GRUNDLAGEN

1993: Im März überrascht Intel die Konkurrenz: um den Clone Herstellern eins auszuwischen, nennt Intel seinen neuen Chip 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.

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. (bekannt als Pentium Bug)

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.

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 Pentium-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.

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 1997 reagiert Intel auf die Konkurrenz mit massiven Preissenkungen: 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 1997 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.

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 dem 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 Kürzel 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.

1998

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 (1998) den Power-PC 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." (Quelle: c't 4/98).

K6 II gegen Pentium II: Nach INTEL bringt auch AMD eine II'er CPU mit dem Namen "K6 II" auf den Markt. Der offizielle Erscheinungstermin für den neuen Prozessor ist der 28. Mai. Zu den Leistungsmerkmalen der verbesserten K6 gehören

1. eine neue Gleitkomma-Recheneinheit,

2. 3D-Befehle und

3. 100-MHz-Bustakt.

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

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 Gerate anbieten.

In der zweiten Jahreshälfte 1998 kamen Pentium II Versionen mit L2-Cache auf dem Prozessorchip (on-die) auf den Markt. Der Unterschied zum ähnlichen Pentium-Pro-Konzept: Beim Pentium-Pro sitzt der L2-Cache zwar im Prozessorgehäuse, jedoch wurden für Prozessor und L2-Cache zwei separate Die's benötigt. Diese Lösung war INTEL aufgrund des aufwendigen Herstellungsprozesses für den Masseneinsatz offensichtlich zu teuer. Deshalb entwickelte der Marktführer den Pentium II, bei dem der externe L2-Cache auf der CPU-Platine sitzt und bislang mit halbem Prozessortakt arbeitet. Experten vermuten jetzt, dass der on-die-L2-Cache des neuen Pentium II dagegen mit voller Taktfrequenz arbeiten wird.

Laut INTEL sollte der 64-Bit-Mikroprozessor namens "Merced" zu Beginn des Jahres 1999 fertig sein. Allerdings wird INTEL 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. Dieser Prozessor tauchte erstmals Mitte 1999 auf dem Markt auf.

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 ist Tanner ein 32-Bit-Chip sein, der aber auch im neuen Slot M funktioniert, der Schnittstelle, die vom Merced benötigt wird.

INTEL wird den Pentium-Prozessor der P5-Generation auslaufen lassen. Das gleiche Schicksal wird wohl auch endgültig den Pentium-Pro ereilen INTEL strafft also seine Produktpalette und richtet sie auf den P6 aus - den Pentium II - aus. Hier stehen

1. mit dem Klamath (233/266/300 MHz),

2. dem neuen Deschutes-Chip (333, später bis 450 MHz),

3. dem Covington und Mendocino (noch in diesem Jahr) und

4. dem für 1999 angekündigten Katmai

5. eine ganze Reihe von auf P6-Technologie basierenden Hochleistungsprozessoren im Programm.

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.

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.

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 im nächsten Jahr 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 derzeitige 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 einen Vierjahres-Plan für seine 32- und 64-Bit-Prozessorfamilie und hat die 1000-MHz-Marke für die Pentium Familie im Visier.

Quelle: Intel, AMD, Chip, CT, Eurocomm