二级缓存被彻底集成

    ● 二级缓存被彻底集成

    1995年秋天，Intel推出Pentium之后，又瞄准高端市场，于1996年推出了Pentium Pro（高能奔腾）。该芯片具有两大特色，一是片内封装了与CPU同频运行的256kB或512kB二级缓存；二是支持动态预测执行，可以打乱程序原有指令顺序，这两项改进使得Pentium Pro的性能又有了质的飞跃。

    在Pentium Pro的整体封装中除Pentium Pro芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片，两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连，处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中，这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。

Pentium Pro时代二级缓存与CPU封装在一起

    Pentium Pro代表了当时春风得意的Intel向高端市场进发的能力，但是也遇到了一些失误，主要问题就出在了缓存方面。过于激进的设计思路让Intel将全部缓存集成在CPU基板上。不过由于当时缓存技术还没有成熟，加上当时缓存芯片还非常昂贵，因此尽管 Pentium Pro性能不错，但远没有达到抛离对手的程度，加上价格十分昂贵，Pentium Pro实际上出售的数目非常至少，市场生命也非常短。但是从技术角度讲，这是Intel一款非常出色的CPU产品。

    为了更好的控制市场，Intel决定以退为进，在下一代产品Pentium II上放弃二级缓存的集成，这样二级缓存又一次被仍在片外，运行速度也发生了不可避免的下降。但是新工艺的使用使得产品温度有效降低、频率大幅度提升。

Pentium II时代二级缓存被迫放在片外

    同时Pentium II使用一种插槽式设计，处理器芯片与其他相关芯片都放在一块类似子卡的电路板上，Intel这次把L2放在电路板上，只以处理器频率的一半速度运行。最后虽然性能出现了少许损失，但是此举增加处理器的良品率，从而减低生产成本。更为低廉的价格让Pentium II再度火热销售，成为市场关注的焦点。

    Pentium II后期的高端处理器为Pentium II Xeon。它针对服务器设计，而且有一个全速的L2，L2分别有512KB、1MB、2MB的版本。同时笔记本电脑使用的移动版也有集成在芯片内部的256KB L2，这是民用级别最高性能的Pentium II处理器。

    此时竞争对手AMD也对其产品开始了不断的改进和发展，1997年4月AMD推出的K6-2处理器，虽然带有64KB的一级缓存，但是K6-2的二级缓存位于主板上，容量为512KB—2MB之间，只能与总线频率同步。不过随后的K6-3带给我们诸多亮点，它带有一级缓存64KB，内置全速二级缓存256KB，创造性地外置512KB—2MB之间的三级缓存与系统总线同步。虽然K6家族的浮点性能与Pentium有不小差距，二级缓存也没有完全集成在CPU内部，但另人满意的性能和低廉的价格让Intel感到巨大的压力。

    Pentium II使用迂回战术，在技术成熟的后期产品中将二级缓存彻底集成在CPU片内，这种技术直接导致了全部缓存系统与CPU同频，系统整体性能得到大幅度提升。在Pentium II之后这种情况再也没有出现反复，二级缓存已经成为CPU不可分割的重要组成部分。