Capítulo. Processadores descontinuados

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1 Capítulo 6 Processadores descontinuados Para entender a fundo os processadores modernos, você precisa estudar também este capítulo sobre processadores mais antigos. Aqui explicarmos todos os avanços tecnológicos que foram introduzidos ao longo do tempo, avanços esses presentes nos modelos modernos. Portanto não deixe de ler este capítulo. Dedicamos este capítulo ao estudo dos processadores que já saíram de linha. Mesmo não usando esses processadores em PCs novos, um especialista em hardware deve estar apto a lidar com modelos antigos. Incluímos neste capítulo o Intel Celeron, que apesar de não ter ainda saído de linha, poderá sair muito em breve. Era pré-pentium Comecemos com os processadores produzidos antes do Pentium. São processadores que reinaram entre 1980 e 1995, aproximadamente. Na segunda parte deste capítulo abordaremos os processadores Pentium e compatíveis, e finalmente os derivados da arquitetura P6 (Pentium Pro, Pentium II e Celeron). Processadores de 8 bits Esses processadores reinaram durante os anos 70, e ainda foram bastante utilizados até meados dos anos 80. A maioria deles tinha barramento de dados com 8 bits, barramento de endereços de 16 bits (podiam endereçar até 64 kb de memória) e operavam com clocks inferiores a 5 MHz. Eram

2 6-2 Hardware Total milhares de vezes mais simples que os processadores atuais. Alguns exemplos: 4004 Este foi um dos primeiros processadores da Intel. Era um processador de 4 bits, e era capaz de executar aplicações simples, como calculadoras eletrônicas. Figura 6.1 Foto do interior do processador Processador 4004 Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS bits 10 bits 640 bytes 0,1 MHz 0,06 A tabela acima mostra algumas características do processador Seus minúsculos transistores mediam 10 microns, ou seja, 1 centésimo de milímetro. Parecem bem pequenos, mas ainda são 100 vezes maiores que os encontrados nos processadores atuais. Note que além do clock do processador, a tabela indica também a sua velocidade medida em MIPS (milhões de instruções por segundo) Primeiro processador Intel de 8 bits. Era bem superior ao 4004, e foi utilizado nos primeiros microcomputadores. Ainda eram extremamente caros, portanto não estavam ao alcance do grande público. Eram usados em

3 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-3 calculadoras, terminais de vídeo, máquinas industriais e aplicações que envolviam manipulação de caracteres. Figura 6.2 Interior do processador Processador 8008 Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS bits 14 bits 16 kb 0,2 MHz 0, Este foi o primeiro processador de 8 bits a fazer sucesso comercial. Era mais poderoso que o 8008, e seu custo era menor. Foi muito usado em microcomputadores simples, equipados com modestas quantidades de memória. O principal microcomputador a utilizá-lo foi o Altair 8080, o primeiro de todos os PCs. Eram programados em linguagens BASIC e Assembly. Nesta época não existiam programas prontos, como utilitários e aplicativos. Cabia ao usuário criar os programas de seu interesse.

4 6-4 Hardware Total Figura 6.3 Interior do processador Processador 8080 Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo bits 16 bits 64 kb 2 MHz 0,64 1,5 W Na época do 8080, a AMD era uma parceira da Intel, que atuava como second source. A AMD fabricada sob licença da Intel, processadores semelhantes. O 8080 era fabricado pela AMD com o nome de AM Este processador era basicamente um 8080 com alguns pequenos melhoramentos. Era um pouco mais rápido (1,25 MHz) tinha entradas diretas para 4 interrupções, sem a necessidade de uso de um controlador de interrupções externo, e incorporava dois pinos (SID e SOD) para transmissão e recepção de dados seriais, dispensando o uso de uma interface serial avulsa. Também tinha barramento de dados de 8 bits e endereços com 16 bits, tal qual o Além disso, suas instruções eram inteiramente compatíveis com as do Utilizava uma única tensão de alimentação com +5 volts, ao contrário do 8080, que exigia duas tensões: +5 e +12 volts. Processador 8085

