Prozessorgeschichte, Central Processing Unit, CPU, INTEL, AMD, Motorola, Zilog

			Prozessor

	Ausblicke		http://www.archmatic.com/glossar/z_prozessr.htm Prozessor - auch Central Processing Unit oder CPU - ist die zentrale Recheneinheit im Computer, die alle Rechen- und Steueroperationen übernimmt.
	INTEL 4004		Ein wenig Prozessor-Geschichte: 1969: Eine Firma mit dem Namens Busicom erteilt INTEL den Auftrag, einen Chipsatz für eine Rechenmaschine zu entwickeln. 1971 bringt der CPU-Hersteller INTEL den 4004 (siehe rechts) auf den Markt: der Prozessor, der über eine Datenbreite von vier Bit verfügt, wird als "erster Computer auf einem einzigen Chip" gefeiert, taktet mit 108 kHz und besitzt 2.300 Transistoren.
	INTEL 8080 Motorola 6808		1974: Der Nachfolger des 4004 ist der 8080. Der 8-Bit-Prozessor mit 6000 Transistoren und 2 MHz Taktfrequenz kommt als Steuer- und Regelinstrument in Maschinen der Fertigungsindustrie zum Einsatz. INTELs Rivale Motorola präsentiert den 6808.
	AMD 8080A Zilog Z80		1975: Der ebenfalls 1969 gegründete Chip-Hersteller Advanced Micro Devices (AMD) stellt den 8080A vor. Und zwei ehemalige Intel-Mitarbeiter, die den 4004 mitentwickelten und die Firma Zilog gegründet haben, bringen noch im selben Jahr einen 8-Bit-Prozessor auf den Markt: der Z80 verarbeitet mehr Befehle und ist schneller als der 8080. Zeitweise verkauft er sich sogar besser als der Intel-Prozessor!

	Apple II mit Motorola 6502		1977: Apple bringt den legendären Apple II auf den Markt. Der Personal Computer arbeitet mit dem 6502-Prozessor, den ein ehemaliger Motorola-Mitarbeiter entwickelt hat.
	INTEL 8086 NEC V20		1978: Mit dem 8086, einem 16-Bit-Prozessor, beginnt die Erfolgsgeschichte von INTELs 80x86-Familie. Alle Prozessoren, die in den nächsten Jahren entwickelt werden, sind abwärtskompatibel zum 8086. Anwender, die auf einen leistungsstärkeren PC umsteigen, müssen sich daher nicht von ihrer Software trennen. Mit anfangs 29.000 Transistoren und einer Taktfrequenz von 4,77 (später 10) MHz kann der 8086 mindestens 330.000 Befehle pro Sekunde abarbeiten. Im zehnten Jahr seit seiner Gründung verbucht Intel einen Jahresumsatz von 283 Millionen Dollar. Die Firma NEC baut den 8086 mit Erlaubnis von Intel nach. Der NEC V20 ist dank einiger Verbesserungen in der Architektur etwas leistungsfähiger als das Original.

INTEL 8088
Motorola 68000

1979: Intel entwickelt mit dem 8088 eine abgespeckte Version des 8086. Der neue Prozessor behält intern seinen 16-Bit-Datenbus, arbeitet extern jedoch nur mit einem 8 Bit breiten Datenpfad. Motorola bringt den 68000, einen 16-Bit-Prozessor mit 68.000 Transistoren, auf den Markt. Software-Entwickler sind begeistert von der neuen CPU.
Für den 8088 und 8086 vergibt Intel Second-Source-Lizenzen für den Nachbau der Prozessoren an andere Chip-Hersteller - etwa AMD, IBM, SGS Thomson und Siemens.

IBM PC mit INTEL 8088

Apple LISA mit Motorola 68000

1981: Die Motorola-CPU 68000 ist zwar leistungsfähiger als der Intel-Prozessor. Motorola kann aber nicht liefern; deshalb beschließt IBM, seinen PC mit INTELs 8088 auszustatten. Das Unternehmen gibt die IBM-PC-Architektur für den Nachbau frei. Aufgrund der Erwartung, daß IBM künftig auch auf dem PC-Sektor das Marktgeschehen bestimmen wird, entschließen sich zahlreiche Hersteller, ihre PC-Modelle am IBM-Vorbild auszurichten. Der IBM-PC-kompatible Rechner tritt seinen Siegeszug an. Seit diesem Zeitpunkt löst alle drei bis vier Jahre eine neue Prozessorgeneration von Intel die alte ab. Mit jeder Entwicklungsstufe steigt die Anzahl der auf dem Chip untergebrachten Transistoren, die Schaltstrukturen werden immer winziger während die Leistung stets zunimmt. Doch die Konkurrenz schläft nicht: Der mittlerweile stärkste Intel-Konkurrent und Apple-Hauslieferant Motorola beweist mit Hilfe von Benchmarks, daß der 68000 leistungsfähiger ist als der 8086. Die Motorola-CPU steuert auch Apples Lisa, einen der Vorläufer des legendären Macintosh. AMD präsentiert einen eigenen 8086.

