentium จะทำงานเรียงลำดับตามคำสั่งตลอดเวลา แม้ว่าตามทฤษฎีแล้ว พบว่าการทำงานแบบไม่เรียงลำดับ จะทำให้ ประสิทธิภาพมากกว่า แต่นั่นก็ต้องมีการออกแบบฮาร์ดแวร์ชนิดพิเศษ Pentiumมีการออกแบบหน่วยจัดการบัส( BU : Bus Unit ) แบบใหม่ สามารถเรียกใช้ข้อมูลผ่านบัสได้ด้วยความเร็ว 528 MB ต่อวินาที ( brust mode ที่ความเร็ว 66 MHz ) ซึ่งมากกว่าชิป 486SX-66 อยู่ถึง 2เท่า การทำงานที่ brust mode นี้จะทำงานสัมพันธ์กับขนาดของบัสภายในชิป Pentium ซึ่งเป็นชนิด 256 บิต โดยเวลา 5 สัญญาณนาฬิกาจะดึงข้อมูลได้ทีละ 256 บิต

สิ่งใหม่ และที่พัฒนาขึ้น

นอกเหนือจากที่กล่าวมาแล้ว ชิป Pentium ยังมีการพัฒนาหรือสร้างใหม่ในหลายส่วน เช่น ระบบบัสแบบใหม่ที่ชื่อว่า address pipe-lining ซึ่งได้หายไปในชิปตระกูล 486 ระบบบัสแบบนี้จะอนุญาตให้บัสไซเคิล 2 ไซเคิลสามารถทำงานไปได้พร้อมกัน โดยไซเคิลแรกอาจจะถอดรหัสตำแหน่งข้อมูลใหม่ ในขณะที่บัสไซเคิลปัจจุบันยังคงทำงานอยู่ในการดึงข้อมูล จุดนี้เป็นประโยชน์มากในกรณีที่ใช้หน่วยความจำที่ช้าแต่ไม่ต้องการรอ หรือต้องการความเร็วในการอ่านข้อมูลสูงขึ้น เป้าหมายของ prefetch unit ( PU ) ก็คือ การอ่านข้อมูลเข้าไปเก็บในไปป์ไลน์ให้เต็มเสมอ บัสของ PU ที่ต่อกับหน่วยความจำแคช จะกว้าง 256 บิตหรือคิดเป็น 2 เท่าเมื่อเทียบกับ 486 แต่จริงๆแล้ว เวลาอ่านข้อมูลจากหน่วยความจำแคชเพื่อป้อนเข้า ไปป์ไลน์ทั้งสอง PU จะอ่านข้อมูล 256 บิต จำนวน 2ชุดต่อครั้ง หรืออ่านทีละ 64 ไบต์นั่นเอง


กระบวนการประหยัดไฟ และก้าวย่างต่อไป

ภายในชิป Pentium ยังมีระบบ SMM ( System Management Mode ) ซึ่งทำหน้าที่คล้ายใน 486SL ก็คือ หยุดการใช้ไฟในส่วนที่ไม่จำเป็น โดยอะไรก็ตามที่ไม่ได้ใช้เป็นเวลานานก็จะมีการหยุดทำงานชั่วคราว แม้กระทั่งตัว CPU เองก็ตาม ซึ่งอนุญาตให้มี SMI ( System management Interrupt ) เพื่อสั่งให้ CPU จัดเก็บค่าต่าง ๆของรีจิสเตอร์ ไว้ในหน่วยความจำก่อนหยุดทำงานชั่วขณะเพื่อประหยัดไฟ และเมื่อต้องการเรียกใช้ใหม่ ระบบก็พร้อมที่จะกลับมาที่ตำแหน่งเดิม ก่อนที่จะมีการหยุดเครื่องเพื่อประหยัดไฟ สิ่งที่ Pentium พัฒนาต่อจาก 486 ที่เด่นชัดมีหลายประการ ซึ่งพอสรุปคร่าว ๆได้ดังนี้

  • Pentiumมีโครงสร้างบัสแบบ 64 บิต ขณะที่ 486 มีโครงสร้างบัสเพียง 32 บิต โดยมีการแบ่งแยก ข้อมูลเป็น 8 ไบต์ และยังแยกพาริตี้อีก 8 บิต โดยการอ้างอิงaddress แบบมีพาริตี้ได้โดยตรงในชิป โดยไม่ต้องมีการตรวจสอบภายนอก
  • การดำเนินการทางโครงสร้าง address Pentiumจัดการaddressอ้างอิงตามไปป์ไลน์และมีการ คาดคะเนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพค่าของไปป์ไลน์
  • Pentiumมีแคชขนาด 8K ทั้งข้อมูลและ data
  • Pentiumมีโครงสร้างการขยายภายในเพื่อการคำนวณแบบขยาย ทำให้การทำงานโดยรวมเร็วขึ้น


