Intel Pentium (1993年)
Pentium 75MHz
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| 生産時期 | 1993年から1999年まで |
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| 生産者 | インテル |
| CPU周波数 | 60 MHz から 300 MHz |
| FSB周波数 | 50 MHz から 66 MHz |
| プロセスルール | 0.8μm から 0.25μm |
| 命令セット | x86 |
| マイクロアーキテクチャ | P5マイクロアーキテクチャ |
| コア数 | 1 |
| ソケット | Socket 4 Socket 5 Socket 7 |
| コードネーム | P5. P54 P54CS P55C Tillamook |
Pentium（ペンティアム）は、インテルが1993年5月から出荷を開始した、x86アーキテクチャのマイクロプロセッサ(CPU)ファミリーのブランド名である。
目次 |
名称 [編集]
Pentiumは、同社のプロセッサであるi486の後継製品である。当初は80286や80386、i486に続く新たなプロセッサの名称としては"80586"または"i586"が予想されたが、短い数字とアルファベットの単純な組み合わせだけでは商標として認められず、ブランド名として確立するために、"5"を意味するギリシア語のPentaと要素を表すラテン語のiumからPentiumという造語を生み出した。なお、インテル社はPentiumという単語は形容詞であるとして、広告活動でもPentiumプロセッサと表現している。
インテル社はPentiumというブランド名の確立に努め成功したことから、これに続く幾つかの後継プロセッサでもPentiumという語を含むブランド名を採用した。
特徴 [編集]
i486プロセッサとの大きな違いは以下の通りである。
- スーパースケーラ構造により、最短5ステージでのパイプライン処理を行う2つの命令実行部を持ち、1クロックで1つ以上の命令発行が可能
- ハードワイヤード制御の命令を増やした[1]
- 64ビット・データバスによるメモリへのアクセス・スピードの向上
- ハーバード・アーキテクチャを採用し、キャッシュメモリも命令・データに8Kバイトずつ備えた
- パイプライン化された高速な浮動小数点演算能力
- 対称型マルチプロセッササポート
- トランジスタ数は310万個の0.8μmのBiCMOSプロセスの採用
- 後期型ではMMX拡張命令セットが加わった
UパイプとVパイプの2ウェイのインオーダーのスーパースケーラ構成であり、整数パイプラインは5段（MMX Pentiumでは6段）、浮動小数点パイプラインは8段であった。マイクロコードで内部実行する複雑な命令はUパイプでしか実行できず、マイクロコード命令実行中はVパイプで命令は実行できない。データキャッシュからのデータパスを整数演算部と浮動小数点演算部で共用していたため、整数演算命令と浮動小数点演算命令はスーパースケーラ実行ができない。
第一世代 [編集]
第一世代製品はインテル社内の開発呼称よりP5と呼ばれる。システムクロックと同じ速度で動作する66MHzと60MHzの製品がリリースされたが、量産効果により十分コストが低下した486システムとは違って新規開発のシステムが必要でコストがかさむ上、BiCMOSプロセスだけでなく5V動作であるため消費電力が大きかった。しかしIntelの486系プロセッサがDX2-66MHz版までしか無かった当時はサーバや一部のハイエンド向けPCで使われた。
のちに後述の3.3V版Pentium（90MHz版）が出回るようになると従来の5V版Pentium（特に60MHz版）は一部のミドルレンジ向けPCにもラインアップされるようになった。しかしこの頃には486系にIntel DX4が登場しており、性能的優位もさほど大きくはなくなっていた。やがて75MHz版のPentiumが登場するとその役割を終えた。
この世代のみSocket 4が使われ、以降のPentiumはSocket 5またはSocket 7が使われていて事実上互換性が無かった。Socket 4向けのオーバードライブプロセッサとしては2倍のクロックで動作する133MHz版のみ提供され、60MHzのPentiumと置き換える場合には120MHz動作となった。
第二世代 [編集]
第二世代は、プロセスを微細化したP54C、P54CS といったコードネームの製品がリリースされた。システムクロックの1.5倍で動作する90MHzと100MHzが登場する。 Intel 430FXと呼ばれるPentium用チップセットにより新設計のシステムアーキテクチャPeripheral Component Interconnect (PCI) が一応の完成を見、PCIと共にPentiumの普及が加速される。
後に低価格パソコン向けとして75MHz（1.5倍のクロックで動作する為、システムクロックは50MHzである）も追加された。この世代で唯一システムクロックの低かった75MHz版は、以前のi386SXやi486SXなどと同様に、もともと廉価版に特化したプロセッサという役割があった。しかしPentiumでは高クロック製品が登場するたびに従来クロック製品が順次下位プロセッサとして流用されたため、下位に特化したプロセッサは後のCeleronの登場まで一時姿を消すことになる。
その後は、2倍、2.5倍、および3倍で動作する120MHz、133MHz、150MHz、166MHz、200MHzが発売される（166MHz以降、対応システムクロックは66MHzのみ）。オーバードライブプロセッサとしてはシステムクロック50/60/66MHz向けにそれぞれ125MHz、150MHz、166MHzの製品が存在した。