	INTEL 80286		1981: Mit dem 80286 stellt Intel eine neue 16-Bit-CPU mit fast 130.000 Transistoren vor. IBM setzt den 16-Bit-Prozessor, der zunächst mit 8 MHz getaktet ist, in einem PC mit der Zusatzbezeichnung AT (Advanced Technology) ein. Gegenüber dem Vorgänger PC/XT ist er um 16-Bit Steckplätze für Erweiterungskarten ergänzt worden. Vom PC/AT verkauft IBM mehrere Millionen Stück. Und Intel wird zum bevorzugten Prozessor-Lieferanten für nahezu alle Hersteller von IBM-PC-kompatiblen Rechnern. Auf Wunsch von IBM erhalten AMD und Siemens eine erweiterte Fertigungslizenz für die Intel-x86-Familie, die bis zum Jahr 1995 gültig ist. Damit dürfen sie auch den Original-Microcode von Intel verwenden.
	Motorola 68010 und 68020		1984: Motorola stellt die 32-Bit-CPUs 68010 und 68020 vor. Apple liefert den ersten Macintosh aus; er wird von Motorolas 68000er angetrieben. AMD präsentiert seinen ersten 286er, den Am286. Der Prozessor taktet mit 16 MHz.
	INTEL 80386		1985: Das 32-Bit-Zeitalter bricht an: INTELs 80386 besitzt 275.000 Transistoren und ist kompatibel zu seinen Vorgängern. Die 32-Bit-CPU taktet mit 16 MHz, in den folgenden Jahren mit 20, 25 und schließlich mit 33 MHz. Sie ist multitaskingfähig, das heißt, sie kann mehrere Programme gleichzeitig verarbeiten. Mit dem V60 präsentiert NEC ebenfalls einen 32-Bit-Prozessor.

Compaq mit INTEL 80386

80286-Rechner für mehr als 10.000 DM

1986: Der erste PC-Hersteller, der den 80386 einsetzt, ist Compaq; andere Anbieter ziehen nach. CPU-Hersteller Nexgen wird gegründet. Das kalifornische Unternehmen beginnt, x86-Prozessoren der fünften Generation zu entwickeln. Motorola präsentiert den 68030 mit 300.000 Transistoren; Commodore bringt den Amiga auf den Markt, in dem ein 68000er seinen Dienst verrichtet.
Der erste 80286-Rechner in teurer Profi-Ausstattung ist auf dem Markt: Er kostet mehr als 10.000 Mark. Intel gewinnt einen Rechtsstreit gegen NEC: das Gericht erklärt, daß Intel das Copyright auf den Microcode seiner Prozessoren zu Recht beansprucht. Ab jetzt will Intel das Geschäft allein machen und kehrt seiner bisherigen Lizenzpolitik den Rücken: Trotz des im Jahr 1982 erneuerten Abkommens vergibt das Unternehmen keine Lizenzen mehr an Zweithersteller.
Hersteller, die386er in ihre PCs einbauen, sind damit von Intel abhängig. Einzige Ausnahme: IBM. Intel erlaubt dem Unternehmen, für den eigenen Bedarf 80386-CPUs zu fertigen. Um die PC-Hersteller kontinuierlich mit CPUs beliefern zu können, verteilt Intel die Produktion nun auf mehrere Werke.

Zilog Z280

ISA, EISA und Microchannel

1987: Zilog präsentiert den Z280, eine 16-Bit-Version des Z80.
IBM kündigt die PS/2-Reihe an. Die neuen Rechner arbeiten mit 80286- und 80386-CPUs (Taktraten zwischen 8 und 20 MHz) und besitzen eine völlig neue und zu früheren Modellen inkompatible PC-Architektur: anstelle des alten ISA-Busses verfügen die neuen PCs über den sogenannten Mikrokanal. Der Gegenstandard heißt EISA, und er wird etwa von Compaq heftig propagiert. Die Diskussion um EISA, ISA oder Mikrokanal beherrscht die folgenden Jahre - EISA und ISA setzen sich schließlich durch.

AMD 286

80386 will keiner

1988: Cyrix wird gegründet. Das Unternehmen fertigt zunächst mathematische Coprozessoren. AMD entwickelt den 286 weiter: die CPU in CMOS-Technik taktet mit 20 beziehungsweise 25 MHz und erreicht fast das Niveau eines 386-Prozessors.
Im Juni 1988 verkauft sich INTELs 80386-CPU nur schleppend. Um den PC-Anwendern die neue CPU schmackhaft zu machen, bringt Intel einen kostengünstigen 386er mit 16 statt 32 Bit Bandbreite auf den Markt: den 80386SX. Gleichzeitig startet Intel eine Werbekampagne, in der es den 286er für tot erklärt. Hintergedanke: im 286-Bereich muß sich Intel mit lästigen Rivalen wie AMD herumschlagen - den 386-Markt dominiert Intel (noch) allein. Die Aktion hat Erfolg: Immer mehr Anwender steigen auf die 32-Bit-Plattform um. Zur gleichen Zeit wird das Logo "INTEL inside" eingeführt. In den kommenden Jahren entwickelt sich Intel zu einem weltbekannten Markennamen. NEC erweitert seine V-Serie um den V70, der laut Hersteller 15 Mips schafft. Die stromsparende V-Serie wird vor allem in Notebooks eingesetzt.

INTEL 80486DX2

Motorla 68030 und 68040

1989: INTELs neuer Prozessor, der 80486, verfügt über 1,2 Millionen Transistoren, das sind viermal mehr als beim Vorgänger. Der mathematische Coprozessor ist ab sofort in den Hauptprozessor integriert. Auch ein 8 KB großer Cache für Daten und Instruktionen sowie ein Cache-Controller sind erstmals auf dem 486er integriert (bislang waren diese als separate Bausteine realisiert). Der Prozessor taktet anfangs mit 25 MHz und wird bis 1992 zum 80486DX2 mit 66 MHz und 1994 zum DX4 mit 100 MHz weiterentwickelt. Kurze Zeit später kommt er als Low-Cost-Version ohne FPU und mit 16 MHz Takt auf den Markt. Um mehr Leistung aus der CPU herauszuholen, ohne andere Komponenten zu überfordern, verwendet Intel ab dem 486DX2 eine neue Technik: Die CPUs takten intern höher als extern (siehe Taktfrequenz).Um Wärmeprobleme zu vermeiden, gibt es den 486er, der mit einer Spannung von 5 Volt arbeitet, kurze Zeit später auch als 3-Volt-Version. Daß am 486er massiv gearbeitet wurde, zeigt sich auch an den zahlreichen CPU-Sockeln, die im Laufe der Weiterentwicklung des 486ers kreiert wurden.
Im Herbst 1989 reduziert Intel die 386SX-Preise um bis zu 30 Prozent. Damit will das Unternehmen Second-Source-Hersteller wie AMD in Schach halten, die ihre 286-Prozessoren immer höher takten. Intel hat Schwierigkeiten mit der Auslieferung des 486ers. Motorola präsentiert den 68030 jetzt mit 50 MHz Takt und externer FPU. Kurz darauf folgt der 68040, der nun - wie der 80486 - eine integrierte FPU sowie einen segmentierten, also nach Daten und Befehlen getrennten, internen Cache besitzt.