การพัฒนาจากรุ่น 486 มาเป็น Intel Pentium 66 , 75 MHz จะมีการเพิ่มประสิทธิภาพของ CPU ที่เด่นชัดคือ การเพิ่มความเร็วสัญญาณนาฬิกา นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาโครงสร้างภายใน โดยเฉพาะฟังก์ชั่นการทำงานแบบขยายที่เรียกว่า ไปป์ไลน์ด้วย ขั้นตอนการผลิตจะใช้เทคโนโลยีล่าสุดที่มีในขณะนั้น ผลิตชิปออกมาทั้งแผ่นเวเฟอร์เลย ส่วนสาเหตุที่ทำให้เกิดเป็นชิปรุ่นต่างๆก็เกิดจากขั้นตอนของการผลิตชิปนี่เอง ซึ่งถ้าหลังจากที่เราทดสอบดูว่าซีพียูรุ่นนี้เข้ากับตามมาตรฐานใดที่อินเทลกำหนดไว้บ้าง จากนั้นจึงเปลี่ยนชื่อรุ่นกลายเป็นรุ่นนั้นแทน อย่างเช่น ถ้าทดสอบได้ว่าซีพียูตัวนี้สามารถทำงานได้ที่ความถี่ 370 เมกะเฮิตซ์ แต่ว่าในรุ่นที่กำหนดไว้มีแค่รุ่น 350 เมกะเฮิตซ์ ซีพียูตัวนี้ก็จะกลายเป็นเพนเทียมทู 350 เมกะเฮิตซ์ ทั้งที่ทำงานได้ที่ความถี่ถึง 370 เมกะเฮิตซ์ ซึ่งในขณะนี้ซีพียูที่มีความสามารถต่ำสุดที่อินเทลผลิตในตอนนี้ก็คือ เพนเทียมทู 266 เมกะเฮิตซ์ ด้วยเหตุนี้เองจึงทำให้เพนเทียมทู 233 เมกะเฮิตซ์ หมดไปจากตลาดอย่างรวดเร็ว (CPU ทุกยี่ห้อจะทดสอบแบบนี้ ทำให้ CPU overclock กันโดยการเปลี่ยน clock multiplier ได้ เพราะถ้าทำมาเป็นรุ่นๆแยกกันต่างหากจะ lock clock multiplier ได้ตั้งแต่ในกระบวนการผลิตแล้ว แต่แท้ที่จริงแล้ว intel จะผลิต wafer ออกมาแล้วมาแยกทดสอบที่ top spec ก่อน ผ่านกี่ตัวก็แยกออกมา ที่เหลือ ก็ทดสอบที่ความเร็วต่ำลงมาเป็นขั้นๆ ตัวไหนผ่านก็แยกออกมาเรื่อยๆ ฯลฯ แต่การทดสอบของ intel จะมีการนำมารันที่อุณหภูมิสูง และมีการนำมาป้อนไฟเกินด้วย ทำให้ cpu ของ intel ถึง overclock ได้พอสมควร)



Pentium 100 MHz

การผลิตใช้เทคโนโลยี 0.6 ไมครอน ทำให้ใช้พลังงานน้อยกว่ารุ่นแรก ใช้ทรานซิสเตอร์เป็นล้านๆ ตัว Transistorที่เล็กกว่าหมายถึงระยะทางที่สั้นกว่า การสร้างPentiumนี้ใช้ 4 Layer ช่วยประหยัดพลังงาน processor ส่วนใหญ่ ใช้ 3Layer อีก Layer ที่เพิ่มขึ้นมาช่วยแพร่กระจายพลังงานภายในชิปPentiumตัวนี้สามารถทำงานที่ระดับแรงดันเพียง 3.3 V ( เดิม 5V ) ซึ่งจะใช้กำลัง 4W ขณะทำงานที่ความเร็ว 100 MHz ขณะที่ชิป รุ่นแรกใช้ 14 W และการที่ทำงานที่แรงดัน3.3 V ทำให้ทำงานที่ อุณหภูมิ ต่ำกว่าด้วย Pentiumใหม่นี้มีส่วนของการสร้างสัญญาณนาฬิกาสำหรับการทำงานที่สามารถโปรแกรมได้ โดยสนับสนุนการทำงานในลักษณะที่เป็นอัตราส่วนของความถี่ภายใน เทียบกับภายนอก 3 ค่าด้วยกัน ได้แก่ 2:1 , 1.5:1 , 1:1 ซึ่งหมายความว่าผู้ผลิต PC สามารถใช้ ชิปนี้ ทำงานที่ 90 หรือ 100 MHz ลงบนระบบที่มีความเร่งในการทำงานของบัสเป็น 60 หรือ 50 MHz ก็ได้

Pentium 120 MHz

เป็นชิปตัวแรกที่ใช้เทคโนโลยีการผลิต 0.35 ไมครอนซึ่งต่างจาก Pentium 90,100 MHzซึ่งใช้เทคโนโลยีการผลิต 0.6 ไมครอน และ 60,66 MHz ซึ่งใช้ 0.8 ไมครอน ซึ่งการใช้เทคโนโลยี 0.35 ไมครอนจะช่วยลดต้นทุนในการผลิต ในการทำงานของชิปPentium 120 MHz ยังคงใช้แรงดันเพียง 3.3 V เท่าเดิมแต่ภายในชิปจะมีระบบจัดการและพลังงานภายในตัว และต่อมาได้ผลิตรุ่นความเร็ว 133, 166, 200 MHz

กลับไปที่สารบัญ

80486

ซีพียู 80486 ถูกพัฒนาขึ้นมาเมื่อปี พ.ศ. 2532 โดยบริษัทอินเทล โดยมีจุดมุ่งหมายในการพัฒนาคือ

  1. ให้การทำงานที่คอมแพตกับ 80386 ทุกประการ โดยจะเป็นการคอมแพตในระดับไบนารี
  2. เพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม จาก 80386 อีก 2-3 เท่า ถึงแม้นว่าจะใช้ความของสัญญาณนาฬิกาเท่ากันก็ตาม
  3. ขยายขีดความสามารถของเครื่องพีซีให้เทียบเท่ากับมินิคอมพิวเตอร์และเวิร์กสเตชั่น

