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Computertechnik-Fibel

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Intel Prozessoren

Intel LogoIntel ist der Hersteller von Prozessoren, die eine Vielzahl von Anwendungen abdecken. Die Bandbreite reicht von sparsam bis leistungsfähig. Intel legt bei der Entwicklung seiner Prozessoren sehr viel Wert auf Leistung und die Verbesserung der Energieeffizienz. Ausgedrückt in Performance pro Watt. Es gibt die Core-i-Baureihe für Workstations, Desktop-PCs und Notebooks. Die Core-m-Baureihe für Tablets und Tablet-PCs. Die Modelle Celeron und Pentium für den Low-Cost-Bereich und den Xeon für Server und Hochleistungssysteme.

Als Marktführer verfolgt Intel bei der Entwicklung und Vermarktung seiner Prozessoren eine Plattform-Strategie. Es geht nicht nur darum Prozessor, sondern auch Chipsätze, Netzwerkchips und weitere Komponenten zu verkaufen. Einerseits um die Wertschöpfung pro Computer zu steigern, aber auch, um die Leistungsfähigkeit seiner Prozessoren optimal zur Geltung zu bringen. Die Kombination von Intel-Prozessor und -Chipsatz ermöglicht es die PC-Hersteller die leistungsfähigsten Computer zu bauen. Kein anderer Prozessor-Hersteller konnte hier in der Vergangenheit bis heute mithalten. Als einziger nennenswerter Konkurrent ist nur noch AMD übrig geblieben. Auf dem Server-Markt steht Intel nahezu alleine da.

Geschichte

Die Firma Intel ist untrennbar mit der Geschichte der Personal Computer verbunden. Der erste Mikroprozessor von Intel aus dem Jahr 1971 ist der 4004. Er ist ein 4-Bit-Prozessor. Er war aber nur für Einsatz in Taschenrechnern geeignet. Der erste Mikroprozessor von Intel, der in Home-Computern Anwendung fand, ist der 8-Bit-Prozessor 8008 aus dem Jahr 1972. Der Nachfolger 8080 folgte im Jahr 1974. Dessen flexible Programmierbarkeit fand in Bastlerkreisen sehr viel Aufmerksamkeit. Auch in der Anlagensteuerung und in Mikrocomputern mit dem Betriebssystem CP/M wurde der 8080 verwendet. Seine Weiterentwicklung, der 8085, fand keine weite Verbreitung.

1978 stellte Intel mit dem 8086 einen Prozessor mit einem neuen Aufbau vor. Intern arbeitete er mit 16 Bit, wurde mit 4,77 MHz getaktet und verfügte mit 20 Adressleitungen über die Möglichkeit 1 MByte Arbeitsspeicher anzusprechen. Leider fand der 8086 keine große Verbreitung. Die 16-Bit-Komponenten und die Peripherie waren sehr teuer. Deshalb schob Intel schnell eine abgespeckte Variante, den 8088, nach. Dieser arbeitete extern mit den gewohnten 8 Bit. Zu diesem Zeitpunkt trat die Firma IBM mit ihrem Personal Computer (PC) auf den Plan. Dieses offene Computer-System war mit dem Prozessor 8088 ausgerüstet.
Es folgten Weiterentwicklungen, wie z. B. der 80186 und 80188. Beide bescherten Intel aber nur mäßigen Erfolg. Mit dem 80286 stellte Intel im Jahr 1982 eine neue Prozessor-Generation vor. Die Firma IBM stieg wiederum mit einem neuen Personal Computer (PC) in den Markt ein. Kaum drei Jahre später, die 80286-Systeme waren noch nicht voll ausgereizt, kam bereits der 80386 auf den Markt. Diesen ersten 32-Bit-Prozessor gab es auch in einer abgespeckten Variante, dem 80386SX, der mit 80286-Hardware funktionierte. 1989 war dann die Zeit für den 486er gekommen. Dieser Prozessor war ein 386er mit integriertem numerischen Coprozessor, 8-kByte-Cache (Pufferspeicher) und RISC-Befehlen.

Weil sich Nummern nicht als Warenzeichen schützen lassen, stellte Intel seine Prozessor-Bezeichnung auf Namen um. Mit den Bezeichnungen 386 und 486 waren auch andere Firmen, u. a. AMD und Cyrix, mit eigenen kompatiblen Prozessoren auf den Markt gekommen. Deshalb bekam die 80586-Prozessor-Generation den Namen Pentium.

