{ SILICON – 20 ANS } – Pentium : une ère de transition pour les processeurs

Santa Clara, 8 mars 2000 : Intel officialise un processeur à 1 GHz. Il n’est pas le premier à faire une telle annonce : AMD l’a devancé de deux jours. Entre les démos et les livraisons déjà en cours, difficile de dire qui a réellement précédé l’autre. On peut, en revanche, constater à quel point la trajectoire montante d’AMD influence la stratégie et l’exécution d’Intel. Les gains de performance dans sa gamme se sont faits plus nets depuis quelque temps. En tout cas au niveau de la fréquence d’horloge.

Intel érige alors cette métrique en indicateur roi. Mais l’industrie du PC ne parvint pas à en tirer pleinement parti. On était au cœur de la « période Pentium ». Celle pendant laquelle la marque fut le porte-drapeau du groupe. Inaugurée le 22 mars 1993, elle tire son nom de la racine grecque « penta », qui signifie cinq.

CPU 32 bits gravé à 80 microns

Et pour cause : elle introduit la microarchitecture Intel de cinquième génération, qui succède au 80486. Le premier des Pentium est un CPU 32 bits gravé à 80 microns. Il embarque 3,1 millions de transistors et atteint 60 MHz. Cette lignée connaît des débuts difficiles : les premiers modèles présentent un dysfonctionnement dans l’unité de calcul en virgule flottante. Ce qui contraint Intel à orchestrer une vague de remplacements.

Le Pentium, c’est aussi un choix porteur de conséquences à long terme : maintenir la compatibilité avec le jeu d’instructions x86. On estime que près de 30 % des transistors y furent dédiés dans les premiers temps. Fin 1995, un saut intervient avec le Pentium Pro. Il repose sur la microarchitecture P6 (i686), qui apporte, notamment, l’exécution dans le désordre. En 1997, la version « grand public » du Pentium Pro arrive, sous le nom de Pentium II.
Avec elle, débarquent les sous-familles Celeron et Xeon, respectivement en entrée et en haut de gamme.

Passage de l’an 2000 avec Pentium III

Intel passe l’an 2000 sous la bannière Pentium III. La première variante (Katmai) est gravée à 25 µm. Le jeu d’instructions SSE est sa principale nouveauté. Il permet de traiter parallèlement quatre nombres en virgule flottante. Le cap du GHz est atteint avec la deuxième itération des Pen­tium III : Coppermine (18 µm), propulsée face aux Athlon d’AMD. La troisième (Tua­latin, à 13 µm) constituera, plus tard, la base de la microarchitecture Core.

Les Pentium III embarquent à l’origine un numéro de série lisible par voie logicielle. Une particularité source de scandale, à tel point que le Parlement européen en vint à recommander de légiférer pour en interdire l’installation dans les ordinateurs destinés aux citoyens de l’UE. Jusqu’à ce qu’Intel fasse marche arrière.

Marche arrière, il y eut aussi pour la microarchitecture NetBurst, introduite fin 2000 avec le Pentium 4. Elle ne survit pas à ses faiblesses : une consommation et une dissipation thermique importantes, en raison de l’allongement du pipeline d’exécution.
Cette concession devait favoriser la montée en fréquence, mais elle posa un plafond de verre, empêchant Intel d’atteindre l’objectif des 10 GHz. Succédant à Willamette (18 µm) et Northwood (13 µm), le cœur Prescott (90 nm) apporte deux éléments majeurs : le 64 bits et l’hyper-threading, qui permet de créer deux processeurs logiques sur une seule puce. En 2005, des modèles bicœurs apparaissent au catalogue, avec les Pentium D et Pentium Extreme Edition.

La gamme Pentium reste le porte-drapeau jusqu’en 2006, où les Core prennent le devant. Elle existe toujours, positionnée au-dessus des Atom et des Celeron, et en dessous des Core et des Xeon.

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