ดังนั้น เมื่อผู้ใช้มองจะเห็นว่า 80486 มีคุณลักษณะเหมือนกับ 80386 แต่จะมีความเร็ว ในการทำงานที่สูงกว่ามาก ความแตกต่างที่เห็นได้อีกก็คือ 80486 ได้รวมเอาชิปต่าง ๆ ที่สมัยก่อน เคยอยู่แยกกันเข้าไว้ในส่วนของตัวซีพียูเลย เช่น หน่วยประมวลผลร่วมคณิตศาสตร์ หน่วยความจำแคช และส่วนจัดการหน่วยความจำ ทำให้ความเร็วในการทำงานสูงมากอินเทลได้เลือกใช้เทคโนโลยี 1 ไมครอนแบบ CMOS ในการสร้าง 80486 ทำให้มี จำนวนทรานซิสเตอร์สูงถึง 1,250,000 ตัวเมื่อเทียบกับ 80386 ซึ่งมีอยู่ประมาณ 275,000 ตัว การออกแบบจะเน้นที่ความคอมแพตทิเบิลกับ 80386 เนื่องจากมีซอฟต์แวร์เป็นจำนวนมาก ถูกพัฒนาขึ้นมาบน 80386 การคอมแพตทิเบิลนี้เน้นที่ซอฟต์แวร์ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นที่ฮาร์ดแวร์ จะต้องคอมแพตทิเบิลด้วย การที่จะทำให้ฮาร์ดแวร์ของ 80486 มีประสิทธิภาพที่ดีกว่า 80386 จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางฮาร์ดแวร์ใหม่ โดยการเพิ่มส่วนสำคัญต่าง ๆ เข้าไปในตัวชีปซีพียูเลยเพื่อให้ประสิทธิภาพโดยยรวมสูงขึ้น ที่สำคัญได้มีการเพิ่ม หน่วยความจำแคชเข้าไว้ในตัวซีพียูเลย หน่วยความจำประเภทนี้เป็นหน่วยความจำความเร็วสูง ที่ซีพียูใช้ในการทำงาน โดยที่ผู้ใช้ทางซอฟต์แวร์มองไม่เห็นซึ่งจะเป็นส่วนที่เกิดขึ้นกับการทำงาน ภายในฮาร์ดแวร์ โดยโครงสร้างการอ้างอิงถึงหน่วยความจำ ซึ่งคงเป็นปกติในระดับซอฟต์แวร์ หน่วยความจำแคชที่ว่านี้มีขนาด 8 กิโลไบต์ ซึ่งนับว่าสูงพอสำหรับการทำงาน คุณสมบัติที่สำคัญ ของ 80486 พอจะสรุปออกมาได้ดังนี้

  1. 80486 มีหน่วยความจำแคชภายในตัวเองขนาด 8 กิโลไบต์ ใช้การเข้าถึงข้อมูลแบบ four way การทำแคชนี้เป็นการกระทำทั้งคำสั่งและข้อมูล พร้อมทั้งมีบัฟเฟอร์ 4 ตัวเพื่อทำ write through update policy
  2. มีหน่วยประมวลผลร่วมคณิตศาสตร์ภายในตัว 80486 เอง โดยมีความคอมแพตทิเบิลกับ 80387 ครบ 100%
  3. ทำ Borst-mode bus ได้ถึง 106 เมกะไบต์ต่อวินาทีในซีพียูขนาด 33 เมกะเฮิรตซ์
  4. สนับสนุนการทำงานแบบมัลติโปรเซสเซอร์ โดยมีคำสั่งและขาสัญญาณรองรับการทำงาน
  5. ความสามาถในการทำงานจะเร็วกว่า 80386 ประมาณ 2-4 เท่า สามารถประมวลผลได้ 15 ถึง 20 MIPS ที่ความถี่ 25-33 เมกะเฮิรตซ์

ถ้าจะลองพิจารณาความสามารถของ 80486 โดยเปรียบเทียบกับ 80386 รวมกับ 80387 สามารถสรุปออกมาให้เห็นได้ดังนี้

  1. จำนวนสัญญาณนาฬิกาใน 1 คำสั่งของ 80486 จะน้อยลงทำให้ประสิทธิภาพ การทำงานสูงขึ้น
  2. ระบบบัสมีความเร็วสูงขึ้นกว่า 80386
  3. มีหน่วยความจำแคชขนาด 8 กิโลไบต์ ทำให้มีการเพิ่มบิตบางบิตภายในตัวรีจิสเตอร์ CRO เพื่อสนันสนุนแคช
  4. 80486 มีหน่วยประมวลปลร่วมคณิตศาสตร์ภายในตัว ทำให้ไม่ต้องทำ I/O เมื่อใช้คำสั่งเกี่ยวกับ Floating Point
  5. มีคำสั่งต่าง ๆ เพิ่มมากขึ้น
  6. มีรีจิสเตอร์ตรวจสอบเพิ่มขึ้น รวมทั้งมีการเพิ่มบิตเข้าไปในรีจิสเตอร์บางตัว เพื่อเพิ่มความสามารถในการทำงาน

    การทำงานของ 80486 มีโหมดการทำงานที่เหมือนกับ 80386 คือเรียลโหมด โพรเท็กต์โหมดและโหมดเสมือน 8086 โดยความสามารถในแต่ละโหมดเป็นดังนี้

