Componenta ce are rolul de a dirija celelalte dispozitive , de a împarti sarcini fiecareia , de a coordona si verifica executia sarcinilor primite . Un calculator nu poate functiona fara procesor . Deloc . Procesoarele au avut evolutie rapida de la 8088,8086…80486 , productia fiind asigrata în principal de firma Intel , printre primii producatori de procesoare destinate utilizatorilor privati . Alte firme producatoare sunt AMD , Cyrix , ITD . Procesoarele produse de AMD si Cyrix sunt mai ieftine decât cele produse de Intel si au o arhitectura compatibila cu cele produse de Intel , însa se dezvolta separat .
Procesorul i386 a fost primul processor care a inclus 6 faze de executie paralela , la procesorul 80486 s-a dezvoltat mai mult paralelismul executiei prin expandarea unitatilor de decodificare a instructiunii si de executie într-o banda de asmblare (pieline) cu cinci nivele , astfel ajungându-se la 11 faze paralele . În plus , procesorul 486 are un cache intern de date si instructiuni de nivel L1 de 8Ko pentru a mari procentul instructiunilor ce pot fi executate la viteza de o instructiune pe impuls de tact . La acest processor a fost pentru prima data integrata unitatea de calcul în virgula flotanta (coprocesorul) în acelasi cip cu CPU-ul .
Amd a lansat în aceeasi perioada procesorul 486 DX5 cu frecvente pîna la 133 , fara prea mult success. Surprinzator , dupa 486 nu a urmat 586 , decât pentru Cyrix si AMD . Intel a decis sa schimbe formatul numelui trecând la Pentium .
Procesorul Pentium a adaugat o a doua banda de asamblare pentru a obtine performante superioare (cele doua benzi de asmblare (U,V) pot executa doua instructiuni pe un impuls de tact); memoria cache s-a dublat , existând un cache de 8 Ko pentru cod si unul similar pentru date . Pentru îmbunatatirea executiei ramificatiilor din programe s-a implementat conceptul de predictie a salturilor, introducându-se un tabel pentru memorarea adreselor cele mai probabile la care se fac salturile . Registrele principale au ramas pe 32 de biti , caile interne fiind pe 128 sau 256 de biti , magistrala de date externa – 64 biti . Procesorul Pentium are integrat un controller de întreruperi avansat (APIC) folosit în sistemele multiprocessor .
Amd a lansat într-o perioada intermediara procesorul 586 , apoi K5 . dupa 586 pentru Cyrix urmând 6×86 .
Amd si Cyrix au ramas multa vreme într-un con de umbra al lui Intel , mai ales ca procesoarele intel Pentium (lansate la frecvente de 75Mhz) s-au dezvoltat rapid , de la frecventa de 166 Mhz fiind adaugate instructiunile MMX (-un set de 57 noi instructiuni , patru tipuri noi de date si un nou dst de registrii pentru a accelera performantele aplicatiilor multimedia si de comunicatii ; MMX se bazeaza pe o arhitectura SIMD (Single Instruction,Multiple Data) , permitând imbunatatirea performantelor aplicatiilor ce folosesc algoritmi de calcul intensivi asupra unor mari siruri de date simple (procesoare de imagini 2D/3D) . Dupa Pentium urmeaza Pentium Pro care are o arhitectura superscalara pe trei cai- poate executa trei instructiuni într-un impuls de tact având un cache L2 de 256 Kb strâns legat de CPU printr-o magistrala dedicata pe 64 de biti. Procesoarele Pentium si Pentium Pro au fost dezvoltate pâna la frecvente de 233 Mhz , urmatorul pas fiind Pentium II (este un PentiumPro cu MMX) si Pentium III.
Revenind la AMD , a lansat procesorul Amd K6 ce avea în plus 32kb cache level 1 fata de K5 . Urmatorul pas a fost AMD K6-2 , care a dat o replica MMX-ului de la Intel cu un set de instructiuni numite !3D NOW ; trebuie amintit ca si procesoarele K6 au înglobat instructiuni MMX frecventa maxima atinsa fiind de 500Mhz . AMD K6-3 înglobeaza 256kb level 1 cache ceea cea aduce un spor de viteza substantial
Cyrix a ramas în urma , unui 6×86 la 200Mhz corespunzându-i un Pentium la 150Mhz , pe când la AMD seria K6 –K62 a fost extrem de reusita , depasind pe alocuri procesoarele Intel la frecvente echivalente .