Intel als Treiber in der Computertechnik

Intel versucht sich nicht nur mit der Performance, sondern auch mit dem Funktionsumfang seiner Prozessoren abzusetzen. Doch der Erfolg des x86-Computers ist gerade seine absolute Kompatibilität und Austauschbarkeit. Der Anwender kann Software und Hardware fast beliebig untereinander tauschen.
Weil Systemleistung nicht nur vom Prozessor abhängt hat Intel in den 90er Jahren damit begonnen neben den Prozessoren auch Techniken zu entwickeln und zu standardisieren, die den PC-Markt entscheidend voran brachten. Das Bussystem PCI und die Schnittstelle USB stammen maßgeblich von Intel und haben entscheidend dazu beigetragen, dass die Leistungsfähigkeit seiner Prozessoren besser zur Geltung kommt.
Damit sich die Eigenentwicklungen auch im Markt durchsetzten hat Intel eigene Chipsätze für die Motherboards entwickelt und frühzeitig die Eigenentwicklungen integriert. So stellte Intel den Motherboard-Herstellern komplette Systeme mit Prozessor und Chipsatz zur Verfügung.

Bei der Leistungssteigerung geht Intel inzwischen sogar so weit und passt die Befehlssätze seiner Prozessoren auch mal an die individuellen Interessen seiner Großkunden an. So gibt es in SSE 4.2 spezielle Text- und Stringfunktionen für einen großen Suchmaschinenanbieter. Oder spezielle Funktionen, die die Datenbank eines großen Anbieters beschleunigt. Ansonsten sind diese Funktionen zu nichts nütze.

Prozessor-Bezeichnung (Skylake-Architektur)

Die Modell-Bezeichnung, wie zum Beispiel "4130", dient zur Vergleichbarkeit zwischen den Modellen. Je höher die Modellnummer, desto schneller ist der Prozessor. Das bedeutet, für den Anwender und Kunde ist es absolut unerheblich welche inneren Werte der Prozessor hat.
Wenn zwei Modelle die gleiche Nummer haben und sich nur noch durch einen angehängten Buchstaben unterscheiden, dann sind sie nahezu gleich schnell.

Übersicht: Intel-Prozessoren vom 1971 bis 1994

Name Einführung Takt Adressbus Datenbus Transistoren Fertigung
4004 1971 740 kHz 4 Bit 4 Bit 2.300 10 µm
4040 1972 740 kHz 4 Bit 4 Bit 3.000 10 µm
8008 1972 500 / 800 kHz 8 Bit 8 Bit 3.500 10 µm
8080 1974 2 / 2,6 / 3,125 MHz 8 Bit 8 Bit 6.000 6 µm
8085 1976 3 / 5 MHz 16 Bit 8 Bit 6.500 3 µm
8086 1978 5 / 8 / 10 MHz 20 Bit 16 Bit 29.000 3 µm
8088 (XT) 1979 5 / 8 MHz 20 Bit 8 Bit 29.000 3 µm
80186 1982 6 / 16 MHz 20 Bit 16 Bit - -
80188 1982 6 / 16 MHz 20 Bit 8 Bit - -
80286 (AT) 1982 6 / 8 / 10 / 12 / 12,5 (20 / 25) MHz 24 Bit 16 Bit 134.000 1,5 µm
i386DX 1985 16 / 20 / 25 (33 / 40) MHz 32 Bit 32 Bit 275.000 1 µm
i386SX 1988 16 (20 / 25) MHz 24 Bit 16 Bit 275.000 1 µm
i486DX 1989 25 / 33 / 50 MHz 32 Bit 32 Bit 1,2 Mio. 1 µm
80386SL 1990 20 / 25 MHz 32 Bit 16 Bit 275.000 1 µm
i486SX 1991 16 / 20 / 25 / 33 MHz 32 Bit 32 Bit 1,2 Mio. 1 µm
i486DX2 1992 50 / 66 MHz 32 Bit 32 Bit 1,1 Mio. 0,8 µm
i486SL 1992 20 / 25 / 33 MHz 24 Bit 32 Bit 1,4 Mio. 0,8 µm
Pentium (P5) 1993 60 / 66 MHz 32 Bit 64 Bit 3,1 Mio. 0,8 µm
DX4 (486) 1994 75 / 100 MHz 32 Bit 32 Bit 1,6 Mio. 0,8 µm
Pentium (P54C) 1994 75 / 90 / 100 / 120 / 133 / 150 / 166 / 200 MHz 32 Bit 64 Bit 3,2 Mio. 0,6 / 0,35 µm