    1. เรียลโหมด มีการทำงานเป็นแบบ 8086 ด้วยความเร็วสูง มีขนาดเซกเมนต์ขนาด 64 กิโลไบต์ มีการกระทำและการอ้างแอดเดรสเป็น 16 บิต และช่วงการอ้างแอดเดรส สูงสุดขนาด 1 เมกะไบต์เช่นเกียวกับ 8086
    2. โพรเท็กต์โหมด เป็นการใช้ความสามาถของ 80486 อย่างเต็มที่ ซึ่งแล้วแต่การกำหนด ลักษณะของการใช้หน่วยความจำคือ
      • เซกเมนต์ (segment) สามารถมีเซกเมนต์ได้ขนาดใหญ๋สูงสุด 4 กิกะไบต์ และสามารถอ้างหน่วยความจำเสมือนได้ใหญ่ที่สุดเท่ากับ 64 เทอราไบต์
      • แฟล็ต (flat) การอ้างแอดเดรสแบบต่อเนื่องสามารถทำได้สูงสุด 4 กิกะไบต์
      • เพจ (paged) อ้างได้สูงสุด 4 กิกะไบต์
      • ไฮบริด (hybrid) เป็นการใช้หน่วยความจำแบบเซกเมนต์และเพจร่วมกัน
    3. โหมดเสมือน 8086 มีการทำงานเหมือนกับ 80386 ในโหมด 8086 เสมือนกับไม่มี 8086 ทำงานเฉย ๆ อ้างพร้อมกัน ไม่ขึ้นอยู่กับโหมดแต่ละตัว สามารถอ้างหน่วยความจำได้สูงสุด 1 เมกะไบต์เช่นเดียวกับ 8086 แต่ความเร็วในการทำงานจะสูงกว่า 8086 เนื่องจากปัจจัยหลาย ๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างของซีพียูหรือความถี่ของสัญญาณนาฬิกาที่ใช้

    80486DX2/66

    ชิป DX2 เป็นชิปที่ใช้เทคโนโลยีของ "Clock doubling" หมายถึงจะใช้ความเร็ว ในการประมวลผล ภายในชิปเป็นสองเท่าของภายนอกชิปซึ่งยังคงใช้อัตราสัญญาณนาฬิกาเท่าเดิม ตัวชิปจะรันด้วยความเร็ว 2 ระดับ อัตราความเร็วของสัญญาณที่ต่ำกว่าจะหมายถึง สัญญาณที่มาจากตัวเมนบอร์ด ตัวอย่างเช่น เครื่อง 66 MHz 486 DX2 โดยแท้จริงแล้วจะ รันที่ความเร็ว 33 MHz แต่ความเร็วที่ใช้ภายในชิปจะใช้ที่ 66 MHz โดยมันจะใช้ความเร็ว เป็นสองเท่าของความเร็วภายนอก ทำให้สามารถใช้กับเมนบอร์ดและอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ออกแบบ มาที่ 33 MHz ได้ ชิป 486DX2 ถูกออกแบบมาให้เสียบลงในซ็อกเก็ตของ 486 เดิมได้ทันที ไม่ว่าจะเป็น 486DX หรือ 486SX 33 MHz และเราจะได้เครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องเดิมที่มี ประสิทธิภาพดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด


    80486DX4/100

    ลักษณะการทำงานของชิปชนิดนี้คล้ายกับ 80486DX2 เพียงแต่แทนที่จะใช้ความเร็ว ในการประมวลผลภายในชิปเป็นสองเท่าของภายนอกชิป ซีพียูภายในจะใช้ความเร็ว ในการประมวลภายในชิปเป็นสามเท่าของภายนอกชิป นั่นคือ ซีพียูรุ่นนี้จะสามารถ รันด้วยความถี่ภายในที่เป็นสามเท่าของความถี่ภายนอก หรือ ที่เรียกว่า Tripple clocok เช่น 80486DX4/100 จะรันด้วยความถี่สัญญาณภายนอกเท่ากับ 33 MHz แต่ความเร็วที่ใช้ภายในชิป จะใช้ที่ 99 MHz ซึ่งค่อนข้างน่าแปลกใจเพราะชื่อที่สมควรจะเป็น น่าจะเป็น 80486DX3-99 มากกว่า

กลับไปที่สารบัญ

80386

CPU 80386 ออกมาเมื่อปี พ.ศ. 2529 CPUรุ่นนี้เป็นแบบ 32 บิตแท้ คือ บัสข้อมูลภายใน และบัสที่ใช้ในการติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกต่าง ๆ จะมีขนาด 32 บิต ดังนั้นทำให้ใช้ หน่วยความจำได้ถึง 232 หรือ เท่ากับ 4 กิกะไบต์ ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า 80286 ถึง 256 เท่า 80386 มีการทำงานใน 3 โหมดคือ เรียลโหมด มีลักษณะการทำงานเหมือน 8086/8088 โพรเท็กต์โหมดซึ่งทำงานกับหน่วยความจำเสมือน และโหมด 86 เสมือน
(virtual 8086 mode) ซึ่งเพิ่มเข้ามาใน 80386 การทำงานในโหมดนี้เหมือนกับ 8086 หลาย ๆ ตัวทำงานพร้อมกัน แต่ละตัวของ 8086 ที่ว่านี้จะมีเนื้อที่ในหน่วยความจำของตัวเองขนาด 4 เมกะไบต์ ก็แยกต่างหากจากกัน ยกตัวอย่างเช่น การทำงานของ Window 386 สามารถรันโปรแกรมดอสได้หลาย ๆ โปรแกรม โดยแต่ละโปรแกรมก็เสมือนว่ากำลังทำงานบนเครื่อง 8086 โดยใช้ดอส แต่ความสามารถพิเศษ ที่มีมาก็คือ เมื่อโปรแกรมใดโปรแกรมหนี่งทำงานผิดพลาดก็จะไม่ส่งผลกระทบกับโปรแกรมอื่น เนื่องจากแต่ละตัวมีการทำงานที่เป็นอิสระกันนั่นเองหน่วยความจำเสมือนของ80386 มีขนาดใหญ่กว่า 80286 ถึง 65,536 เท่าคือ ขนาด 64 เทอราไบต์ ซึ่งนับว่ามากมากมหาศาลทีเดียว ทั้งนี้โดยมีกลไกทางฮาร์ดแวร์ช่วยในด้าน การจัดการหน่วยความจำเสมือนอยู่ในชิปด้วย เพื่อให้สามารถจัดการกับหน่วยความจำที่มีอยู่จริง ขนาด 4 กิกะไบต์ให้ได้