Fiecare processor din seria x86 este compatibil fizic cu placa de baza , astfel procesoarele se introduc într-un soclu de pe placa de baza , ce are un numar standard de pini (321) . Pentru a descuraja concurenta , Intel a schimbat modul de conectare a procesoarelor Pentium II-III , conectarea la mainboard facându-se printr-un nou tip de soclu – Sec – Slot 1 ; Intel nu a dat drept de productie (licenta) a acestui soclu firmelor AMD si Cyrix. Ca replica , AMD a conceput procesorul AMD K7 , ce concureaza direct Pentium II prin frecvente de pana la 900Mhz si cache level 2 –512Ko,pentru un nou tip de soclu – Slot A .
Succesul pe piata al procesoarelor Intel a fost datorat faptului ca fiecare nou procesor îngloba functiile precedentului (astfel un Pentium II este capabil de executa cod scris pentr 386) , caracteristicî intalnitî rar la început (1980) . Procesoarele Sparc , Alpha , Dec , Risc sunt extrem de scumpe , incompatile cu codul x86 , ele fiind în proiectate pentru aplicatii paralele , volum mare de calcul, sisteme multiprocessor . Firma SPARC a lansat de curînd procesorul pe 64 biti UltraSparc la 1,5 Ghz .
Trebuie amintit ca un calculator poate avea unul sau mai multe procesoare . Placile de baza ‘normale’ permit prezenta unui singur processor , însa sunt producatori ce ofera optiunea de ‘dual processor’ . Astfel în sistemele produse de Digital , HP se pot întâlni între 2-8 procesoare . Problema este ca numai anumite sisteme de operare stiu sa foloseasca multiprocesarea (Linux , SunOs , Unix , WindowsNT) . Astfel în Windows 9x prezenta unui processor suplimentar nu va influenta cu nimic performanta sistemului . Sistemele multiprocessor sunt folosite în servere sau în statii de lucru cu flux mare de date (CAD , GIS , etc) . Un alt motiv de a folosi un sistem multiprocessor este securitatea oferita . Astfel în cazul unei defectiuni produse la unul din procesoare conducerea va fi luata de celalalt .
M4: prima versie-PR500, procesor tehnologic-0.25/0.18, posibil căşul de L2 va avea 256 Kb (mkm). Acest procesor face parte din procesoarele anului 2000. Pînă cînd sunt puţine date despre procesorul M4. Se presupune că acest procesor va conţine minimum 14 milioane de tranzitoare şi este format pentru a fi folosit cu Super Sochet 7.
K7: AMD plănuifică producerea procesorului K7 cu viteza de 1GHz pe parcursul anului 2000. La acest moment dimensiunea căşului extern L2 trebuie să ajungă la 8 Mb. Procesorul K7 construit pe bază de Argon (0.25 mkm) este destinat pentru lucrul în oficiu şi la domiciliu. Prima versiune a acestui procesor va avea o viteză de 500 MHz, el este creat pentru constructivul Slot A şi foloseşte sistema şină EV-6 creată de Digital şi folosite în sistema cu procesorul alfa. Se poate de prognozat, că productivitatea K7 va fi cu mult mai mare de cît procesoarele cu nucleu Katmai. K7 va avea căşul L1-128Kb(64 KB pentru date +64 Kb pentru comenzi) adica de două ori mai mare decît la procesoarele pe bază de Katmai. Şina de sistemă va avea viteza de 200 MHz, pe cînd în acel timp Intel înainta şina de sistemă cu viteza de 133 MHz. K7 va conţine 3 blocuri de lucru în paralel la îndeplinire, 3 blocuri de lucru în paralel cu operaţii a cifrelor întregi şi 3 blocuri de lucru în paralel a cifrelor fracţionare. Operaţiile cu cifrele fracţionare la K7 vor fi pedeplin în conveier şi super scalare. După înştiinţarea AMD la perfectarea instrucţiunilor standarte a soprocesorului matematic*87, procesorul K7 va fi de 2 ori mai superior procesoarelor pe bază Katmai la aceeaşi viteză. Posibil ca procesorul de la AMD însfîrşit vor fi mai rapide în jocuri decît procesoarele de la Intel. Interfaţa căşul L2 va fi programabilă, ceea ce ne va permite să folosim căşul L2 în diferite viteze: de la viteza nucleului de 1/3 pînă la deplina viteză a nucleului. Dimensiunile căşului vor varia de la 512 Kb montat pînă la 8 Mb interni. Citata de la AMD “Să remarcăm că la jumătatea anului 1999 pe peaţă se vor număra mai mult de 14 milioane computatoare cu procesoare care vor susţine lărgirea 3Dnow!. Acest argument pentru programişti”. În anul 2000 se aşteaptă apariţia lui K7 în piaţă, care lucrează cu o viteză de 1000 MHz (1 GHz), fabricat după procesul tehnologic 0.18 mkm cu folosirea contactelor de cupru.