Übersicht: Intel-Prozessoren vom 1995 bis 2005

Name Einführung Takt Adressbus Datenbus Transistoren Fertigung
Pentium Pro (P6) 1995 133 - 200 MHz 36 Bit 64 Bit 5,5 Mio. 0,6 / 0,35 µm
Pentium MMX (P55C) 1997 133 - 233 MHz 32 Bit 64 Bit 4,5 Mio. 0,35 / 0,28 µm
Pentium II (Klamath) 1997 266 - 300 MHz 32 Bit 64 Bit 9 Mio. 0,35 µm
Pentium II (Deschutes) 1998 233 - 450 MHz 32 Bit 64 Bit 9 Mio. 0,35 / 0,25 µm
Celeron (Covingtion) 1998 266 / 300 MHz 32 Bit 64 Bit - 0,35 µm
Pentium II Xeon (Drake) 1998 400 / 450 MHz 32 Bit 64 Bit - 0,25 µm
Celeron (Mendocino) 1998 300 - 533 MHz 32 Bit 64 Bit - 0,25 µm
Pentium III (Katmai) 1999 450 - 600 MHz 32 Bit 64 Bit 9,5 Mio. 0,25 µm
Pentium III Xeon (Tanner) 1999 - 32 Bit 64 Bit - -
Pentium III Xeon (Cascades) 1999 - 32 Bit 64 Bit - -
Pentium III (Coppermin) 1999 533 - 1133 MHz 32 Bit 64 Bit 28,1 Mio. 0,18 µm
Celeron (Coppermine) 2000 533 - 1100 MHz 32 Bit 64 Bit 28,1 Mio. 0,18 µm
Pentium 4 (Willamette) 2000 1,3 - 2,0 GHz 32 Bit 64 Bit 42 Mio. 0,18 µm
Pentium III (Tualatin) 2001 1,0 - 1,4 GHz 32 Bit 64 Bit 44 Mio. 0,13 µm
Pentium 4 (Northwood) 2001 1,8 - 3,44 GHz 32 Bit 64 Bit 55 Mio. 0,13 µm
Celeron (Tualatin) 2011 1,1 - 1,5 GHz 32 Bit 64 Bit 44 Mio. 0,13 µm
Celeron (Willamette) 2002 2,0 GHz 32 Bit 64 Bit 42 Mio. 0,18 µm
Celeron (Northwood) 2002 1,7 - 2,6 GHz 32 Bit 64 Bit 55 Mio. 0,13 µm
Pentium M (Banias) 2003 900 - 1700 MHz 32 Bit 64 Bit 77 Mio. 0,13 µm
Celeron M (Banias 2004 bis 1,5 GHz 32 Bit 64 Bit 77 Mio. 0,13 µm
Pentium 4 (Prescott) 2004 2,66 - 3,8 GHz 32 Bit 64 Bit 125 Mio. 90 nm
Pentium 4 Extreme Edition (Gallatin) 2004 3,2 - 3,73 GHz 32 Bit 64 Bit 178 Mio. 0,13 µm
Pentium M (Dothan) 2004 1,0 - 2,26 GHz 32 Bit 64 Bit 140 Mio. 90 nm
Celeron D (Prescott) 2004 2,13 - 3,33 GHz 32 Bit 64 Bit 188 Mio. 90 nm
Celeron M (Dothan) 2004 1,3 - 1,7 GHz 32 Bit 64 Bit 144 Mio. 90 nm
Pentium 4 (Prescott 2M) 2005 2,8 - 3,8 GHz 32 Bit 64 Bit 169 Mio. 90 nm
Pentium 4 Extreme Edition (Prescott 2M) 2005 3,2 - 3,7 GHz 32 Bit 64 Bit 169 Mio. 90 nm
Pentium D (Smithfild) 2005 2,66 - 3,67 GHz 32 Bit 64 Bit 230 Mio. 90 nm
Pentium Extreme Edition (Smithfield) 2005 3,2 GHz 32 Bit 64 Bit 230 Mio. 90 nm
Pentium Extreme Edition (Presler) 2005 3,46 / 3,73 GHz 32 Bit 64 Bit 376 Mio. 65 nm