การที่บัสและโครงสร้างภายในของ 80386 นี้มีขนาด 32 บิต ทำให้การทำงานต่าง ๆ เร็วขึ้นมาก และเนื่องจากเทคโนโลยีในการผลิตก้าวหน้าไปมาก ทำให้ 80386 สามารถทำงานได้ที่ความถี่ที่สูงขึ้น เครื่องทั่ว ๆ ไปจะใช้ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ 16 เมกะเฮิรตซ์ ต่อมาความถี่ที่ใช้จะเป็น 20 ,25 และ 30 เมกะเฮิรตซ์

80386SX

ซีพียู 80386SX ออกมาเมื่อประมาณปี พ.ศ. 2531 ความสามารถของซีพียูตัวนี้ โดยรวมจะเหมือน กับ 80386 เว้นเสียแต่ว่าบัสที่ติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอกยังคงมีขนาด 16 บิตเหมือนกับ 80286 ซึ่งอาจเรียกได้ว่าเป็น 32 บิตแบบเทียม ๆ

เมื่อมีการนำซีพียู 80386SX มาใช้งาน ความถี่ในช่วงแรก ๆ จะประมาณ 16 เมกะเฮิรตซ์ ต่อมาจะใช้ที่ 20 เมกะเฮิรตซ์ ซึ่งจะมีการทำงานโดยรวมเร็วกว่า 80286 มากแต่ราคาจะถูกกว่า 80386 มากดังนั้นจึงมีผู้หันมาใช้ 80386แทนเครื่อง 80286 กันมากขึ้น

Math co-processor

หน่วยประมวลผลร่วมคณิตศาสตร์ ( Math Co-Processor ) เป็นซีพียูที่ช่วยงาน ด้านการคำนวณทางคณิตศาสตร์ต่าง ๆ โดยภายในตัวจะมีวงจรทำไว้โดยเฉพาะทำให้ สามารถทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์ได้เร็วกว่าซีพียูหลักมาก ไม่ว่าจะเป็นเลขทศนิยม แบบ Floating Point หรือฟังก์ชันตรีโกณมิติและอื่น ๆ ในตระกูลอินเทลจะมีหน่วยประมวลผลร่วมคณิตศาสตร์ 3 ตัว คือ 8087 ใช้ร่วมกับ 8086/8088 , 80287 ใช้ร่วมกับ 80286 และ 80387 ใช้ร่วมกับ 80386 สำหรับ 80486 จะมีหน่วยประมวลผลร่วม คณิตศาสตร์ติดตั้งมาภายในตัวอยู่แล้ว จึงไม่จำเป็นต้องติดตั้งเพิ่ม เครื่องพีซีส่วนใหญ่จะออกแบบ มาให้สามารถ ติดตั้งหน่วยประมวลผลร่วมคณิตศาสตร์ได้ โดยมีเต้ารับ (socket) เตรียมไว้ให้ เมื่อต้องการก็เพียงแต่หาซี้อมาเสียบในเต้ารับ ก็ใช้ได้เลย แต่การที่จะใช้งานหน่วยประมวลผล ร่วมคณิตศาสตร์ได้นั้น ขึ้นอยู่กับตัวโปรแกรมที่ใช้งานว่าสามารถเรียกใช้ได้หรือไม่ หากโปรแกรมเรียกใช้งานได้ การทำงานเกี่ยวกับตัวเลขทางคณิตศาสตร์ก็จะเร็วขึ้นมาก แต่การทำงานโดยส่วนรวมจะเร็วขึ้นมากน้อยเพียงไรนั้น ขึ้นอยู่กับว่าการคำนวณทางคณิตศาสตร์นั้น คิดเป็นอัตราส่วนมากน้อยเพียงไรกับการทำงานอื่นๆ ของโปรแกรมทั้งโปรแกรม
กลับไปที่สารบัญ

AMB Athlon 4(Palomino) 850, 900, 950 MHz และ 1 GHz ใช้ไฟ 1.4 V เป็นชิปขนาด 0.18 ไมครอน ใช้เทคนิคการเชื่อมต่อด้วยทองแดง ใช้บัสความเร็ว 200 MHz บน Socket A ใช้แคชความเร็วเท่ากับ CPU โดยแคช L1 ขนาด 128 KB แคช L2 ขนาด 256 KB ใช้หน่วยประมวลผลทศนิยมแบบ Super-scalar และยังเพิ่มการสนับสนุนคำสั่ง 3DNow! Professional อีก 52 คำสั่ง ซึ่งเป็นคำสั่งชุดเดียวกับ SSE ของอินเทล