Merced: primul procesor care va fi realizat după arhitectura IA64; procesorul va avea căşul în trei niveluri; procesul tehnologic-0.18 mkm, prima versiune a acestui procesor va avea viteza de 800 MHz; şina de sistemă va avea viteza de 200 MHz; va fi socotit pentru Slot M; susţinerea MMX şi MMX2 (KNI). Primul procesor de arhitectură EPIC, ceea ce înseamnă ”explicit parallel instruction computing” sau IA64. Va fi în componenţă cu IA32. Se aşteaptă ca fabricarea procesorului Merced să fie de 3 ori mai mare decît cea a lui Tanner. Mărg zvonuri că el va fi de 20 de ori mai rapid decît Pentium Pro şi va conţine 14 milioane de tranzitoare. Acest procesor va folosi noul Slot M, iar volumul căşului va fi de 1-2 Mb. Destinat pentru folosirea de către serveri.
Willamette: primele versii vor avea viteza de 1000 MHz (1 GHz); procesul tehnologic-0.13 mkm; Slot 1, şina de sistemă-133-200 Mhz; căş L2-1024 Kb. Arhitectura-IA32. Primul procesor care va fi fabricat pe 0.13 mkm a procesorului tehnologic, posibil cu folosirea contactelor de cupru. Acest procesor este destinat pentru folosirea în oficiu şi cea de acasa, arhitectura IA32 cu viteza de 1 GHz. Făcut pentru folosirea lui Slot 1. Şina de sistemă are viteza de 133-200 MHz. Căşul nivelului 2 de la 1 Mb.
Foster: primele versii cu viteza de 1GHz; procesul tehnologic-0.13 mkm; Slot M, şina de sistemă-133-200 MHz; căş L2-1024 Kb. Arhitectura-IA32. Posibil, ultimul procesor Intel de 32 bytes, ultimul din familia arhitectorală-IA32; lăţimea fîşiei de permisie a şinei Foster va ajunge la 3.2 Gb/s. procesul tehnologic-0.13 mkm, dar nu este exclus, că de la început vor fi fabricate după procesul 0.18 mkm, socotit pentru Slot M.
McKinley: primele versii cu viteza de 1GHz; procesul tehnologic-0.13 mkm; Slot M, şina de sistemă-200 MHz; căş L2 mai mult de 1024 Kb. Arhitectura-IA64. Primul reprezentant din a doua generaţie a procesoarelor cu arhitectură IA64, viteza lui este începînd cu 1 GHz. Este folosit strict în calitate de server; se aşteaptă ca McKinley să fie de 2 ori mai rapid decît Merced. Procesorul McKinley se va fabrica cu folosirea contactelor de cupru şi după procesul tehnologic 0.13 mkm, făcut pentru Slot M.
Madison: primele versii cu viteza de 1,5 GHz; procesul tehnologic-0.13 mkm şi contactele de cupru, cu arhitectura-IA64. Versia îmbunătăţită a nucleului McKinley. Fabricarea se produce cu ajutorul contactelor de cupru. Se prea poate folosirea procesului tehnologic mai puţin de 0.13 mkm.
Deerfield: primele versii cu viteza de 1,5 GHz; procesul tehnologic-0.13 mkm şi contactele de cupru, Slot M; cu arhitectura- IA64. Despre acest procesor însă nu ne sunt cunoscute foarte multe lucruri, doar că el este destinat pentru lucru în oficiu şi la domiciliu, arhitectura-IA64. Posibil el va fi urmaşul lui Foster, dar deoarece el deja foloseşte arhitectura IA64 va fi poziţionat ca oun produs eftin pe piaţa de comerţ, făcut pentru Slot M.