Il successore del 486: il Pentium
Il Pentium è un processore con architettura x86 di quinta generazione introdotto sul mercato da Intel il 22 Marzo 1993. Le prime versioni su Socket 4 avevano frequenze pari a quelle del bus di sistema 60/66MHz (microarchitettura Intel P5). Le evoluzioni successive (microarchitetture Intel P54C/P54CS/P55C/Tillamook) arrivavano fino a 266MHz e usavano i Socket 5 e 7. Le principali innovazioni rispetto al 486 erano: architettura superscalare (la CPU era in grado di eseguire più istruzioni per ciclo di clock), doppio databus a 64bit per prelevare i dati in memoria, set di istruzioni MMX specifiche per il multimedia (solo P55C/Tillamook), CPU microcode e CPUID per l'identificazione della CPU da parte del software. La capacità di eseguire più istruzioni per ciclo di clock consentiva al Pentium di raddoppiare le prestazioni di un 486 di pari frequenza; gli ultimi 486 di AMD a 133MHz arrivavano a competere con i Pentium a 75MHz (anche se avevano prestazioni inferiori sulla componente FPU nei calcoli in virgola mobile).
In questo articolo eseguiamo una sessione di benchmark per confrontare le effettive prestazioni di un AMD 5x86-P75 con quelle di un Intel Pentium 75.

Le CPU
L'AMD Am5x86-P75 133MHz (X5) è una delle più veloci CPU per Socket 3 con 16KB di cache L1 Write-Back, bus a 33MHz e clock multiplier 4x per una frequenza operativa di 133MHz. Il moltiplicatore viene ottenuto a livello di CPU reinterpretando il segnale 2 come 4 per superare limiti architetturali del socket (il clock multiplier remapping sarà utilizzato di nuovo negli AMD K6-2 CXT per arrivare alle frequenze di 500MHz e oltre nelle motherboard Super 7).

Il Pentium 75 microarchitettura P54C (noto anche come Pentium-S) utilizza il Socket 7 con 16KB di cache L1, bus a 50MHz e clock multiplier 1.5 per una frequenza operativa di 75MHz. E'stata la prima CPU della famiglia Pentium in grado di operare ad una frequenza interna superiore a quella del bus esterno. Con l'impiego del low-voltage (3.3V) la CPU migliorava il risparmio energetico e le temperature di esercizio si abbassavano (i primi Pentium a 60/66MHz avevano dato problemi a causa dell'eccessivo surriscaldamento).

Le motherboard
La CHAINTECH 486SPM è una delle ultime motherboard Socket 3, supporta il low-voltage (JP32, JP38), il 2x clock (JP41 red) e lo schema WB per la cache L1 (JP42-JP43, J2-J7). Ha chipset SiS 496/497 (2A4IB) e BIOS AWARD 4.50PG. E'necessario un BIOS Update affinchè la CPU venga rilevata correttamente come un Am5x86-P75-S a 133MHz (altrimenti la cache WB potrebbe risultare disabilitata). Per rendere il più possibile omogeneo il test incrementiamo la cache L2 da 128KB a 256KB.

La LUCKY STAR P54CE REV:E1 Socket 7, evoluzione della REV:A (che aveva il BIOS AMI WinBIOS di tipo grafico ed era adatta solo per Pentium fino a 133MHz), supporta Pentium/Cyrix e AMD fino a 200MHz single-plane (no MMX). Ha chipset Intel i430FX Triton (2A59C) e BIOS AWARD 4.51PG. La cache L2 è 256KB.

Benchmark
• Criteri
I benchmark vengono eseguiti con l'Am5x86-P75 a 133MHz e con il Pentum a 75MHz nelle stesse condizioni operative e con le configurazioni hardware:
- motherboard: CHAINTECH 486SPM Socket 3 ZIF, 33MHz FSB, clock multiplier 2 / LUCKY STAR P54CE Socket 7 ZIF, 50MHz FSB, clock multipier 1.5;
- cache L2 256KB;
- RAM 72 pin 32MB;
- scheda video SIS 6326 PCI 4MB;
- Hard Disk Seagate ST3660A 550MB
• Sistema Operativo
- Microsoft Windows 95 / DOS 7.0
• Tools
Le utility impiegate sono per ambiente DOS e Windows:
- NSSI: Navrátil Software System Information - CPU/FPU Performance (DOS);
- NU8: Norton Utilities 8 System Information - CPU/System Test (DOS);
- SST: System Speed Test - Processor Benchmark (DOS);
- 3D Bench: Superscape VGA Benchmark (DOS)
- Sandra: Sandra 98 Standard - CPU/FPU Benchmark (Windows);
- NU3 Win: Norton Utilities 3 for Windows System Information - System Benchmark (Windows)

• Categorie
Poichè le utility eseguono test diversi, i benchmark vengono raggruppati in categorie:
- CPU: test di performance della CPU;
- FPU: test di performance della FPU;
- System (o Global): test di performance dell'intero sistema (tengono conto anche delle prestazioni di dischi e altre periferiche come la scheda video)
• Fattori di scala
Alcune tipologie di test hanno scale diverse: per uniformare i dati e consentire la rappresentazione su grafico unico, vengono utilizzati fattori di scala con potenze di 10
• Global Score
Il punteggio globale è ottenuto sommando i punteggi dei test rilevati in tutte le categorie: è un valore assoluto senza fattori di scala

Risultati dei test
Nei test CPU il 5x86-P75 a 133MHz risulta superiore al Pentium 75 a 75MHz (solo SST restituisce un indice inferiore), mentre nei test System/FPU il Pentium 75 sembra essere più performante, merito sicuramente della componente FPU più efficiente.

Il fattore di scala x1000 è stato applicato ai test CPU/FPU Performance eseguiti da NSSI e Sandra. Il punteggio globale reale per il 5x86-P75 è stato 235454,1 superiore a quello del Pentium 75 che arriva ad un punteggio di 222797,8. Nei dati raggruppati per categorie di test appare evidente che la CPU AMD è superiore come prestazione assoluta, ma la CPU Intel fa meglio con i calcoli in virgola mobile.

Conclusioni
L'Am5x86-P75 in una sessione di benchmark risulta superiore al Pentium 75 come prestazione assoluta ma la CPU di Intel è più performante nei calcoli in virgola mobile. La prima utilizza un bus a 33MHz con moltiplicatore 4 e frequenza operativa 133MHz, la seconda un bus a 50MHz e moltiplicatore 1.5 per operare a 75MHz. Due architetture completamente differenti a confronto: il 5x86 termina in modo eccellente la sua carriera e apre le porte alla "golden era" del Pentium su Socket 7.

Download
 19751-AMD-Am5x86-Microprocessor-Family (PDF)
 242480-024-Intel-Pentium-Specification-Update (PDF)
 242480-041-Intel-Pentium-Specification-Update (PDF)