486家族的指令集與80386非常相似,只有增加少量的指令。
不過從硬體的觀點來看,486的結構有很大的突破。它有CPU內建資料快取晶片,DX還有一個浮點運算處理器和多重管線。在最佳的條件下,486的核心可以提供一個時間週期內處理一個指令。這會提供大約二倍同時脈的80386的效能。
Intel 80486DX2 - 以2倍倍頻來執行的處理器。
i486的時脈有16、20、25、33、40、50、66、75、100MHz。時脈範圍相當大。
- 超純量(Superscalar)架構 -指CPU架構是使用一顆核心來做指令集並行的並行運算。 Pentium擁有兩個管線,可以達到在一個時鐘週期內完成一個以上的指令。
- 64位元資料路徑 - 這使得每一次從記憶體提取指令的資訊數量變成兩倍。這並不表示Pentium可以執行所謂的64位元應用程式;暫存器仍然是32位元寬度。所以當時Intel號稱Pentium是64元CPU顯然是世紀大笑話。
- 後期的MMX指令。
不過P6微架構目前仍使用於現在Intel量產的CPU,並統一了桌面與行動的CPU產線。Pentium Pro的改進如下:
- 兩個8KB的L1 Cache。
- 預測執行與亂序執行,可以降低管線延遲,而能夠使intel後來的 CPU 擁有不錯的性能。
- 超級管線,增加到管線長度。
- 與處理器核心同速的內建 L2 快取,就是把主機板上的L2 cache放到cpu中。
- 達 36 位元寬的實體記憶體匯流排,能夠支援大於 4 GB 的主記憶體。
- 暫存器更名。
Pentium 4是Intel生產的第7代x86微處理器,新的架構稱做NetBurst,與P6架構有著截然不同的設計與下場。NetBurst這個Intel公開承認失敗的作品就不講了,還短暫讓AMD FX站上處理器效能王座。
Intel Core微架構類似Pentium M的設計。它有14級流水線(Pipeline)跟Pentium Pro一樣,相比NetBurst架構Prescott的31級,足足少了17級。本架構亦是一個雙核心的設計,兩個核心的L1快取互相連接,分享的L2快取。使用以上設計的確有效達到較低功耗。
回顧CPU的發展史,可以了解到,往後x86 CPU的設計將越來越困難了。至於ARM呢?
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