AM386

1991: Im März präsentiert AMD seinen ersten Clone von INTELs 80386DX, der auf dem Microcode von Intel basiert. Der Am386DX taktet anfangs mit 20, später mit 40 MHz. Im Juli folgt der 386SX-Clone Am386SX mit 25 MHz Takt.
IBM und Intel unterzeichnen einen 10-Jahres-Vertrag zur gemeinsamen Entwicklung von Prozessoren.

Cx486

1992: Cyrix stellt seinen ersten Mikro-Prozessor vor. Der 386SX-Clone Cx486 kommt als Cx486SLC mit 25 MHz Takt (intern und extern), kurze Zeit später als DLC mit 33 MHz internem und externem Takt, er besitzt aber nur 1 KB Cache und keinen mathematischen Coprozessor.

~~INTEL 80586~~
PENTIUM

486-Clones von AMD und Cyrix

1993: Im März überrascht Intel die Konkurrenz: um den Clonern eins auszuwischen, nennt Intel seinen neuen Chip (siehe rechts "nackt") nicht 80586, sondern Pentium eine Bezeichnung, die sich - im Gegensatz zu einer Zahl - warenrechtlich schützen läßt. Der neue Prozessor wird anfangs in 5-Volt-Technik gefertigt. Er ist softwarekompatibel zu seinen Vorgängern, diesen jedoch haushoch überlegen: mit einer Strukturbreite von anfangs 0,8, später 0,35 Mikron, läßt sich die Zahl der Transistoren auf über 3,1 Millionen steigern. Der Pentium taktet intern anfangs mit 60 oder 66 MHz und paßt in den Sockel 4 (273 Pins). Neu ist, daß der Prozessor in einem Taktzyklus zwei Befehle ausführen kann. Der Datenzugriff wird durch zwei interne 8 KB große Caches beschleunigt: Der eine speichert die jeweils aktuellen Befehle, der andere die Daten. Hinzu kommt, daß der externe Datenbus zum Hauptspeicher jetzt 64 Bit breit ist. Vor allem im Fließkommabereich wurde der Pentium verbessert. Er ist dort dreimal so schnell wie ein 486er.
Im April präsentiert AMD weitere 486DX-Clones. Auch Cyrix kommt mit neuen 80486-CPUs, die Pin-kompatibel zu INTELs 486SX und 386SX.

PENTIUM 100

Cx486 DRx2
Cx486 DX2
Nx586

INTEL 486 DX4

1994: Im Februar präsentiert Intel einen Pentium in 3-Volt-Technik, der mit 90/60 und 100/66, kurz darauf auch als preiswerte Einstiegsversion mit 75/50 MHz taktet und in den Sockel 5 (320 Pins), später in den Sockel 7 (321 Pins) paßt. Mit der 3,3-Volt-Technik will Intel den mit steigender Taktfrequenz aufkommenden Wärmeproblemen begegnen.
Cyrix präsentiert einen Upgrade-Prozessor, der 386-PCs zu 40 bis50 Prozent mehr Leistung verhelfen soll: Der Cx486DRx2 besitzt einen von Cyrix selbst entwickelten 486-Befehlssatz und taktet mit 32/16, 40/20 und 50/25 MHz. Nexgen enthüllt auf der CeBIT seinen Prozessor der fünften Generation, der dem Pentium Konkurrenz machen soll. Der Nx586 ist eine superskalare CPU mit 60 und 66 MHz interner wie externer Taktrate. Sie verfügt über einen segmentierten Cache - zwei getrennte Daten- und Befehls-Caches mit je 16 KB - und einen 64 Bit breiten Datenbus. Anders als beim Pentium ist beim Nx586 die FPU nicht integriert, der Cache-Controller befindet sich dagegen in der CPU. Ein spezieller Cache-Bus erlaubt es, den Second-Level-Cache mit voller CPU-Geschwindigkeit zu betreiben.
Im April geht die Zusammenarbeit zwischen Intel und IBM geht. IBM schwenkt um zum Prozessorhersteller Cyrix. Die beiden Firmen beschließen eine zunächst auf fünf Jahre befristete Zusammenarbeit: Cyrix entwickelt das CPU-Design, und IBM fertigt die Prozessoren, die dann zu gleichen Teilen an beide Firmen gehen.
Cyrix stellt den Cx486DX2 mit 100 MHz interner Taktrate auf der amerikanischen Computer-Fachmesse Comdex in Las Vegas vor (Herbst). Der neue Prozessor konkurriert gegen INTELs 486DX4/100-CPU.
Schwerer Rückschlag für Intel: aufgrund eines Fehlers in der Fließkomma-Einheit (FPU) berechnet der Pentium-Prozessor bestimmte Rechenoperationen falsch. Intel bemüht sich, die Sache herunterzuspielen. Nach einigem Hin und Her bietet das Unternehmen zur Schadensbegrenzung Anwendern, deren PC mit einem fehlerhaften Pentium arbeitet, einen kostenlosen Prozessoraustausch an.

