Arkitektura e Kompjuterit: Mikroprocesorët e Viteve 90
Veç arkitekturave RISC, një tjetër ide novatore dhe e suksesshme e viteve 80 ishte ekzekutimi në zinxhir i instruksioneve (ang. instruction pipelining), ku procesori punonte në faza të ndryshme të shumë instruksioneve të pavarura. Ishte plotësisht e mundshme që pjesë të ndryshme të CPU-së (një shkrim më i detajuar në lidhje me lindjen e mikroprocesorit gjendet te kjo lidhje) të mbaheshin gjithnjë të zëna me ekzekutimin e fazave të ndryshme (p.sh. marrja e operandëve të një instruksioni mund të kryhet paralelisht me gjetjen e rezultatit të një instruksioni tjetër) të një vargu instruksionesh, duke imituar punën zinxhir në sektorë të ndryshëm të industrisë. Kjo ide që ishte zhvilluar për herë të parë nga IBM në fund të viteve 50 për kompjuterat e mëdhenj nisi të zbatohej dhe tek CPU-të e kompjuterave personal. Një ide e ngjashme e fillimit të viteve 90 ishte ekzekutimi i disa instruksioneve në paralel duke përdorur disa ALU (Arithmetic Logic Unit – Njësia Aritmetike Logjike). Në këtë rast, CPU-ja punon në instruksione të ndryshme që nuk kanë varësi njëri me tjetrin duke i ekzekutuar në paralel. Kjo strategji e ndërtimit të procesorëve quhet projektim superskalar dhe varet nga shkalla e ILP-së (Instruction Level Paralelism – Paralelizmi në Nivel Instruksionesh), pra numri i instruksioneve jo të varur me njëri-tjetrin në kodin e programit. Ka programe që kanë ILP të lartë dhe ekzekutohen shumë shpejt në mikroprocesorë superskalarë. Nga ana tjetër, shumë programe të përgjithshme paraqesin ILP të ulët dhe nuk shpejtohen nga projektimi superskalar. Mikroprocesorët e parë superskalar ishin Motorola MC88100, Intel i960CA dhe AMD 29050 të hedhur në treg përkatësisht në vitet 1988, 1989 dhe 1990.
Ndërkohë, ecuria shumë e mirë e projektimeve RISC (Reduced Instruction Set Computer – Përllogaritës me Bashkësi të Reduktuar Instruksionesh) krijoi shtysë për ndërtimin e CPU-ve RISC me arkitekturë 64-bitëshe (madhësi prej 64 bitësh e fjalës dhe e busit të të dhënave) dhe adresa virtuale të kujtesës. Modelet e para ishin MIPS R4000 dhe MIPS R4400 të cilët u përdorën në kompjutera qëndror me sisteme UNIX. Modeli R8000 ishte variant i përmirësuar superskalar që mund të ekzekutonte 4 instruksione për cikël. Në vitin 1996 u hodh në treg procesori R10000 si model pasues i serisë. Projektime të ngjashme RISC 64-bitësh u zhvilluan edhe nga kompani të tjera si DEC (Digital Equipment Corporation) e cila hodhi në treg modelin Alpha. Ky model synonte të zëvendësonte modelin CISC 32-bitësh VAX dhe u përdor në kompjutera me sisteme operative si OpenVMS, Tru64 UNIX, etj. Në vitin 1995, Sun Microsystems hodhi në treg modelin RISC 64-bitësh UltraSPARC i cili përdorte bashkësinë e instruksioneve SPARC V9. Ky mikroprocesor ishte një superskalar me 4 instruksione për cikël dhe zinxhir prej 9 instruksionesh. Model të ngjashëm ishtin dhe IBM RS64 dhe IBM POWER3 të hedhur në treg nga IBM në fund të viteve 90.
Po në vitet 90 lindi dhe familja PowerPC e mikroprocesorëve si një bashkëpunim i kompanive IBM, Apple dhe Motorola. Modeli i parë i kësaj familjeje ishte PowerPC 601. Sukses të madh korri edhe modeli Pentium i Intel (pasuesi i modelit 80486) me një frekuencë që arrinte fillimisht deri në 66 MHz (pak më vonë u hodhën në treg modele të përmirësuar me frekuenca 120 dhe 133 MHz). Kjo CPU përfshinte 3.1 milionë tranzistorë (për më shumë rreth tranzistorit mund të ndiqni këtë lidhje) dhe mund të ekzekutonte deri në 100 milionë instruksione për sekondë. Motorola u përgjigj me modelin 68060 i cili zëvendësonte modelin 68040 duke imituar një pjesë të cilësive të Pentium. Mikroprocesori 68060 ishte gjithashtu i fundit i familjes 68000 i projektuar nga kompania Motorola. Intel vazhdoi më tej duke hedhur në treg modelin Pentium Pro me 5.5 milionë tranzistorë, frekuencë pune prej 200 MHz dhe shpejtësi prej 440 milionë instruksionesh për sekondë. Mikroprocesorët 32-bitësh të kësaj kompanie vazhduan dominimin e tregut të kompjuterave personal gjatë gjithë viteve 90, së bashku me sistemet operative të familjes Windows prodhuar nga Microsoft. Modeli Pentium II u hodh në treg në vitin 1998. Ky model ishte i fabrikuar me proces 0.25 mikron dhe punonte me një frekuencë prej 333 MHz.
Ndërkohë, një debutim i rëndësishëm i kësaj periudhe ishte dhe familja e CPU-ve me bashkësi instruksionesh x86 e projektuar nga kompania AMD. K5 (shih figurën më sipër) ishte modeli i parë i projektuar dhe fabrikuar tërësisht nga AMD në vitin 1996. Një vit më vonë u projektua modeli K6 i cili ishte i krahasueshëm me modelin Pentium II të Intel. Gjenerata e tretë e K6 (modeli i quajtur K6-III) ishte një CPU 32-bitëshe me frekuencë pune prej 350 – 550 MHz. Në vitin 1999, AMD hodhi në treg mikroprocesorin e saj të gjeneratës së shtatë i quajtur Athlon. Ky model punonte me frekuenca prej 600 – 1400 MHz dhe ishte i fabrikuar me proces 180 nm duke përfshirë rreth 37 milionë tranzistorë. Një zhvillim tjetër ishte përdorimi i kompilatorit për koordinimin e ekzekutimit të instruksioneve nga ALU-të e shumëfishta. Kjo teknikë e quajtur VLIW (Very Long Instruction Word – Fjalë Shumë e Gjatë e Instruksioneve) e reduktoi kompleksitetin, nxehtësinë dhe koston e fabrikimit të CPU-së. Në fund të viteve 90, Intel hodhi në treg mikroprocesorin Itanium i cili ndiqte projektimin e tipit EPIC (Explicitely Parallel Instruction Computing) që gjithashtu përdorte kompilatorin për shmangien e varësive midis instruksioneve.
