Seite 2: Intel Pentium Historie - Vom ersten Pentium bis zur Anniversary-Edition

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Inhaltsverzeichnis

1

Einleitung
Pentium (P5/P54C) (1993-1996)

2

Probleme und Bugs
Pentium Pro (P6/P55) (1995-1997)
Pentium MMX (P55C) (1996-1997)

3

Pentium II (P6) (1997-2001)
Pentium III (P6) (1999-2002)

4

Weiterentwicklung des Pentium III
Pentium 4 (NetBurst) (2000-2008)

5

Der erste Pentium über 3,0 Gigahertz
Pentium 4 »Prescott«
Pentium Anniversary Edition (2014)

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Probleme und Bugs

Die frühen Versionen des Pentium Prozessors (60 bis 100 MHz Modelle mit P5-Architektur) litten unter dem so genannten »Pentium«- oder »FDIV-Bug«, bei dem bestimmte Divisionen zu einem falschen Ergebnis führten (siehe die Tabelle unten). Öffentlich bekannt wurde der Fehler erst im Oktober 1994, also eineinhalb Jahre nach der Markteinführung der P5-Architektur.

Intel selbst war der Fehler vermutlich schon vorher bekannt, weil noch im gleichen Monat fehlerbereinigte Versionen der Prozessoren verfügbar waren. Betroffene Nutzer konnten ihren Chip kostenlos durch eine Version ohne diesen Fehler ersetzen lassen.

Verursacht wurden die fehlerhaften Rechenoperationen durch fünf falsche Einträge in den Lookup-Tabellen, die bei Divisionen als Referenz verwendet werden. Obwohl der Bug zur damaligen Zeit extrem viel Aufsehen erregte, waren die Auswirkungen dieses Bugs für die meisten Anwender minimal. Der Fehler trat nur bei bestimmten Zahlenkombinationen auf und wirkte sich nur bei mancher Software aus, die auf die interne Gleitkommaeinheit zurückgriff.

Weniger bekannt ist der »Pentium-FooF-Bug«, bei dem es durch einem bestimmten Assembler-Befehl zu Datenverlust kommen kann. Dieser Fehler konnte durch Änderungen an der ausgeführten Software aber umgangen werden. In Kombination hatten diese beiden Fehler im PC-Alltag zwar keine großen Auswirkungen, die Erinnerung daran haben viele Besitzer aber bis heute behalten.

Pentium Pro (P6/P55) (1995-1997)

Wegen dem vergleichsweise hohen Goldanteil erzielen alte Pentium Pros noch etwas höhere Preise als andere Prozessoren dieser Generation. (Bildquelle: Rainer Knäpper)

Ursprünglich wurde der Pentium Pro mit P6-Architektur als Nachfolger des Pentium entwickelt und sollte diesen in allen Preisbereichen ersetzen. Allerdings war die Fertigung durch den im Chip integrierten L2-Cache sehr teuer und mit einer hohen Ausschussrate bei der Fertigung verbunden, weswegen Intel den Pentium Pro nie zu einem vergleichbar niedrigen Preis anbieten konnte.

Aus diesem Grund wurde der Pentium Pro primär als High-End-Prozessor für Server und Workstations eingesetzt. Intel bot den Pentium Pro mit 150, 166, 180 und 200 MHz an, wobei die Variante mit 150 MHz Takt mit 500 Nanometern Strukturbreite gefertigt wurde, während die anderen Modelle bereits in 350-Nanometer-Fertigung produziert wurden. Alle Modelle verfügen über 5,5 Millionen Transistoren und werden mit einer Spannung von 3,3 Volt betrieben.

Die P6-Architektur weist signifikante Unterschiede zur P5-Architektur auf. Während der Pentium-Prozessor alle Rechenaufgaben nacheinander ausführt, benutzt der Pentium Pro drei Decoder-Einheiten, die alle Operationen auf drei RISC-Pipelines verteilt. Im Prinzip besteht ein Pentium Pro also aus drei abgespeckten Unterprozessoren, die mit weniger Instruktionen auskommen, aber bis zu drei Operationen parallel ausführen können.

Um den Verwaltungsaufwand dieser drei Pipelines gering zu halten, verbaut Intel den bereits bekannten L1-Cache mit zweimal 8 Kilobyte Speicherkapazität und einen L2-Cache, der je nach Modell 256, 512 oder 1.024 Kilobyte groß ist und als extra Modul auf der Platine des Chips sitzt.

Damit die Trennung auf drei Pipelines auch funktioniert, muss der Prozessor aber mit 32-Bit-Programmen angesteuert werden. Weil das damals aktuelle Windows 95 nur wenige 32-Bit-Befehle verwendete, arbeitete der Pentium Pro in vielen Fällen sogar langsamer als die P5-Pentiums.

Pentium MMX (P55C) (1996-1997)

Wie es der Architekturname schon vermuten lässt fallen die Unterschiede zum Pentium minimal aus.

Im Januar 1997 stellte Intel den Pentium MMX vor. Dieser basierte auf der P55C-Architektur und erreichte 166 und 200 MHz. Durch eine Verdoppelung des L1-Caches auf insgesamt 32 Kilobyte stieg die Leistung gegenüber den Pentium Prozessoren um etwa zehn Prozent.

MMX steht für einen speziellen Multimedia-Befehlssatz, der 54 neue Befehle hinzufügte, um eine bessere Multimedialeistung zu erzielen. Bei der Einführung gab es aber praktisch keine Software mit MMX-Unterstützung, weswegen sich der Pentium MMX nicht wirklich durchsetzen konnte. Die MMX-Befehle wurden aber noch in viele spätere Prozessoren integriert und nach und nach auch genutzt.