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Pentium III：主频高达1GHz
Pentium III Coppermine是Intel达到1GHz主频的第一款商用x86处理器，后来甚至还推出1.13GHz版本，但由于不够稳定而迅速退市。这个Pentium III的新版本改良了L2缓存－将缓存移到处理器晶体上(on-die)。它的速度比第一款型号的外部512KB来得快，并标榜具有可加速Internet体验的功能。
它推出了三种版本：服务器(Xeon)、初级(Celeron)与移动版(具备第一版SpeedStep)。稍微改良版本(Tualatin)－具备更多的L2缓存(512KB)并着重130nm制程－于2002年推出。基本上是针对服务器(PIII-S)与移动设计的这颗处理器，较少见于消费者级的计算机。
Pentium 4：大失所望—高频带来低性能
Intel于2000年11月发布新款处理器Pentium 4。拥有较高主频(至少1400MHz)，这颗处理器有一重大缺点：就是每频率性能较低，它比不上竞争对手的CPU型号，AMD的Athlon(甚至是Pentium III)在相同频率下的表现比P4更好。让情况更为雪上加霜的是，Intel尝试移转为Rambus的RDRAM内存(当时可满足CPU FSB需求的唯一内存技术)，但未能成功。但是又贵又热的Pentium 4总算仍以多次改版，保持与对手竞争力数年。
Intel销售Pentium4的移动版本(采用多种倍频)、Celeron版本(L2缓存较小)与Xeon版本(具备L3缓存)。Hyper-Threading与L3缓存是先出现在服务器上、然后修改为标准处理器(不过L3缓存当时只在高价的EE型号上提供)的两项技术。
我们也应该提到的是FSB。它的频率为名义上频率的四分之一，但使用所谓的Quad DataRate(QDR四倍速)技术－400MHz总线实际上为100MHz QDR、533MHz为133MHz QDR，依此类推。最后，Pentium 4的64位在2005年出现，不过我们稍后再谈这些。
Pentium M：让笔记本续航更持久
2003年的笔记本市场逐渐兴起，但Intel只有两款移动处理器：老旧的Pentium III Tualatin与Pentium 4－后者的高功耗也不适合用于笔记本。但救星从Israel出现：Banias(别名Pentium M)。基于P6架构(与Pentium Pro相同架构)的这款产品拥有高效能与低功耗，它甚至还击败了Pentium 4，同时耗电较低。这就是Centrino平台采用的处理器，后来不久(2004年)就出现更快的Dothan型号后辈。
Pentium M在移动处理器世界里留下典范，Stealey(A100)仍采用Dothan架构(频率与TDP较低)。如同Pentium 4一样，FSB实际上是以标示频率四分之一的频率运作(QDR)。处理器脚位则是采用Socket479，但实际上只有478pin，不过它们的排列方式与Pentium 4的Socket478不同(虽然后来有转接器问世)。
Pentium 4：64位处理器+双核心
Intel在2005年两度改良Pentium 4。首先是Prescott-2M，再来是Smithfield。前者是一款64位处理器(基于Prescott设计)，后者则是一颗双核处理器，它们相当类似，并存在与其他Pentium 4一样的问题：每周期低指令数(IPC)吞吐量(throughput)，以及因电流损失而难以增加频率频率。旨在限制电流损失并等待Core 2 Duo出炉的这两款处理器，并非Intel高度重视的产品。虽然Pentium D(Smithfield的商业发行名称)拥有两个核心，但事实上它只是由相同封装里的两个Prescott裸晶组合而成。
有趣的一点是，针对消费者市场的Pentium 4处理器并未使用PAE技术(支持36位内存管理)并因此局限为4GB RAM，但实际上这些型号可以超越这个限制。事实上，地址总线仍限制为36位(Xeon为40位)，但PAE(4GB页面的管理)现已成历史－64位程序可以完全利用到所有的可用内存。
身为Intel SMT技术的Hyper-Threading也在特定型号上提供(Xeon与ExtremeEdition)。最后，Pentium4的65nm版本(9x0系列)在稍后推出，但并无重大改良。
Intel Core Duo：第一款移动版双核处理器
Intel于2006年发布了Core Duo处理器。针对移动PC设计的第一款双核处理器具有优异的性能（高出Pentium 4许多）。这也是真正双核设计的第一款x86处理器，缓存则是共享的(Pentium D较像是两颗处理器放在相同封装中的组合)。这颗处理器也是Centrino Duo平台的构成组件之一，唯一缺点是它仍然是32位，不同于Pentium 4。
Intel也提供只有单核的Core Solo版本，而低耗电版本采用533MHz总线(133MHz QDR)，而非桌上型的667MHz。这颗处理器也用于服务器(代号Sossaman)，这是针对移动设计的处理器首次如此应用。要注意的是这颗处理器并未正式使用Core 2 Duo中的Core架构，它不久就被移动PC使用的Core 2 Duo(Merom)取代，而Yonah的Socket479也不同于Pentium M处理器的Socket479。
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