Intel wprowadził do sprzedaży od dawna oczekiwane Pentium MMX.

Pentium MMX jest bogatsze o zestaw instrukcji multimedialnych, umożliwiający wzrost wydajności przetwarzania grafiki i dźwięku. Obecnie dostępne są układy MMX 166 i 200 MHz dla komputerów stacjonarnych oraz 150 i 166 MHz dla notebooków. Jednocześnie z oficjalną premierą procesorów, prawie wszyscy znani producenci komputerów PC zaprezentowali modele wyposażone w nowe układy Pentium. Wśród nich znaleźli się również krajowi potentaci - Optimus i JTT.

Zmiany w architekturze Pentium

Do Pentium MMX wprowadzono 57 nowych instrukcji. Jest to największa zmiana architektury układów Intela od czasu wyemitowania procesorów linii 386. Mimo to układy MMX są zgodne z dotychczasowymi wersjami procesorów - nie wymagają modyfikacji systemu operacyjnego i mogą być instalowane w większości nowych płyt głównych, wyposażonych w gniazdo typu Socket 7. Oprócz nowych instrukcji, których wykorzystanie wymaga rekompilacji oprogramowania lub przygotowania nowych wersji, Intel wprowadził również inne zmiany architektury układów. Dzięki nim, jak twierdzą przedstawiciele firmy, wydajność Pentium MMX, w porównaniu z jego odpowiednikiem bez MMX, jest wyższa o 10-20%. Przy uruchamianiu oprogramowania wykorzystującego nowy zestaw instrukcji, wydajność może wzrosnąć nawet o 60%.

Nowa technologia dla starych systemów

Nowe procesory są wytwarzane przy wykorzystaniu technologii CMOS 0,35 ćm - przy produkcji Pentium Intel stosował wcześniej technologię BiCMOS. Układy zawierają 4,5 mln tranzystorów, mają powierzchnię 141 mm2 (dotychczas oferowane modele bez MMX miały 3,3 mln tranzystorów na 163 mm2), wewnętrzną pamięć podręczną, zwiększoną do 32 KB, oraz nowy system przetwarzania potokowego, umożliwiający wykonanie dwóch instrukcji MMX w jednym cyklu zegara. Intel zastosował również 4 bufory dla zapisu danych, zamiast dwóch, oraz ulepszył system przewidywania kolejności wykonywania instrukcji.

Pentium MMX 200 MHz ma jednocześnie prawie taki sam pobór mocy (15,7 W), jak jego starsza wersja (15,5 W). Osiągnięto to m.in. dzięki zmniejszeniu napięcia wewnętrznego zasilania procesora do 2,8 V. Dla zachowania zgodności z architekturą dotychczas stosowanych płyt głównych i umożliwienia współpracy ze standardowymi układami wejścia/wyjścia napięcie interfejsu zewnętrznego wynosi 3,3 V. Pentium MMX można więc bez problemu instalować w wielu dotychczas oferowanych komputerach, jeśli tylko ich płyta jest wyposażona w dwu napięciowe gniazdo typu Socket 7. Procesor współpracuje też z dotychczas oferowanymi zestawami układów wspomagających.

Jak powiedział Bernhard Wopperer, Platform Architecture Manager w Intel GmbH, mimo że wprowadzono istotne zmiany w architekturze procesorów, projektanci Intela położyli duży nacisk na zapewnienie zgodności układu z wcześniejszymi wersjami oraz bezproblemową współpracę ze znajdującym się na rynku oprogramowaniem.

Multimedialne Pentium zawiera osiem dodatkowych 64übitowych rejestrów MMX, ale z uwagi na ich wykorzystanie nie wprowadzono nowego stanu procesora - wymagałoby to modyfikacji istniejących systemów operacyjnych. Zamiast tego Intel zastosował mechanizm przełączania między stosami rejestrów jednostki do obliczeń zmiennoprzecinkowych i MMX. Proces przełączania i wymiany danych ze stosem trwa dość długo - 50 cykli zegara. Teoretycznie może to istotnie spowolnić pracę aplikacji, która wykonywałaby na przemian instrukcje MMX i obliczenia zmiennoprzecinkowe.

Bernhard Wopperer twierdzi, że jest to praktycznie nie spotykana sytuacja, ponieważ najczęściej aplikacje zlecają procesorowi wykonywanie grup podobnego typu instrukcji. Jednocześnie Intel oferuje programistom oprogramowanie narzędziowe Vtune, analizujące sposób działania aplikacji i wskazujące obszary kodu, których rekompilacja - umożliwiająca wykorzystanie instrukcji MMX - przyspieszy działanie programu. Według Bernharda Wopperera, również przy pracy w trybie wielozadaniowym komputer z nowym Pentium nie obniży wydajności systemu.

Układy MMX wykorzystują technologię SIMD (Single Instruction, Multiple Data - jedna instrukcja, wiele danych), która umożliwia równoległe przetwarzanie danych. Jeśli procesor ma do przetworzenia grupę danych, na przykład zestaw 8übitowych liczb całkowitych, definiujących punkt na ekranie, to standardowe Pentium kolejno powtarza wykonanie instrukcji dla napływających danych. Pentium MMX pozwala na grupowanie danych i ich przetwarzanie przy zastosowaniu jednej instrukcji. W tym celu określono nowe typy 64übitowych danych - obecnie dostępne są słowa typu Packed Byte (8 x 8 bitów), Packed Word (4 x 16 bitów), Packed Doubleword (2 x 32 bity) oraz Quadword (64 bity).