PENTIUM 120 und 133

Nx586 120
Nx686 180

PENTIUM PRO

Cyris 6x86 "M1"

1995: Auf der CeBIT stellt Intel eine 120-MHz-Version des Pentium vor. Im Juni präsentiert Cyrix den 32-Bit-Prozessor 5x86/100 - einen - 486er mit 100 MHz internem Takt (kurz darauf auch mit 120 und 133MHz) und 16 KB Cache, der dem 75MHz-Pentium Paroli bieten soll. Er ähnelt in seiner Architektur zwar eher einem 486DX4, beherrscht aber moderne Techniken wie Branch Prediction. Der Systemtakt beträgt 33 MHz. Gute Chancen hat der 5x86 vor allem im Notebook-Bereich, da er bei höherer Leistung weniger Strom frißt als der Pentium.
Der Pentium taktet nun mit 133 MHz. - Nexgen liefert erste Modelle des, Nx586 mit 120 MHz aus. Die Show stiehlt Nexgen den anderen CPU-Herstellern jedoch mit einem neuen Chip: der Nx686 kommt mit 48 KB internem Cache (32 KB Daten / 16 KB Befehle) und einem internen Takt von 180 MHz. Eine weitere Besonderheit sind die Multimedia-Befehle, die auf einer speziellen Einheit integriert sind. Allerdings ist der Nexgen-Prozessor nicht kompatibel zum Pentium (Pro). Die Firma AMD, die mit der Entwicklung eines eigenen Microcodes nicht weiterkommt, übernimmt Nexgen.
Im November ist es soweit: auf der CeBIT hatte man bereits erste Prototypen hinter vorgehaltener Hand begutachten können: der Pentium Pro wird offiziell vorgestellt. Den Intel-Prozessor der sechsten Generation gibt es mit 150, 166, 180 und 200 MHz interner Taktrate. Die Zahl der Transistoren beträgt 5,5 Millionen. Hohe Datentransferraten erzielt der Pentium Pro aufgrund seiner DIB-Architektur, die Nexgen zum ersten Mal beim Nx586 eingesetzt hat. Sie besteht aus zwei voneinander unabhängigen Bus-Systemen, mit denen sich die Datenübertragungsrate auf das Dreifache erhöhen laßt. Der Second-Level-Cache ist in die CPU integriert. Der Pentium Pro ist abwärtskompatibel zu allen vorherigen Intel-CPUs. Unter Windows 95 ist er seinem Pentium-Pendant jedoch klar unterlegen. Der Grund: Der neue Prozessortyp ist auf 32-Bit-Operationen optimiert - WINDOWS 95 arbeitet jedoch zum Großteil noch mit 16-Bit-Befehlsfolgen. Der Pentium PRO wird erst in Verbindung mit reinrassigen Betriebssystemen wie beispielsweise WINDOWS NT richtig schnell.
Cyrix stellt zusammen mit IBM und SGS Thomson seine sechste Prozessorengeneration vor. Der 6x86 - Codename M1 - ist Pin-kompatibel zum Pentium (Sockel 7). Der 6x86 PR120 taktet intern mit 100 MHz (extern mit 50 MHz). Er besitzt 16 KB internen Cache, arbeitet in 3,3-Volt-Technik und liefert erstaunliche Testergebnisse: Unter bestimmten Bedingungen arbeitet der 6x86 mindestens so schnell wie ein Pentium 100, zum Teil ist er sogar schneller als der Pentium 133 und der Pentium Pro. Mit dem 6x86 hat Cyrix erstmals einen Prozessor entwickelt, der den Pentium in der Leistung leicht übertrifft und dabei ein gutes Stück billiger ist. Allerdings benötigt der neue Cyrix-Prozessor ein angepaßtes BIOS, um seine volle Leistung zu entfalten. Außerdem ist er im Fließkommabereich nicht so stark wie der Pentium.

PENTIUM 150 und 166

Cyrix 6x86 PR133+ bis PR166+

AMD K5

PENTIUM 200

Cyrix 6x86 PR200+

1996: INTELs Pentium taktet jetzt mit 150 und 166 MHz. Gleichzeitig senkt Intel die Preise für 133-MHz-Pentium-CPUs. Intel und AMD einigen sich über den Nachbau von Intel-Prozessoren: Ab sofort darf AMD für seine 586-CPU und nachfolgende Chip-Serien lediglich den Intel-Befehlssatz verwenden - die Microcode-Technik muß AMD selbst entwickeln.
Intel reagiert auf die Clones von AMD und Cyrix mit Preissenkungen für den 100er und 120er Pentium um bis zu 40 Prozent.
IBM/Cyrix bringen den 6x86 (M1) als PR133+ (100/50 MHz), PR150+ (120/60 MHz) und als PR166+ (133/66 MHz) auf den Markt. Laut Tests sind die Clones trotz geringerer Taktraten schneller als die Intel-Originale Pentium 100, 120 und 133. Der Zusatz "PR" bezieht sich auf das sogenannte P(entium)-Rating. Aus Marketing-Gründen versehen IBM/Cyrix die CPU-Bezeichnungen zusätzlich mit einem Plus. AMD präsentiert den K5 PR75 (75 MHz). Ihm folgt kurze Zeit später der K5 PR100 mit 100 MHz internem Takt. Er besitzt 16 KB internen Cache, ist bei Integer-Berechnungen schneller als ein Pentium mit 75 MHz und eignet sich gleichermaßen für 16- und 32-Bit-Anwendungen. Für aufrüstwillige Anwender ist der Sockel-7-kompatible Prozessor genau das richtige. Und nicht zuletzt sein im Vergleich zum Pentium günstiger Preis (etwa 180 Mark) verhilft dem K5 zu großer Popularität.
Im Juni kommt der Pentium 200 auf den Markt. Die neue Intel-CPU taktet mit 200 MHz.
Im September bringen Cyrix/IBM ihre neue 6x86-Version, den 6x86 PR200+ (bei IBM heißt er P200), auf den Markt, der mit 150 MHz taktet, sich aber als leistungsfähiger als der Pentium 200 erweist. Da er jedoch extern mit 75 MHz taktet, benötigt er eine spezielle Hauptplatine. Außerdem gilt der Leistungsvorsprung nicht für den Fließkommabereich - hier liegt der Pentium vorn.

