Pentium

CPU Pentium: Caratteristiche e Differenze rispetto all’i486

Il Pentium è una famiglia di microprocessori x86 sviluppata da Intel, introdotta nel 1993 come successore del i486. E’ una CPU a 32 bit, ma con un bus dati a 64 bit che gli permette di trasferire più dati per ciclo di clock rispetto all’ i486. E’ stato il primo processore con architettura superscalare e rappresentò un grande salto in termini di prestazioni rispetto alla CPU precedente.

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Caratteristiche Principali

Architettura superscalare: può eseguire più istruzioni per ciclo di clock grazie a due pipeline denominate U e V. La U può eseguire qualsiasi istruzione, mentre la V: può eseguire solo un sottoinsieme di istruzioni più semplici.

Bus dati a 64 bit: raddoppia la larghezza del bus rispetto al 486 (32 bit), migliorando la velocità di trasferimento dati.

Frequenze di clock iniziali: 60 MHz e 66 MHz, poi incrementate fino a oltre 200 MHz nelle versioni successive.

Cache L1: separata in 8 KB per dati e 8 KB per istruzioni, rispetto agli 8 KB unificati del 486.

FPU (Floating Point Unit) migliorata: velocità superiore rispetto alla FPU del 486.

Pipelining più avanzato: con tecniche di branch prediction migliorate.

Tecnologia di produzione: inizialmente a 0.8µm, poi ridotta nelle versioni successive.

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Differenze tra Pentium e i486

Caratteristica	Intel i486	Intel Pentium
Architettura	Scalar	Superscalare (dual pipeline)
Bus Dati	32-bit	64-bit
Cache L1	8 KB unificati	8 KB per dati + 8 KB per istruzioni
Floating Point Unit	Integrata ma meno efficiente	Migliorata con prestazioni superiori
Clock (MHz)	20 – 100 MHz	60 – 233 MHz
Tecnologia di produzione	1µm – 0.6µm	0.8µm – 0.25µm
Branch Prediction	Semplice	Più avanzato
Pipelining	Base	Ottimizzato con pipeline duali

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Schema a Blocchi

i486

Esecuzione	Descrizione
Bus Interface Unit (BIU)	Connessione con RAM e I/O
Instruction Fetch Unit	Prefetch delle istruzioni
Instruction Decode Unit	Decodifica delle istruzioni
Execution Unit (EU)	Esecuzione delle istruzioni
Floating Point Unit (FPU)	Solo nei modelli 486DX
Memory Management Unit (MMU)	Gestione della memoria virtuale
Unified L1 Cache (8 KB)	Cache unificata per dati e istruzioni

Pentium

Esecuzione	Descrizione
Bus Interface Unit (BIU)	Connessione con RAM e I/O
Instruction Fetch Unit	Prefetch delle istruzioni
Instruction Decode Unit	Decodifica delle istruzioni
U Pipeline | V Pipeline	Doppia esecuzione parallela
Floating Point Unit (FPU)	Migliorata rispetto al 486
Branch Prediction Unit	Predizione avanzata dei salti
Memory Management Unit (MMU)	Gestione avanzata della memoria
Cache L1 (8 KB I$) | Cache L1 (8 KB D$)	Cache separata istruzioni e dati

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i486

Pentium

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Architettura i486

Architettura Pentium

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Il Pentium ha rappresentato un salto generazionale significativo rispetto all’i486, grazie a miglioramenti architetturali che aumentavano00 notevolmente le prestazioni complessive. L’introduzione della dual pipeline, del bus dati a 64 bit e di una cache separata per istruzioni e dati ha permesso un’elaborazione più efficiente e veloce. Inoltre, il coprocessore matematico potenziato ha reso il Pentium particolarmente adatto per applicazioni scientifiche e multimediali, segnando l’inizio di una nuova era per l’informatica personale e professionale. Questo processore ha posto le basi per le generazioni successive di CPU Intel, influenzando profondamente il design dei microprocessori nei decenni successivi.