Duron ใหม่ 800,850 MHz คือ Athlon 4 ที่ลดขนาดแคชรวมเหลือ 192 KB

AMD K7 Athlon 500 MHz - 1GHz

เป็น chip สำหรับ server หรือ pc ประสิทธิภาพสูง โพรเซสเซอร์จะถูกเมาส์บนแผงวงจรเล็ก ๆ ไปพร้อมกับชิป SRAM ที่ใช้เป็นแคช L2 ทำให้มีรูปทรงเช่นเดียวกับ pentium II คือเป็นแบบ SEC แต่ใช้ Slot A ลักษณะต่างๆเหมือน Slot 1 แต่จะแตกต่างจาก slot 1 คือใช้ความถี่บัส 200 MHz และพัฒนาจาก Alpha EV6 bus protocol ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเดียวกับที่ใช้บน Alpha 21264 microprocessor
Athlon มาพร้อมกับ L1 ขนาด 128 KB และ L2 ขนาด 512-8 MB และเทคโนโลยี 3DNow! ใช้ไฟ 1.7 V

AMD K6 200 MHz

K6 เริ่มต้นเหมือนกับ 686 ของ NexGen โดยเมื่อ AMD พบปัญหาของ K5 AMD ได้ซื้อ NexGen เพื่อที่จะได้ดีไซน์ของ 686 และทีมผู้สร้าง K6 มี MMX, แคชบนชิปที่มากกว่า (ชุดละ 32K สำหรับคำสั่งและข้อมูล) ทำให้สามารถทำกระบวนการคำสั่งในแบบขนานได้มากกว่า และรันที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่สูงกว่า โพรเซสเซอร์ K5

K6 เป็นCPUที่ทางAMDวางระดับไว้ในรุ่นเดียวกับPentium II เมื่อทดสอบด้วย Photoshop จะพบว่าK6สามารถทำเวลาได้ 4.7 วินาทีภายใต้Windows95 และ 3.7 วินาทีภายใต้Windows NT ที่โดดเด่นคือผลการทดสอบด้วยExcelใช้เวลาเพียง 6.2 วินาที

สำหรับ K5 ที่ให้สมรรถนะที่ดีกว่า Pentium ที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเท่ากัน AMD จึงใช้ระบบ PR เรตติง ตัวอย่างเช่น K5 100เมกะเฮิรตซ์ ให้สมรรถนะ Winstone เทียบได้กับ Pentium 133 เมกะเฮิรตซ์ ดังนั้น AMD จึงเรียกมันว่า K5-PR133 กับ K6 แล้ว AMD ได้กลับมาใช้เรตติง
เมกะเฮิรตซ์ อีกครั้ง การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดเนื่องจากการเลื่อนระดับอ้างอิงจาก Pentium ไป Pentium MMX และ Pentium II ทำให้มันไม่มีสเกลตัวเดียวสำหรับเปรียบเทียบที่ชัดเจนอีกต่อไป และทำให้ตัวเลขเมกะเฮิรตซ์ "ดิบ" กลับอธิบายระดับของ AMD ได้อย่างชัดเจน

จากการใช้ Business Winstone ที่รันบน Windows 95 เป็นพื้นฐาน AMD ได้ตำแหน่งของชิป K6 166 และ 200 เมกะเฮิรตซ์ ที่ความสามารถสูงกว่า Pentium MMX ที่มีความเร็วเดียวกัน โดยลำดับที่ได้ได้รับการสนับสนุนโดยการทดสอบของเราจากการใช้เกณฑ์อย่างเดียวกัน AMD วางตำแหน่งของ K6/233 เทียบเท่ากับ Pentium II/233 และจากการทดสอบของเรามันทำคะแนน ได้ใกล้เคียงแต่ต่ำกว่าในระดับ 2-3 เปอร์เซ็นต์

จากที่ K6 ทำได้ไม่ดีนักในแอปพลิเคชันที่ใช้คำสั่ง MMX หรือตัวเลขทศนิยม (FP) AMD ไม่ยอมสละซิลิคอนมากเท่ากับ Intel สำหรับฟังก์ชันนี้ ยูนิต MMX ของ AMD จึงสามารถทำงานได้ 1 คำสั่งใน 1 ครั้งเท่านั้น ในขณะที่ชิปของ Intel ทำได้ 2 คำสั่ง

ความอ่อนแอของชิปนี้แสดงออกมาในรูปของสมรรถนะที่ด้อยกว่าบน ZD 3D WinMark 97 การสังเคราะห์เลขทศนิยม, Pro/Engineer,AutoCAD และกับการทดสอบ Photoshop บางตัว ในส่วนมากของการทดสอบเหล่านี้ K6/233 ช้ากว่า Pentium II/233 มาก และบางครั้งยังช้ากว่า Pentium MMX/233 อีกด้วย

K6 3D Now

K6 3D ซึ่งจะมีการเพิ่มชุดคำสั่งเพื่อทำงานด้านกราฟิกสามมิติได้เร็วขึ้น (ด้านของอินเทลก็จะมี MMX2 ออกมาในปี้นี้เพื่อเพิ่มความสามารถด้านกราฟิกสามมิติเช่นกัน) บัดนี้ K6 3D ได้เปลี่ยนชื่อมาเป็น K6-2 แล้วทั้งนี้คงเพื่อเป็นการบอกถึงตำแหน่งของ K6 รุ่นนี้ว่าลงมาเพื่อชนกับเพนเทียมทูโดยเฉพาะ

ในรุ่นนี้ K6 จะได้เพิ่มความสามารถในการรันแอพพลิเคชันด้านกราฟิกอย่างพวกเกม และมีการประมวลผลทศนิยมที่ดีขึ้น เพราะตลอดมาด้านนี้ถือเป็นจุดอ่อนที่ชิปของ AMD ด้อยกว่าอินเทลมาโดยตลอดทั้งที่หลาย ๆ ด้านสามารถทำได้เท่าเทียมหรือดีกว่าอินเทลด้วยซ้ำไป แต่สำหรับชิปรุ่นใหม่นี้จะได้ 3D Now ซึ่งเป็นชุดคำสั่งอีก 21 คำสั่งมาช่วย ทำให้มีการประมวลผลทศนิยมดีขึ้น