PENTIUM MMX

AMD K6

PENTIUM II
233 bis 300

Cyrix "M2"

Natsemi übernimmt Cyrix

Tillamook

1997: Erste Muster des K5 PR166 werden ausgeliefert. Der Prozessor taktet intern mit 115,5 und extern mit 66 MHz und entspricht in seiner Leistung einem 166-MHz-Pentium. Doch Intel ist wieder einen Schritt weiter: der Marktführer präsentiert den Pentium MMX. Im Februar bringt Cyrix den Media GX mit Taktraten von 120 und 133, später auch mit 150 und 180 MHz sowie einem internen Cache von 16 KB auf den Markt. Grafik- und Audio-Funktionen sowie ein Speicher-Controller sind direkt in die Prozessoreinheit integriert. Die neue CPU übernimmt Chipsatzfunktionen wie PCI-Anbindung und Speichersteuerung.
AMDs Antwort auf den MMX-Prozessor von Intel heißt im April K6. Er hat eine MMX-Erweiterung, basiert auf dem Nexgen-Chip Nx6x86 und besitzt 64 KB internen Cache (INTELs MMX arbeitet nur mit 32 KB). Er paßt in den Sockel 7 und ist damit für jede moderne - sprich: MMX-fähige und mit Split Voltage ausgestattete - Pentium-Hauptplatine geeignet. Die MMX-Technik hat AMD von Intel in Lizenz erhalten. Der K6 wird in 0,35-Mikron-Technik hergestellt und nach seiner tatsächlichen Taktfrequenz benannt, das heißt, der K6/PR2-166 taktet intern mit 166 MHz. In Stückzahlen sind kurze Zeit später auch der K6/PR2-200 und der K6/PR2-233 erhältlich. Mit AMDs K6 hat Intel einen ernstzunehmenden Konkurrenten bekommen. Bei den 16-Bit-Standardanwendungen und Programmen, die überwiegend mit Integer-Befehlen arbeiten - etwa Textverarbeitungen - sind der K6/PR2-200 und -233 dem Pentium MMX überlegen. Fließkommaberechnungen erledigt der Pentium aber immer noch schneller.

Im Mai kommt INTELs Pentium II (Codename "Klamath"), der bislang schnellste Prozessor, auf den Markt: der neue Chip mit internen Taktfrequenzen von 233, 266 und 300 MHz vereint die Vorzüge von Pentium Pro und MMX. Er taktet extern mit 66 MHz, verfügt über 7,5 Millionen Transistoren und wird in 0,35-Mikron-Technik hergestellt. Der Pentium II besitzt 32 KB internen Cache und ist in einem SEC-Gehäuse aus Metall und Plastik untergebracht. Der Pentium II ist nicht Sockel-7-kompatibel, sondern mit dem Second-Level-Cache (512 KB) auf einer kleinen Platine montiert. Da diese Lösung einen neuen Steckplatz, den Slot 1, erfordert, ist zwangsläufig eine neue Hauptplatine fällig. Der Pentium II verfügt über eine Dual-Independent-Bus-Architektur (DIB). Doch anders als der Pentium Pro, der mit dem vollen CPU-Takt auf den Second-Level-Cache zugreift, arbeitet der Pentium II nur mit dem halben internen CPU-Takt. Als Reaktion auf den K6 bringt Intel - entgegen der Pläne, die höheren Taktraten dem Pentium II zu überlassen - einen Pentium MMX mit 233 MHz auf den Markt.

Nach AMD kommt jetzt auch Cyrix mit einem MMX-Prozessor. der 6x86MX - Codename M2 - ist mit einer von Cyrix/IBM selbstentwickelten MMX-Technik ausgestattet, die absolut kompatibel zum Intel-Original sein soll. Der neue Prozessor paßt in den Sockel 7, benötigt wie der Pentium MMX und der AMD K6 eine zweifache Spannungsversorgung (2,8/3,3 Volt) und besitzt 64 KB First-Level-Cache. Es gibt ihn als PR166 (133/66 oder 150/60 MHz), PR200 (150/75 oder 160/66 MHz) sowie als PR233 (188/75 MHz).
Im August reagiert Intel auf die Konkurrenz mit massiven Prelssenkungen: der Pentium II mit 300 MHz etwa kostet ab sofort 57 Prozent weniger. Außerdem stellt das Unternehmen die Produktion von Prozessoren ohne MMX-Erweiterung ein.
Der amerikanische Chip-Hersteller Natsemi (National Semiconductor) übernimmt Cyrix. Im September präsentiert Intel einen Pentium MMX-Prozessor mit 200 und 233 MHz Takt, der mit seiner Strukturbreite von 0,28 Mikron weniger Strom und Spannung (1,8 Volt) benötigt und sich dadurch speziell für Notebooks eignet. Codename der neuen CPU: Tillamook.
Im Herbst kommt der C6, ein besonders preisgünstiger Prozessor von IDT/Centaur Technology, auf den Markt. Er soll es mit dem Pentium MMX aufnehmen, Sockel-7-kompatibel sein und aufgrund seiner geringen Größe so stromsparend arbeiten, daß er sich auch für Notebooks eignet. Gerüchten zufolge ist der Chip nur etwa 5 Prozent langsamer als der K6-Prozessor von AMD.