第三世代 [編集]
第三世代はMMX拡張命令セットが付加され、コードネームP55CとしてMMXテクノロジペンティアムプロセッサ（Pentium processor with MMX technology） が登場した。変化した点は、その名の通りMMX拡張ユニットの追加、L1キャッシュ容量の倍増（8KB→16KB）、分岐予測精度の向上、RSBの追加（4エントリー）、パイプラインが5段→6段（プリフェッチとデコード1の間にフェッチ段が追加）に増えた、ストアバッファの増加（1エントリー→4エントリー）、など。マーケティングではMMX拡張命令の追加による性能の向上が宣伝されたが、実際には、専用のアセンブリコーディングが必要なMMX命令の、全体に占める量は少なく、内蔵キャッシュの容量の倍増（8KB→16KB）による、従来の命令の実行性能の向上が大きかった。デスクトップ向けとしては166MHz、200MHz、233MHz、モバイル向けとしては120-300MHzが発売された。
デスクトップ向けの233MHz版はジャンパピンの設定を1.5倍とすることで3.5倍動作した。当初はCPU動作倍率の選択にも自由度があり、166MHz版（66MHz×2.5倍）を3倍設定で使うこともできた。これによりシステムクロック50MHzのPCでも、サードパーティ製の電圧変換ゲタを介して166MHz版を載せれば150MHzで動かすことができた。しかしその一方でシステムクロックを上げて定格を超える180MHzや200MHzで動かすようなオーバークロックも横行したことから、後期のロットでは倍率設定ピンが制限されるようになり、例えば166MHz版の場合は2倍か2.5倍しか選べなくなっている。すなわちシステムクロック50MHzのPCを150MHz駆動させるためには、より高価な200MHz版を買わなくてはならないなど不便も伴うものとなった。なおIntelはアップグレード用としてMMX搭載のオーバードライブプロセッサを用意していたが、システムクロック60MHz向け（150/180MHz版）と66MHz向け（166/200MHz版）しか無かった。
なお定格クロックを守っている場合、動作倍率を高くすることは必然的にシステムクロックが低いことを意味する。すなわち同程度のCPUクロックでも本来のパフォーマンスが発揮できなくなるため、安易なアップグレードパスがあることでPentiumブランドの評判に影響する可能性もあった。これに対して後継のP6世代ではCeleronという下位ブランドを立ち上げており、FSBが低くてもある程度の動作倍率を持つプロセッサが作られるようになっている。実際、一部の大手周辺機器ベンダはCeleronを利用したPentium II用CPUアクセラレータ製品を販売するなど、P6以降の世代ではCeleronがアップグレードパスにも利用された。
486向けODP [編集]
Intel 486プラットフォーム用にPentiumのコアを搭載したオーバードライブプロセッサも登場した。事前にシステムクロックの2倍、最高で66MHz版(P24T)がアナウンスされていたが、システムバス32ビットの486プラットフォームではPentiumの性能を発揮できず性能向上が限られたことから、実際の製品はシステムクロック25MHzおよび33MHzの2.5倍で動作する、それぞれ63MHz版および83MHz版での登場となった。内部キャッシュメモリも倍増している。
全数リコールについて [編集]
1994年11月に、P5 Pentium及びP54C Pentiumの浮動小数点除算命令にバグがある事がインターネットを通じて報告された。その後日本でも新聞や一般誌によって大々的に報道され、パソコンを持っていない人にもこのバグが広く知られることとなった。インテルは当初バグの発生は演算処理のループでは90億回に1回、表計算ソフトを使った場合27000年に1回であるなどとし、この問題は深刻ではないとしたが、紆余曲折を経て、同年12月20日には全数リコールに至った。リコールにかかった費用は膨大なものであったが、ボックス包装されたバグ対策済みPentiumがリリースされた事が広く報道された。
「Pentium」の後のPentiumブランド [編集]
従来のプログラムがそのまま使用できた上に性能が十分に向上し、加えて宣伝にも力を入れた結果、Pentiumの知名度は非常に高くなり、第6世代（Pentium Pro・Pentium II・Pentium III、第7世代（Pentium 4・Pentium D、Pentium Extreme Edition）、モバイル向けのPentium Mと、コンシューマ向けハイエンドプロセッサのブランドとして長く用いられた。
2006年初頭に新たなブランドとしてCoreを発表し、それと同時にプロセッサのメーカーからプラットフォームを提供するという業態変更とコーポレートアイデンティティーなど、インテル自身も大規模転換を行った。併せて、13年の長きわたってインテルの看板商品であったPentiumブランドの廃止を発表した。しかし、一部地域では上位製品のCoreプロセッサよりも、下位のPentiumブランドの人気が依然として高いことから、Pentium Dual-Coreという名称でPentiumブランドの存続を決定し、Coreブランドと、ローエンドのCeleronブランドの中間に位置するブランドとして再定義を行った。後にPentium Dual-Coreは位置づけはそのままに、単なるPentiumと言う名称へと戻されることとなった。
注記 [編集]
- ^ ハードワイヤード制御の例では、486では42クロック掛かった32ビット乗算命令を10クロックにした。
関連項目 [編集]
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