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\documentclass[a4paper,17pt,dvips]{foils}
\usepackage{german}
\title{Aktuelle und zuk"unftige Prozessoren der x86-Familie}
\author{Tino Schwarze \\ Andreas Rosenbaum}
\MyLogo{TU-Chemnitz: Proseminar ''IBM-PC'' 1998}
% \raggedright
\hyphenation{Pentium}
\hyphenation{MediaGX}
\hyphenation{Celeron}
\begin{document}
\maketitle
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% erste Seite (Vergangenheit)
%
\foilhead{Vergangenheit}
Es folgt eine grobe "Ubersicht "uber vergangene x86-Prozessoren. Die
486er-Reihe ist allerdings auch heutzutage durchaus noch f"ur kleine Server
brauchbar.
\begin{center}
\begin{tabular}{|p{3cm}|p{12cm}|}
\hline
8086 & 16 Bit intern, 16 Bit extern, 20 Bit Adressen, typische Taktfrequenz: 4,77 MHz \\ \hline
8088 & 16-Bit intern, 8 Bit extern, weil 16--Bit--Chips (f"ur externe Ansteuerung) viel zu teuer waren $\rightarrow$ Einsatz im IBM-PC \\ \hline
80286 & 80186 + 24 Bit Adressen + Protected Mode, R"uckkehr aus PM nur "uber "ublen Hack \\ \hline
80386 & 32-Bit Code, Daten und Adressen, V86--Mode, viele Derivate und Clones (AMD, Cyrix) \\ \hline
80486 & 32-Bit mit interner FPU, erste RISC--Ans"atze (festverdrahtete Befehle), Derivate und Clones von NexGen, AMD und Cyrix \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
Neben diesen Prozessoren gab es noch Koprozessoren f"ur Flie"skommaberechnungen, die 8087, 80287 und 80387.
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% zweite Seite - Gegenwart
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\foilhead[-1cm]{Gegenwart}
\begin{center}
\begin{tabular}{|p{3cm}|p{12cm}|}
\hline
Pentium & interne 64--Bit--Busse, bessere FPU, 2 Pipelines \\ \hline
AMD K5 & Pentium--Konkurrent, mit mehr RISC--Features (z.B. besseres Pairing) \\ \hline
Pentium MMX & MMX, 16k/16k--L1--Cache \\ \hline
Cyrix/IBM 6x86MX & 6x86--Nachfolger, vom Design her schon "uber Pentium, aber mangelhafte FPU \\ \hline
Pentium Pro & Pentium--Nachfolger, L2--Cache on--Chip, 100\% auf 32--Bit getrimmt, sehr teuer wg. L2-Cache \\ \hline
AMD K6 & Pentium(Pro)--Konkurrent, fortgeschrittener RISC--Kern, MMX \\ \hline
Intel Pentium II & PPro + MMX, L2--Cache auf CPU--Modul ($\frac{1}{2}$ CPU--Takt), Slot-1, neueste mit 100 MHz \\ \hline
Intel Celeron & P--II ohne L2-Cache $\rightarrow$ starker Performanceverlust, abgewandelter Slot-1 \\ \hline
Cyrix M-II & P-II--Konkurrent, 100 MHz ext. Takt, bessere Pipeline- \& Integerleistung, schlechtere FPU \\ \hline
Cyrix MediaGX & All--in--One--CPU, enth"alt gro"se Teile des Motherboards, Sound und Grafik \\ \hline
WinChip C6 & Einfachst--CPU, kein RISC, daf"ur billig, schlechte FPU und Performance \\ \hline
AMD K6-2 & K6 mit "`3D-Now!"', unterst"utzt offiziell 100 MHz Bustakt \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
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% dritte Seite - Zukunft
%
\foilhead{Zukunft/Ger"uchte}
\begin{center}
\begin{tabular}{|p{2.3cm}|p{12.7cm}|}
\hline
AMD K6-2+ & "`3DNow!"', wie K6-2, aber mit L2-Cache On-Chip, erscheint im Herbst $\rightarrow$ PPro-like? \\ \hline
WinChip C6+ & "`3DNow!"', 100 MHz, bessere FPU, weiterhin einfach und billig \\ \hline
Cyrix Cayenne & "`3DNow!"', laut Cyrix Super--FPU mit 1 GFLOPS peak, erscheint ca. 2. H"alfte 1998 \\ \hline
AMD K7 & "`3DNow!"', soll Anfang 99 erscheinen, Slot-1--"ahnlich, Busprotokoll EV-6 vom Alpha $\rightarrow$ SMP! \\ \hline
Intel Katmai & Pentium-II-Nachfolger mit MMX-2, "`Slot-2-kompatibel"'(!?) \\ \hline
Intel Merced & 64--Bit--RISC--CPU mit x86--Hardwareemulation, "`EPIC"', n"aheres noch nicht bekannt \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
"`Immer schneller, immer schneller!"' ist das Motto der x86-Hersteller.
Und obwohl inzwischen kein Prozessor mehr die 86 im Namen tr"agt, sind sie
doch alle abw"artskompatibel zum 8086 von 1978!
Einige Alternativen zu x86-Prozessoren sollen nicht ungenannt bleiben:
Digital Alpha, Motorola 68000er, PowerPC, StrongARM,
HP PA-RISC, die SPARC-Familie u.\/a.\/m.