PENTIUM II 333 - 450

kleiner PENTIUM ("Celeron")

Power-PC mit 1000 MHZ bei IBM

AMD K6 II

Xeon

1998: Im Februar 98 erscheint der 333-MHz-Pentium II mit weiterhin 66 MHz Bustakt (Codename "Deschutes"). Das 333-MHz-Modell von Intel unterscheidet sich von seinem Vorgänger vorrangig im Stromverbrauch. Während der "alte" Pentium II (Klamath) bei 300 MHz satte 32 Watt verbraucht, beträgt die Leistungsaufnahme des neuen "Deschutes" bei 333 MHz nur gut 15 Watt. Der gebotene Leistungsgewinn fällt im Vergleich zum 300-MHz-Pentium II bescheiden aus: durchschnittlich sechs bis sieben Prozent mehr - so lautet das Ergebnis der Leistungsmessung im Testlabor des Computermagazins c't (siehe Heise Online). Aim August schickt Intel nach dme Pentium-II-400 den Pentium-II mit 450 MHz Taktfrequenz in Rennen.

INTEL bestätigt im Januar, daß ein Pentium II-Prozessor für den sogenannten "basic PC" ohne L2-Cache kommen wird: "Celeron". Der Celeron-Prozessor soll Geschwindigkeit für preiswerte PCs bieten (englisch celerity = Geschwindigkeit) und damit den INTEL-Konkurrenten AMD, Cyrix und Co. das Leben schwer machen. Tests verschiedenes PC-Magazine ergaben aber, daß der erste Celeron trotz höherer Taktfrequenz von 266 MHz wegen seines fehlenden Level-2-Caches (siehe Second-Level-Cache) langsamer arbeitet als alle seine direkten Konkurrenten (K6-233 von AMD; INTEL Pentium 233 MMX). Selbst ein Pentium 200 MMX ist noch eine Idee schneller - und die Rechner sind obendrein billiger. Im August stellt INTEL den Celeron mit 300 und 333 MHz sowie 128 KByte L2-Cache vor (Codename Mendocino). Jetzt sitzt der L2-Cache sogar direkt auf dem Prozessor und nicht mehr auf der Prozessorplatine. In der Version mit 300 MHz bekommt er das Kuerzel A und firmiert so offiziell als Celeron300A, während die 333-MHz-Variante schlicht und einfach Celeron 333 heißt. Der bisherige Celeron mit 300 MHz heißt weiterhin Celeron 300.

Anfang 1998 durchbricht IBM die 1000-MHz-Schallmauer: Einem 15köpfigen IBM-Forschungsteam aus Texas ist es gelungen, den ersten experimentellen Prozessor im 1-GigaHertz-Takt zu betreiben. Der Prototyp "versteht" grundlegende Power-PC-Befehle, hat aber eine völlig neue Architektur. Der CMOS-Chip enthält eine Million Transistoren und weist damit etwa den Transistorenhaushalt eines 486-Prozessors auf. Interessant ist, daß der superschnelle GUTS (Gigahertz Unit Test Site) von IBM in "herkömmlicher" 0,25mm-Technologie gefertigt ist. Es sind also noch deutliche Steigerungen bei dem Umstieg auf 0,18mm und dem angekündigten Kupferprozeß zu erwarten. Kupfer leitet Strom und Wärme deutlich besser als das bisher verwendete Aluminium und ermöglicht kleinere und schnellere Strukturen. Mit Hilfe dieses Kupferprozesses will IBM noch in diesem Jahr den PowerPC 750 von 275 MHz auf 500 MHz hieven. "Bis man jedoch den 1,1 GHz Mikrowellen-Prozessor auf dem Markt sehen wird, dürften noch einige Jahre vergehen" prognostiziert Anfang 1998 Andreas Stiller, Hardware-Experte beim Computermagazin c't, "Bis dahin wird man wohl auch den 1-GHz-Alpha-Prozessor von Digital bewundern können." (Ausgabe von c't 4/98).

AMD hat sich kurz vor der Markteinführung ihres neuen K6-Prozessors zu einer Namensänderung entschlossen. Die ursprünglich als K6 3D angekündigte CPU soll nun K6-2 heißen. Wesentliche Neuerung des K6-2 ist ein erweiterter Befehlssatz, der mit 21 neuen FPU-Funktionen vor allem 3D-Spiele drastisch beschleunigen soll. Die 3D-Funktionalität will AMD unter dem Oberbegriff 3D NOW! vermarkten. Offiziell soll der K6-2 in Europa am 29. Mai in London präsentiert werden. Die CPU startet mit 300 MHz Taktfrequenz und ist für den 100-MHz-Bus der neuen Super-7-Mainboards ausgelegt.
Mit den aufgeführten Verbesserungen soll der K6 die Leistungsmerkmale des Pentium-II-Prozessors erreichen. Nach Angaben von AMD wird die CPU mit den Taktraten 300 MHz und 350 MHz erscheinen und die gewohnten 25 Prozent unter dem Preisniveau von INTEL liegen. www.amd.com/K6/k6docs/3ddoc.html

Nachdem auch Cyrix ihren 6x86MX in M II umtaufte, wählt neben AMD offensichtlich auch IDT Centaur einen Namen, der an den Pentium II erinnert. Der nächste Winchip C6 für den 100 MHz Bus des Super 7 soll deshalb Winchip 2 heißen. Er startet mit 240 oder 266 MHz und unterstützt ebenfalls die neuen 3D-Funktionen.

Mitte Juni stellt INTEL den Xeon, seinen High-End-Prozessor für Workstations und Server, offiziell vor, der die Leistung von Workstations und Servern kräftig nach oben treiben soll. Das gilt leider auch für die Preise: Mit 512 KB Second-Level-Cache soll der 400-MHz-Xeon 1200 Dollar kosten, mit 1 MB Cache steigt der Preis auf satte 3000 Dollar. Für die Variante mit 2 MB Cache, die im 4. Quartal auf den Markt kommen soll, rechnen Branchenkenner mit etwa 4.500 Dollar. Damit könnte ein Server mit acht Xeon-Prozessoren bis zu 40.000 Dollar mehr kosten als die aktuellen Geräte auf Pentium-Pro-Basis. Kurz nach der offiziellen Ankündigung des Xeon wollen NEC, Toshiba und Hitachi die ersten Zwei-CPU-Server auf den Markt bringen; Compaq, Dell und IBM arbeiten an Modellen mit vier Prozessoren, und Gateway will sechs CPUs in einem Geräte anbieten.