Übersicht: Intel-Prozessoren vom 2006 bis 2007

Name Einführung Kerne Takt Adressbus Datenbus Transistoren Fertigung
Pentium 4 (Cedar Mill) 2006 1 3,0 - 3,8 GHz 32 Bit 64 Bit 188 Mio. 65 nm
Pentium D (Presler) 2006 1 2,8 - 3,6 GHz 32 Bit 64 Bit 376 Mio. 65 nm
Core Solo (Yonah) 2006 1 1,5 - 1,66 GHz 32 Bit 64 Bit 151,6 Mio. 65 nm
Core Duo (Yonah) 2006 1 1,5 - 2,33 GHz 32 Bit 64 Bit 151,6 Mio. 65 nm
Celeron M (Yonah) 2006 1 1,2 - 1,73 GHz 32 Bit 64 Bit 151 Mio. 65 nm
Celeron D (Cedar Mill) 2006 1 1,2 - 3,2 GHz 32 Bit 64 Bit 188 Mio. 65 nm
Core 2 Duo (Allendale) 2006 2 bis 2,4 GHz 36 Bit 64 Bit 167 Mio. 65 nm
Core 2 Duo (Conroe) 2006 2 bis 3 GHz 32 Bit 64 Bit 291 Mio. 65 nm
Core 2 Duo (Merom) 2006 2 bis 2,66 GHz 32 Bit 64 Bit 291 Mio. 65 nm
Core 2 Extreme (Conroe XE) 2006 2 bis 3 GHz 32 Bit 64 Bit 291 Mio. 65 nm
Core 2 Extreme Quad-Core (Kentsfield) 2006 4 bis 3 GHz 32 Bit 64 Bit 291 Mio. 65 nm
Core 2 Quad (Kentsfield / Yorkfield) 2007 4 2,26 - 3,0 GHz 36 Bit 64 Bit - 65 / 45 nm
Pentium Dual-Core (Allendale) 2007 2 1,6 - 2,93 GHz 36 Bit 64 Bit 167 Mio. 65 / 45 nm

Übersicht: Intel-Prozessoren vom 2008 bis 2015

Name Einführung Kerne Takt Adressbus Datenbus Transistoren Fertigung
Core i7 (Bloomfield) 2008 4 2,67 - 3,33 GHz 36 Bit 64 Bit 731 Mio. 45 nm
Xeon (Nehalem-EP/Gainestown) 2009 2 / 4 1,86 - 3,2 GHz 36 Bit 64 Bit 820 Mio. 45 nm
Core i7 (Nehalem) 2009 4 2,53 - 3,33 GHz        
Core i5 (Nehalem) 2009 4 2,5 - 2,8 GHz        
Core i3 (Westmere) 2010 2 2,93 - 3,33 GHz        
Core i5 (Westmere) 2010 2 3,2 - 3,6 GHz        
Core i7 (Westmere) 2010 6 3,2 - 3,46 GHz        
Core i5 (Sandy Bridge) 2011 4 2,5 - 3,3 GHz        
Core i7 (Sandy Bridge) 2011 4 2,8 - 3,4 GHz        
Core i3 (Sandy-Bridge) 2011 2 2,5 - 3,3 GHz        
Core i7 (Ivy Bridge) 2012 4 2,5 - 3,5 GHz        
Core i5 (Ivy Bridge) 2012 4 2,7 - 3,4 GHz        
Core i3 (Ivy Bridge) 2012 2 2,8 - 3,4 GHz        
Core i7 (Haswell) 2013 4 / 6 2,5 - 3,6 GHz        
Core i5 (Haswell) 2013 4 2,7 - 3,5 GHz        
Core i3 (Haswell) 2013 2 2,9 - 3,7 GHz        
Core i7 (Broadwell) 2014 4 / 6          
Core i5 (Broadwell) 2014 4          
Core i3 (Broadwell) 2014 2          
Core i7 (Skylake) 2015            
Core i5 (Skylake) 2015            
Core i3 (Skylake) 2015            

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