Pentium MMX
Eind 1996 wordt er een grote wijziging aan het Pentium ontwerp aangebracht en wordt het aantal transistors opgekrikt tot 4.5 miljoen. De extra transistors zijn nodig voor een aantal nieuwe features, waarvan MMX de meest in het oogspringende is: MMX is een uitbreiding op x86 instructieset die ervoor moet zorgen dat multimedia programmatuur, indien geschikt gemaakt voor MMX, tot tientallen procenten sneller kan werken. In totaal maken 57 nieuwe instructies deel uit van de multimedia toevoeging aan de nieuwe Pentium. Een aantal van de nieuwe instructies kan werken volgens het SIMD-principe: Single Instruction Multiple Data. Bij veel multimedia taken moet dezelfde bewerking vaak plaatsvinden op verschillende stukken data: dankzij SIMD hoeft de instructie dan slechts één keer gegeven te worden en kan deze parallel uitgevoerd worden op meerdere stukken data. In latere instructieset-uitbreidingen zal het SIMD-principe verder uitgewerkt worden. Volgens velen staat MMX overigens voor 'MultiMedia eXtensions' of 'Matrix Math eXtensions', maar volgens Intel zelf is MMX geen afkorting maar gewoon een catchy naam.
MMX is overigens niet de enige reden waarom de Pentium MMX sneller is dan zijn voorgangers: zowel de instructie als data caches werden door Intel vergroot tot 16 kB, de branch prediction werd sterk verbeterd en er werd een extra onderdeel toegevoegd dat sneller binnenkomende instructies kon verwerken tot kleinere micro-operaties die geschikt waren voor de pipeline. Dus zelfs bij niet-MMX geoptimaliseerde software werkte de nieuwe Pentium een stuk sneller dan zijn voorlopers. Al met al blies de Pentium MMX met snelheden tot 300 MHz de processor weer nieuw leven in, waardoor de Pentium nog jaren populair bleef.
Processorbugs
Iedere processor bevat tientallen fouten, maar meestal zijn deze niet ernstig of kunnen problemen omzeild worden met een simpele softwareoplossing. In de historie van Intel zijn er twee keer echter desastreuze fouten in een processor geslopen. Allereerst crashten veel eerste generatie 386DX 16 MHz processors zodra een echt 32-bit multitasking besturingssysteem (zoals OS/2) werd gebruikt. Intel is vanaf dat moment alle chips gaan controleren en de chips zonder de fout gaan markeren met een dubbel-Sigma symbool. 386DX 16 MHz chips zonder dit symbool bevatten dus mogelijk een fout. Nog erger was het bij de introductie van de eerste Pentium in 1994. De 60 en 66 MHz modellen maakten bij floating-point berekeningen met bepaalde gevallen soms grove rekenfouten. Alle foute Pentium processors zijn later door Intel omgewisseld en de versies vanaf 100 MHz kenden het probleem gelukkig sowieso niet meer. Achterhalen of je Pentium de bug bevat is overigens niet zo moeilijk: als Excel als antwoord op deze simpele berekening niet 0 geeft, heb je een Pentium met een bug: 4195835-((4195835/3145727)*3145727)
Het heeft overigens vrij lang geduurd eer Intel officieel toegaf dat er een fout in de eerste Pentium's zat. Op onderstaande URL kun je in detail lezen hoe de fout ontdekt werd, wat Intel's eerste reactie was en hoe het probleem later verholpen is: http://www.emery.com/1e/pentium.htm
De Pentium Pro was een stuk groter dan de normale Pentium vanwege de geïntegreerde L2-cache chip
Pentium Pro
In 1995 kwam Intel met de Pentium Pro (codenaam: P6) op de proppen, een processor die zoals de naam al aangeeft voornamelijk was bedoeld voor workstation en server computers. De Pentium Pro was voornamelijk geoptimaliseerd voor 32-bit programmatuur, maar om compatible te blijven met bestaande 16-bit programmatuur zat er een hardwarematige 486-emulator in de chip. Consumentenprogrammatuur was anno 1995 nog voornamelijk 16-bit, zodat de Pentium Pro voor thuisgebruikers weinig te bieden had. Voor servers met echte 32-bit besturingsystemen was de Pentium Pro echter een enorme stap voorwaarts op de bestaande Pentium. De Pentium Pro had langere pipelines, meer execution units en was de eerste processors met out-of-order execution: instructies van een programma werden door de Pentium Pro niet in volgorde van binnenkomst uitgevoerd, maar op een volgorde waarop de verwerking het snelst kon plaatsvinden. Daarnaast had de Pentium Pro tot maximaal 1 MB L2-cache, een losse chip die echter voor het eest in dezelfde verpakking als de CPU-chip zat. De Pentium Pro was dan ook een joekel in vergelijking met de Pentium. De L2-cache was met een eigen bus verbonden met de processorchip en hoefde dus geen gebruik meer te maken van de bestaande front side bus verbinding richting het moederbord. Het resultaat is dat de Pentium Pro veel sneller gebruik kan maken van zijn cache van de Pentium processors.
Processors tot en met de Pentium classificeren we als zogenaamde CISC processors, wat staat voor Complex Instruction Set Computer. De x86-instructieset kenmerkt zich door een zeer groot aantal instructies, waarvan velen met behoorlijke complexiteit. Bij de Pentium Pro gooit Intel het hele processorontwerp op de schop en gaat men alles op een RISC (Reduced Instruction Set Computer) manier aanpakken. De Pentium Pro en alle latere Intel-processors delen alle binnenkomende instructies op tot een beperkt aantal kleine, niet complexe instructies die eenvoudig op hoge snelheid uit de voeren zijn. Deze kleine instructies noemt met MicroOps, ofwel Micro Operations. De Pentium Pro had niet minder dan zes parallel werkende executions units voor deze MicroOps. Op deze manier heeft Intel de IPC, zoals gezegd het gemiddeld aantal instructies dat per klokslag verwerkt wordt, weer verder opgeschroefd.
