Sartomiki.net

Architetture Intel
L'evoluzione dei microprocessori è sempre stata mirata all'aumento delle prestazioni. Per ottenere questo obiettivo si è cercato di disaccoppiare i bus di sistema dalla CPU, con l'utilizzo di buffer e di cache, che costituiscono la coda di prefetch. In più si è cercato di ridurre il tempo di esecuzione di ciascuna istruzione, introducendo pipeline e superscalarità, in modo da migliorare il throughput o effettuare più istruzioni contemporaneamente.
Grazie all'incremento della capacità di integrazione si è arrivati ai sistemi multi-core, che presentano più processori su un'unica piastrina. In questo modo si è passati da una strategia ILP, in cui si tenta di ottimizzare la realizzazione di una singola istruzione (Pentium III) ad una strategia TLP, in cui si ottimizzano intere porzioni di codice, dette thread (Core2).
Le principali architetture Intel, che si sono susseguite in ordine cronologico sono:
-X86-16 (IA-16), l'indirizzamento è fatto su 16bit (offset). Sono presenti registri da 8-16bit. Questa architettura è nativa su 8086 e 286.
-X86-32 (IA-32), l'indirizzamento è fatto su 16-32bit (offset). Sono presenti registri da 8-16-32bit. Questa architettura è nativa su 386, 486 e Pentium.
-X86-64, l'indirizzamento è fatto su 16-32-64bit (offset). Sono presenti registri da 8-16-32-64bit. Questa architettura è nativa sui Pentium4.
Da notare che l'architettura IA-64 è una tecnologia completamente diversa, detta Itanium. Non è quindi la stessa cosa di X86-64.
Da notare che quando si parla di spazio di indirizzamento non si intende mai il parallelismo del BUS, ma si parla dell'indirizzamento che vede il programmatore. Ad esempio nell'X86-64 abbiamo un indirizzamento a 64 bit, anche se in realtà il bus ha molti più bit.

Modalità di elaborazione
Ogni architettura X86-32 e X86-64 può lavorare in tre modalità:
-Real mode: in questa modalità è possibile indirizzare un massimo di 1MB di Ram, non è presente il supporto ad eseguire più programmi contemporaneamente (paginazione e protezione di attributi non attiva), in quanto sia la memoria virtuale, sia quella protetta non sono condivisibili. L'8086 e l'8088 lavorano solo in questa modalità. Tutti i microprocessori x86 partono in modalità reale, in quanto è l'unica con cui può lavorare il BIOS. MS-DOS lavora in modalità reale. Se però è presente un memory manager, anche programmi DOS o eseguiti dal prompt dei comandi di Windows 3.x, 95 o 98 possono lavorare in modalità protetta.
-Protected mode: questa modalità di funzionamento fornisce dal lato hardware il supporto alla multiprogrammazione, impedendo a programmi diversi di accedere per errore a spazi di memoria destinati ad altri programmi. Questa modalià è stata introdotta con X86-32. In questa modalità si ha una serie di migliorie disponibili, come la segmentazione evoluta (paginazione) e la protezione di segmenti e istruzioni. In real mode, ad esempio, non si può sapere se una porzione di codice è eseguita da un utente o dal sistema operativo, consentendo quindi all'utente di modificare tabelle di sistema, che in realtà non potrebbe consultare. In protected mode è possibile il multitasking e il multithreading, cose non possibili in real mode.
-Virtual  8086 mode: questa modalità permette di eseguire programmi in modo reale, anche se il sistema operativo sta operando in modalità protetta. E' una "emulazione" della modalità reale in una pagina dedicata.
A seconda della modalità in cui si lavora si ha una diversa visibilità dei registri.

Pentium III
Il Pentium III è stato prodotto nel 1999 ed è composto da circa 44 milioni di transistor con 370 pin. Presenta due livelli di cache da 256KB. Nei modelli più avanzati si può lavorare ad una frequenza massima di 1.5GHz con un clock da 133MHz. E' alimentato mediante un'unica tensione da 1.65V. Il Pentium 3 ha uno spazio di indirizzamento che va dai 4GB ai 64GB. Esso è in grado di operare sia in real mode (durante la fase di accensione), che in modo protetto.

Pentium IV
Il Pentium IV è stato prodotto nel 2000 ed è composto da circa 70 milioni di transistor. Presenta due livelli di cache da 2MB. Esso lavora ad una frequenza massima di 3.8Ghz. Il Pentium IV è stato rilasciato anche in versione meno potente sotto il nome di Celeron. La versione Dual Core è stata chiamata Pentium D.

Core 2
Il Core 2 è stato rilasciato nel 2006 ed è composto da due CPU Pentium. E' munito di un clock da 3GHz e da cache molto efficienti. A partire dal 2007 sono state rilasciate da Intel nuove versioni di processori Dual Core, che supportano anche i 64bit. Questa famiglia di processori è nota con il nome di Core 2 Duo.