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% f"unfte Seite - Feature"ubersicht
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\foilhead{Vergleich Preis/Leistung}
An dieser Stelle soll grob das Preis-/Leistungsverh"altnis der aktuell
erh"altlichen x86--Prozessoren dargestellt werden.
\begin{center}
\begin{tabular}{|l|p{3cm}|p{3cm}|p{3cm}|}
\hline
Prozessor & Preis/ Integer-Leistung & Preis/ FPU-Leistung & Preis/ Leistung gesamt \\ \hline
6x86MX/M-II & $++$ & $0$ & $+$ \\ \hline
K6 & $+$ & $+$ & $+$ \\ \hline
C6 & $0$ & $0$ & $0$ \\ \hline
Pentium-MMX & $0$ & $+$ & $0$ \\ \hline
Pentium-II & $-$ & $0$ & $-$ \\ \hline
PentiumPro & $-$ & $0$ & $-$ \\ \hline
Celeron & $0$ & $0$ & $-$ \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
Besonders die HighEnd-Pentium-II-Modelle schneiden in Bezug auf das
Preis-/Leistungsverh"altnis sehr schlecht ab. Eine um 50 MHz h"ohere
Taktfequenz bringt nicht im Ansatz den Leistungsschub, den 50\%
h"ohere Kosten eigentlich implizieren.
F"ur Pentium-II- und Celeron-Systeme ist au"serdem noch das deutlich teuerere
Motherboard zu ber"ucksichtigen, was sich extra noch negativ auf das
Preis/Leistungsverh"altnis auswirkt. Ganz zu schweigen davon, da"s Slot-1 eine
Upgrade-Sackgasse darstellt (Slot-2 soll schon im Herbst eingef"uhrt werden).
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% f"unfte Seite (specint95)
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\foilhead{specint95-Vergleich mit RISC-Prozessoren}
Zu guter Letzt noch ein kleiner Blick in die RISC-Welt. Leider waren f"ur
die Prozessoren von Cyrix und AMD keine specint95- und specfp95-Werte
aufzutreiben.
Was die Integer-Performance angeht, k"onnen sich die x86-Prozessoren
ganz gut sehen lassen. Ein 6x86MX-Kern-basierter Cyrix mit echten 400 MHz
w"urde sicher auch den Pentium-II 400 langsam aussehen lassen.
\begin{center}
\begin{tabular}{|p{5cm}|r@{,}l|r@{,}l|}
\hline
Prozessor, MHz & \multicolumn{2}{|c|}{specint95} & \multicolumn{2}{|c|}{specint95/MHz*100} \\ \hline
Pentium, 75 & 2 & 39 & 3 & 81 \\ \hline
Power2, 59 & 2 & 71 & 4 & 59 \\ \hline
PowerPC 604, 100 & 3 & 36 & 3 & 36 \\ \hline
Power2, 77 & 3 & 67 & 4 & 77 \\ \hline
UltraSPARC, 143 & 4 & 81 & 3 & 36 \\ \hline
PentiumPro, 150 & 6 & 09 & 4 & 06 \\ \hline
SPARC64, 161 & 7 & 7 & 4 & 78 \\ \hline
Celeron, 266 & 7 & 73 & 2 & 91 \\ \hline
PentiumPro, 200 & 8 & 20 & 4 & 1 \\ \hline
MIPS R10000, 196 & 9 & 66 & 4 & 93 \\ \hline
PowerPC 604e, 360 & 12 & 1 & 3 & 36 \\ \hline
UltraSPARC-II, 360 & 12 & 8 & 3 & 36\\ \hline
MIPS R10000, 250 & 14 & 1 & 5 & 64\\ \hline
Pentium-II, 400 & 15 & 4 & 3 & 85 \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
%
% sechste Seite (specfp95)
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\foilhead{specfp95-Vergleich mit RISC-Prozessoren}
Aus den folgenden Zahlen ist recht gut ersichtlich, da"s die
x86-Architektur sehr an der komplizierten FPU kr"ankelt.
Ein FPU-Stack bremst und macht es sowohl dem Programmierer als
auch dem Compiler schwer, den Code gut zu optimieren. (Wer das einmal
versucht hat, wird sicher bedauernd zustimmen.)
\begin{center}
\begin{tabular}{|p{5cm}|r@{,}l|r@{,}l|}
\hline
Prozessor, MHz & \multicolumn{2}{|c|}{specfp95} & \multicolumn{2}{|c|}{specfp95/MHz*100} \\ \hline
Pentium, 75 & 1 & 51 & 2 & 01 \\ \hline
PowerPC 604, 100 & 3 & 04 & 3 & 05 \\ \hline
PentiumPro, 150 & 4 & 53 & 3 & 02 \\ \hline
Celeron, 266 & 5 & 51 & 2 & 07 \\ \hline
PentiumPro, 200 & 5 & 82 & 2 & 91 \\ \hline
UltraSPARC, 143 & 7 & 73 & 5 & 40 \\ \hline
MIPS R10000, 196 & 8 & 45 & 4 & 31 \\ \hline
Pentium-II, 400 & 11 & 0 & 2 & 75 \\ \hline
Power2, 77 & 11 & 2 & 14 & 54 \\ \hline
PowerPC 604e, 332 & 12 & 1 & 3 & 64 \\ \hline
SPARC64, 161 & 12 & 8 & 7 & 95 \\ \hline
UltraSPARC-II, 360 & 21 & 9 & 6 & 08 \\ \hline
MIPS R10000, 250 & 22 & 6 & 9 & 04 \\ \hline
Power2, 160 & 23 & 6 & 14 & 75 \\ \hline
\end{tabular}
\end{center}
\end{document}
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