AMD K5 PR-150

K5 จาก AMD เป็นโพรเซสเซอร์ x86 ตัวแรกของบริษัทที่ถูกสร้างขึ้นมาโดยไม่ขึ้นกับ Intel ก่อนหน้านั้น AMD ผลิตซีพียู 286,386 และ 486 ที่ถูกแกะแบบจากการออกแบบของ Intel โดยตรงเนื่องจาก AMD ประมาณการณ์ความยากลำบากในการออกแบบด้วยตัวเองต่ำไป และได้เลือกแนวทางการออกแบบที่ไม่ดี ทำให้ K5 วางตลาดช้าและถูกจำกัดอยู่ในระบบระดับล่างเท่านั้น ภายในสิ้นปีนี้ K5 น่าจะสาปสูญไปจากตลาด

CPUของAMDมีจุดเด่นที่ระดับราคาซึ่งถูกกว่าของทางIntel โดยK5 PR-150นั้นจะตั้งเป้าให้ทำงานได้ในระดับเดียวกับ Pentium 150 MHz ซึ่งในการทดสอบด้วยExcelนั้น K5สามารถทำเวลาได้เพียง 8.5 วินาทีเท่านั้น แต่จุดอ่อนอยู่ที่ความเร็วในการทำงานเมื่อทดสอบด้วย 3D Studio Max

กลับไปที่สารบัญ

Cyrix MII 333 MHz

ทางCyrixตั้งเป้าไว้ที่การทำงานระดับเดียวกับPentium II บน socket 7

Cyrix MIII 600,667,700 MHz

ทางCyrixตั้งเป้าไว้ที่การทำงานระดับเดียวกับPentium !!! 600-700 MHz ใช้ socket 370

Cyrix 6x86 PR-150+

ทางCyrixตั้งเป้าไว้ที่การทำงานระดับเดียวกับPentium 150 MHz การทดสอบด้วยPhotoshop ภายใต้ Windows95ทำเวลาได้ 9.3วินาทีและ 8.2 วินาทีสำหรับWindows NT จุดอ่อนของรุ่นนี้อยู่ที่การทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมDos

Cyrix 6x86 PR-166+

ตั้งเป้าไว้ที่Pentium 166 MHz ตามที่ทางCyrixคาดไว้ การทดสอบด้วยExcelทำได้ 9.5 วินาที Quake ทำได้ 8.3 วินาที ภายใต้Windows95 และ 7.2 วินาที ภายใต้Windows NT เห็นได้ว่า 6x86 PR-166+ ไม่เหมาะกับงานอื่นนอกจากการทำงานกับ โปรแกรม office

การถือครองสิทธ์ของ Cyrix ล่าสุดโดย National Semiconductor ทำให้ตำแหน่งทางศักยภาพของบริษัทแข็งแกร่งขึ้น โดยกำจัดเรื่องการขึ้นอยู่กับโรงงานผลิตชิปอื่น ๆ ( ปัจจุบันชิปทั้งหมดของ Cyrix ผลิตโดย IBM Microelectronics ) 6x86 ของ Cyrix เป็น โพรเซสเซอร์ ที่คอมแพติเบิลกับ Pentium ที่เข้าสู่ตลาด การยอมรับ 6x86 เป็นไป อย่าง เชื่องช้าเนื่องจากความผิดพลาดที่ Cyrix คิดว่าสมรรถภาพชิปตนเทียบได้กับชิปของ Intel ต่อมาจึงมีการปรับเปลี่ยนแนวทาง และยอมรับ ตำแหน่งของชิปที่เป็นตัวเลือกอื่นนอกเหนือจาก Intel ที่ราคาต่ำกว่า ยอดขายจึงเพิ่มขึ้น ด้วยตลาด ส่วนมากที่เคลื่อนไปสู่โพรเซสเซอร์ที่มี MMX Cyrix ก็ได้เลื่อนผลิตภัณฑ์ของตนไปเป็น 6x86MX ใหม่โดยได้มาจาก 6x86 ที่เพิ่มคำสั่ง MMX , ส่วนเพิ่มเติมยูนิต FP เล็กน้อย, แคช L1 ที่เพิ่มขึ้น 4 เท่า (ทั้งหมดเป็น 64 K ) และยูนิตขยายการจัดการหน่วยความจำ

Cyrix 6x86MX PR-166

เดิมมีชื่อรหัสที่รู้จักกันในนาม M2 โดยเป็นM1 ที่ได้เพิ่มเทคโนโลยี MMX เข้าไป ระดับประสิทธิภาพคาดไว้ให้อยู่ระดับเดียวกับ Pentium II ของIntel และK6ของAMD

สถาปัตยกรรม 6x86 ยังคงมีส่วนหลักเหมือนเดิมด้วยการออกแบบไปป์ไลน์คู่เหมือน Pentium แต่ยืดหยุ่นกว่า Pentium II ของ Intel และ K6 จาก AMD ใช้วิธีที่ซับซ้อนกว่า ซึ่งแปลงคำสั่ง x86 ไปเป็นคำสั่งง่าย ๆ ภายใน ซึ่งถูกจัดการโดยโพรเซสซิงคอร์ที่รับคำสั่งภายในได้ 4 คำสั่งหรือมากกว่าขนานกัน วิธีการของ Cyrix ให้สมรรถนะ Winstone ที่ดีกว่าที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเดียวกัน แต่วิธีของ Intel และ AMD สามารถทำความเร็วสัญญาณนาฬิกาได้สูงกว่า