Pentium III

K6-III

1999: Als "Katmai" geisterte der neue INTEL-Prozessor bereits monatelang durch die Medien. "Katmai" war aber nur der Codename, denn offiziell heißt Intels neuer High-End-Prozessor seit Anfang 1999 "Pentium III". Wie der US-Dienst CNet berichtete, entschied sich INTELs Geschäftsleitung für diese einfallsreiche ;-) Bezeichnung, weil der Name "Pentium" dem CPU-Hersteller schon vier Prozessorgenerationen lang hervorragende Erfolge bescherte: Pentium, Pentium Pro, Pentium MMX und Pentium II.

Der Pentium III verfügt über

den "alten" Pentium-II-Kern,
besitzt zusätzlich 70 Befehle, die speziell bei Multimedia-Anwendungen, Videodaten, Spracherkennung und Spielen für Power sorgen sollen (siehe auch KNI) und
hat eine interne Seriennummer, die nach Darstellung von INTEL vor allem die Abwicklung von Geschäften über das Internet sicherer machen soll (siehe auch Verschlüsselung per CPU).
Er wird vorerst in zwei Varianten auf den Markt kommen, die mit Taktfrequenzen von 450 und 500 MHz arbeiten. Bis zum Jahresende 1999 soll die Taktfrequenz auf über 600 MHz gesteigert werden.

Der Pentium III kostet zunächst über 500 Dollar; Analysten rechneten aber damit, daß der Preis schon im 3. Quartal 1999 auf etwa 200 Dollar fallen würde - also "the same procedure as every year". (siehe auch PENTIUM III)

Mitte Februar 1999 hat Intel-Konkurrent AMD seinen neuen Mikroprozessor K6-III vorgestellt, mit dem das Unternehmen gegen den Pentium III antreten will. Das neue Spitzenmodell der Advanced Micro Devices Inc. verfügt ebenfalls über einen erweiterten Multimedia- Befehlssatz mit dem Namen "3DNow". ("3DNow" ist nicht mit dem INTEL-Befehlssatz kompatibel.)

Ausblicke:

Intel will Mitte 1999 erste Muster seines 64-Bit-Prozessors ausliefern, die Massenproduktion ist für Mitte 2000 vorgesehen. Einem Firmensprecher zufolge hat der Merced-Simulator Anfang 1999 sieben verschiedene Betriebssysteme erfolgreich getestet - darunter Windows NT (64-Bit-Version), Suns Solaris, UnixWare von SCO, Novells Modesto und HPs HP-UX.

Der Merced wird mindestens 4 Terabyte Speicher adressieren und über einen 128-Bit-System-Bus verfügen, so der Sprecher. Bis zum Jahr 2001 soll die High-End-CPU mit 1000 MHz takten. Doch die Taktrate allein reicht nach Einschätzung von Analysten nicht aus, um den Merced auf Hochtouren zu bringen. Um von der Merced-Architektur EPIC (Explicit Parallel Instruction Computing) zu profitieren, muß vor allem die Software optimiert werden. Außerdem werde Intel mit der Konkurrenz - den Risc-CPUs von Compaq/Digital und Sun - zu kämpfen haben. (Stand: feb99)

INTEL will statt der ursprünglich angekündigten 0,25 Mikron-Technologie den Merced jetzt mit einer Strukturgröße von 0,18 Mikron bauen. Der Prozessor soll CISC- sowie RISC-Technologien in sich vereinen und sowohl zu Unix- als auch Windows NT kompatibel sein (mehr unter www.intel.com/pressroom/archive/releases/SP100997.HTM).

Tanner heißt eine Stadt in Alabama und ein neuer Chip von INTEL, der Hardwareherstellern beim Übergang zum Merced (Projektname für eine 64-bit CPU) behilflich sein soll. Laut Techweb wird Tanner ein 32-Bit-Chip sein, der aber auch im neuen Slot M funktioniert, der Schnittstelle, die voraussichtlich vom Merced benötigt wird.

Mit Tanner sollen die INTEL-Partner in Ruhe ausprobieren können, wie der Slot M funktioniert und müssen nicht mehr auf Merced-Testmuster warten.

Katmai (Pentium III) mit 200-MHz-Bus?

Die ersten PCs mit einem Bustakt von 100 MHz sind im April 1998 gerade mal auf dem Markt, da sagt Hardware-Guru Michael Slater bereits das Ende dieser Technologie voraus. In seiner Rede auf der WinHEC-Konferenz in Orlando meinte Slater, dass INTEL mit großer Wahrscheinlichkeit schon 1999 auf einen Bustakt von 200 MHz gehen werde. Denn für die Katmai-Prozessoren, die mit mehr als 750 MHz Arbeitstakt laufen sollen, und die neuen schnellen Speicherchips sei ein 100-MHz-Bus einfach nicht schnell genug. Der Anfang 1998 vorgenommene Wechsel von 66 auf 100 MHz, den neben INTEL auch die Konkurrenten AMD, Cyrix und IDT vorbereiten, sei wichtig, aber eben nur ein erster Schritt.

INTEL veröffentlichte im Oktober 1998 einen Vierjahres-Plan für seine 32- und 64-Bit-Prozessorfamilie und hat die 1000-MHz-Marke im Visier.

Die 32-Bit-Pläne INTELs sehen vor, daß 1999 ein 500-MHz-Chip auf den Markt kommt, der in den Laboratorien unter dem Codenamen "Tanner" entwickelt wird. Tanner enthält die Katmai-New-Instructions, einen Satz von 70 neuen Befehlen, die für die Erweiterung von 3D-, Bildbearbeitungs- und Videoanwendungen konzipiert wurden.

