流行586芯片性能一览表

Author: 钟华誉 Date: 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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