Cyrix ต่างจาก AMD ที่ยังคงใช้วิธี PR เรตติงสำหรับ 6x86MX 6x86MX-PR233 รันที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเพียง 187.5 เมกะเฮิรตซ์ แต่ให้สมรรถนะ Business Winstone ที่ดีกว่า Pentium MMX /233 จึงได้เรตติง PR 233

แต่ในขณะเดียวกัน Cyrix เหมือน K6 ของ AMD คือ มีจุดอ่อนบนสมรรถนะ MMX และ FP อีกทั้งมันยังช้ากว่า K6 บนฟังชันก์เหล่านี้ด้วย สมรรถนะ 3 มิติของมันจึงค่อนข้างแย่ ด้วยระบบ 3 มิติจำลอง 6x86MX-PR233 มีสมรรถนะเพียง 63 % ของ Pentium MMX /233 ถึงแม้จะมีกราฟฟิกการ์ดชั้นดี ช่องว่างนี้ยังคงอยู่ที่ 27 % ทำให้ 6x86MX แย่ที่สุดในกลุ่มงาน 3 มิติ

กลับไปที่สารบัญ

IDT winchip C6

เป็น CPU ที่พัฒนาโดย Integrated Device Technology,inc.(IDT) แห่ง สหรัฐอเมริกา ได้รับการออกแบบในสถาปัตยกรรม RISC(Reduced Instuction Set Computing) ซึ่งใช้ในเครื่องระดับ Workstation ทำให้ได้ CPU ที่มีกินไฟต่ำ ขนาด 10 watt มีความร้อนต่ำ ทำให้การทำงานมีเสถียรภาพ ไม่ hang ง่ายๆ และมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

เป็น CPU ระดับเดียวกับ pentuim MMX สามารถใช้ได้กับทุกระบบปฏิบัติการทุกอย่างที่มีใช้บน PC ใช้กับ Mainboard ที่ใช้ Socket 7 ระดับ Pentium 75 - 233 MMX
-ความเร็วที่มีจำหน่าย 200, 225,240 MHz MMX
-Voltage Range ที่ 3.3 V(3.135-3.465 V)
-สามารถเลือกจ่ายไฟได้ทั้งแบบ Dual-Voltage และ Single-Voltage
-การตั้งค่า Bus Speed และตัวคูณของ Mainboard
  • 200 MHz MMX bus speed 66 MHz x 3.0
  • 225 MHz MMX bus speed 75 MHz x 3.0
  • 240 MHz MMX bus speed 60 MHz x 4.0

กลับไปที่สารบัญ

Crusoe

เป็นโปรเซสเซอร์รุ่นประหยัดพลังงานสำหรับคอมพิวเตอร์พกพาและคอมพิวเตอร์มือถือ ออกแบบโดย Transmeta ผลิตโดย IBM โดยใช้พลังงานเฉลี่ยเพียง 1 วัตต์ ทำงานภายใต้ชุดคำสั่ง VLIW และใช้ซอฟแวร์มาช่วยในการทำงานแปลงคำสั่ง X86 มาเป็น VLIW เรียกว่า Code Morphing
การที่สามารถประหยัดพลังงานเป็นผลมาจาก การลดจำนวนทรานซิสเตอร์ภายในโปรเซสเซอร์ลง ช่วยให้โปรเซสเซอร์มีความร้อนน้อยลง สามารถทำงานได้นานขึ้น และยังใช้ระบบจัดการพลังงานที่ชื่อ LongRun ซึ่งจะเรียนรู้ว่าแต่ละโปรแกรมใช้ความเร็วในการทำงานเท่าใด และใช้แรงดันไฟฟ้าระดับไหน แล้วจึงปรับความเร็วและแรงดันให้เหมาะสมกับแต่ละโปรแกรม โดย
  • TM3120 ความเร็ว 333,400 MHzใช้กระบวนการผลิต 0.22 ไมครอน มีแคช L1 ขนาด 96 KB อยู่บนชิป
  • TM5400 ความเร็ว 500,700 MHz ใช้กระบวนการผลิต 0.18 ไมครอน มีแคช L1 ขนาด 128 KB และแคช L2 ขนาด 256 KB อยู่บนชิป โดยวัดอุณหภูมิขณะทำงานได้ 48 ํC
  • TM5600 ความเร็ว 500,700 MHz ใช้กระบวนการผลิต 0.18 ไมครอน มีแคช L1 ขนาด 128 KB และแคช L2 ขนาด 512 KB อยู่บนชิป

กลับไปที่สารบัญ

VIA C3

เป็น CPU แบบsocket 370 ราคาปานกลาง ที่กินไฟต่ำ มีประสิทธิภาพเชื่อถือได้ และมีความร้อนน้อยมาก ผลิตด้วยเทคโนโลยีแบบ 0.15 ไมครอน พร้อมแคช L1 ขนาด 128 KB และ L2 ขนาด 64 KB ที่ทำงานด้วยความถี่เดียวกับ CPU ใช้งานได้ทั้งบัสแบบ 100 และ 133 MHz สนับสนุนคำสั่งกราฟฟิค MMX และ 3DNow! เหมาะสำหรับ ใช้บนพีซีขนาดกระทัดรัด และโน๊ตบุ๊ค มีจำหน่ายที่ความเร็ว 750 MHz

กลับไปที่สารบัญ

1