Ende 2000 oder Anfang 2001 will INTEL die nächste Generation der 32-Bit-Mikroarchitektur vorstellen, die momentan noch unter dem Namen "Foster" die verschiedenen Entwicklungsstadien durchläuft. Sowohl für Workstations als auch für den Serverbetrieb bestimmt, sollen mit diesem Chip Taktraten von mindestens 1.000 MHz (1 GHz) erreicht werden, erklärte Fred Pollack, ein Chip-Designer bei INTEL, gegenüber der amerikanischen Presse. Obwohl Pollack Details zu Foster eher vermied, gab er doch bekannt, daß es sich um eine Superpipeline-CPU handelt. Der Chip soll Spitzen-Bandbreiten von bis zu 3,2 GByte pro Sekunde erreichen. Im Gegensatz dazu erreicht INTELs momentan aktuelles Flaggschiff Xeon nur 800 MByte pro Sekunde.

Bereits Ende 1999 will INTEL einen Prozessor bringen, der unter dem Codenamen "Cascades" läuft. Dieser soll mit mindestens 1 MByte On-Chip-Level-2-Cache ausgestattet sein. Mit wieviel Cache-Speicher Foster ausgestattet sein wird, verriet Pollack nicht - allerdings liegt die Vermutung nahe, daß ebenfalls mindestens 1 MByte sein könnten. Unter der Bezeichnung "Willamette" hat INTEL den nächsten 32-Bit-Prozessor als As im Ärmel. Der für den Desktop-Bereich konzipierte Chip unterscheidet sich von Foster in der Cache-Größe, der Busgeschwindigkeit und der Multiprocessing-Fähigkeit. Auch hier gab Pollack keine näheren Einzelheiten bekannt, sagte aber, INTEL hätte für einen Foster-Nachfolger eine andere 32-Bit-Mikroarchitektur in der Entwicklung.

Für den 64-Bit-Bereich plant INTEL, die ersten Merced-Prozessoren für High-End-Maschinen im Preisbereich von 9.000 US-Dollar und mehr bereits Mitte 1999 auszuliefern. Zum Jahresende 2001 soll dann der Merced-Nachfolger, der unter dem Codenamen McKinley läuft, vorgestellt werden. Dieser Prozessor, der bereits seit zwei Jahren auf dem Reißbrett der Konstrukteure entsteht, soll die doppelte Leistung des Merced erreichen und den größten Level-2-Cache haben, mit dem je ein INTEL-Chip bestückt wurde. In Zusammenarbeit mit Hewlett-Packard (http://www.hewlett-packard.com) wird an einer vollkommen neuen Chiparchitektur gebastelt, die im Gigahertz-Bereich arbeiten soll.

Eine Woche, nachdem die Firma INTEL ihren 4-Jahres-Plan der neuen Chip-Generation veröffentlichte (siehe oben), gab auch Advanced Micro Devices Mitte Oktober 1998 einen ersten Einblick auf die neuen Prozessoren.

Der K7, der laut AMD-Sprecher Linley Gwennap in der ersten Jahreshaelfte 1999 veroeffentlicht wird, soll an die Leistungsdaten des zukuenftigen Intel-Chips Katmai herankommen. Der K7 soll mit mindestens 500 MHz betrieben und Slot-A-basierend sein, benutzt also den Steckplatz, der auch von Intels Pentium-II verwendet wird. Der neue AMD-Prozessor arbeitet mit einer neuen Systembus-Architektur. Der neue EV6-Systembus wurde von Digital entwickelt und soll mit anderen Systemkomponenten schneller kooperieren. Ab dem Jahr 2000 soll der K7 auch in einer 1 000-MHz-Version auf den Markt kommen. Ferner wird AMD im ersten Quartal naechsten Jahres den K6-3, eine 450-MHz-Version des K6-2 mit integriertem Cache-Speicher vorstellen.

Intels neue Chipsätze Camino (i820) und Whitney (i810) sind auf dem Weg. Whitney wird Im 1. Quartal kommen und enthält wie bereits angenommen einen i740 als internen Grafikkontroller. Camino für die zukünftige Katmai-CPU wird nicht vor Juni kommen Die ISA-Unterstüzung fällt beim Whitney wie auch beim Camino weg. Wenn doch gewünscht, muß ein zusätzlicher Bridge-Chip auf das Mainboard. Beide Chipsätze verfügen über ein Ultra-DMA/66-Interface und bieten die angekündigte Unterstützung fuer Soft-Modem und Soft-Audio.

Whitney wird maximal 256 MByte RAM (100 MHz) unterstützen, Camino ist bereits für den 133 MHz Frontside Bus sowie 300 und 400 MHz DirectRAMBUS-Speicher (maximal 3 RIMM-Sockel) gerüstet und bietet ein AGP-4X-Interface. Eine Mischung von RDRAM und SDRAM ist nicht möglich.

Mit der Einführung des DirectRAMBUS-Speichers dürfte es einige Probleme geben. Es wird erwartet, daß die Produktion von DirectRAMBUS-Speicher anfangs nicht in ausreichenden Stückzahlen erfolgen kann. So können anfangs auch nur maximal 194 MByte in den Systemen verbaut werden. Nicht gerade viel, wenn man bedenkt, daß die Kombination aus Katmai und Camino in den High-End-Bereich zielt. Einen Ausweg aus dieser Miesere kann ein sogenannter MTH (Memory Translator Hub) bieten, der es erlaubt, mit den neuen Chipsets auch SDRAMs zu betreiben.

Bei dieser Gelegenheit hat Intel einige Begriffe neu definiert. Die North-Bridge heisst hier Memory Controller Hub (MCH), beim Whitney-Chipset mit der integrierten Grafikeinheit dann Graphics and Memory Controller Hub (GMHC). Die South-Bridge erhält die Bezeichnung I/O Controller Hub und selbst Bios hat einen neuen Namen: "Firmware Hub".

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