5 Capítulo 6 Processadores descontinuados Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo bits 16 bits 64 kb 5 MHz 0,37 1,5 W Z80 e NSC800 O Z80 foi um processador criado pela Zilog, empresa que na época era concorrente da Intel. Era totalmente compatível com o 8080 em termos de software, ou seja, qualquer programa que funcionava no 8080, funcionava também no Z80. Apesar de também ter barramento de dados com 8 bits e endereços de 16 bits, o Z80 tinha várias novas instruções que não estavam presentes no 8080 (158 instruções, contra apenas 78 do 8080). Utilizando essas instruções era possível criar programas mais rápidos e mais compactos. O Z80 fez um sucesso comercial maior que o do 8080 e do 8085, e passou a ser utilizado em vários microcomputadores, como o TRS-80 e o Sinclair. A maioria dos microcomputadores de 8 bits produzidos no Brasil até meados dos anos 80 eram cópias do TRS-80. O NSC800 era um processador similar ao Z80, produzido pela National. Executava as mesmas instruções do Z80, mas era compatível pino a pino com o Desta forma, computadores baseados no 8085 podiam ter em seu lugar o NSC800. Processadores Z80 e NSC800 Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock 8 bits 16 bits 64 kb 4 MHz A Zilog criou um processador de 16 bits, o Z8000, melhor que o 8086 e o 8088 da Intel. O sucesso da Intel foi devido ao fato de ter sido escolhida pela IBM para fornecer os processadores para o IBM PC. Ainda hoje a Zilog está no mercado, produzindo processadores e chips para uso em controle de processos e automação. O Z80 atual é produzido em várias versões, com clocks de até 33 MHz. Existem versões que são acompanhadas de vários dispositivos, como interfaces seriais, paralelas, controladores de DMA, controladores de interrupções, memórias RAM e ROM, todas em um único chip. Isto torna as novas versões do Z80 ideais para a implementação de pequenos circuitos computadorizados para uso em controle e automação.

6 6-6 Hardware Total MC6800 Este era um processador de 8 bits produzido pela Motorola. Tinha poder de processamento comparável ao do 8080, mas teve pouco sucesso comercial. O MC68000, seu sucessor de 16 bits, era mais poderoso que o 8086 da Intel. Foi escolhido pela Apple para uso nos computadores Macintosh. Os novos processadores utilizados nas versões mais novas dos MAC s, são na verdade sucessores do MC Produzido pela MOS Technology, este processador de 8 bits fez grande sucesso, pois foi utilizado nos computadores Apple. O Apple foi o primeiro computador pessoal a ser vendido em larga escala. Seu sucesso motivou a IBM a criar seu próprio PC. Os computadores hoje conhecidos como MAC s são descendentes do Apple, enquanto os PCs são descendentes do velho IBM PC. Portanto, os dois microcomputadores de maior sucesso no início dos anos 80 deram origem aos microcomputadores que estão hoje no mercado. O assunto é interessante, mas como este livro trata sobre PCs, vamos deixar os processadores de 8 bits como curiosidades históricas Antes do lançamento do 8086, reinavam os processadores de 8 bits. No final dos anos 70, a Intel, principal fabricante de processadores (como é até hoje) lançou o 8086, o primeiro processador de 16 bits. Operava interna e externamente com 16 bits, possuía um barramento de endereços com 20 bits, através do qual podia acessar até 1 MB de memória, o que era uma capacidade espantosa para a época. Inicialmente lançado em uma versão de 5 MHz, o 8086 era consideravelmente mais veloz que os processadores de 8 bits. Posteriormente foi produzido nas versões de 8 e 10 MHz. O 8086 era cerca de 10 vezes mais veloz que o 8080, apesar do seu clock ser apenas 5 vezes superior, graças à sua arquitetura mais avançada de 16 bits, contra apenas 8 do Era usado principalmente em microcomputadores. 8086: 5 MHz : 8 MHz : 10 MHz

7 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-7 Figura 6.4 Interior do processador Processador 8086 Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo bits 20 bits 1 MB 10 MHz 0,75 2,5 W O 8086 podia (assim como também ocorria com o 8088) operar em conjunto com um chip auxiliar, dedicado à execução de operações matemáticas complexas. Era o 8087, também chamado de processador (ou coprocessador) matemático ou aritmético. O 8087 era muito caro, e só era utilizado em computadores dedicados a aplicações científicas e de engenharia O 8088 era internamente um processador quase idêntico ao 8086, mas externamente, tinha uma diferença fundamental: seu barramento de dados operava com 8 bits, ao invés de 16. Portanto, o 8088 era uma versão júnior do Pelo fato de usar um barramento de dados com 8 bits, podia operar

8 6-8 Hardware Total com todo o hardware para 8 bits existente na sua época: placas, memórias e chips em geral. Este processador foi escolhido pela IBM para ser usado no seu IBM PC, no início dos anos 80. Pouco tempo depois, a IBM lançou uma versão melhorada do IBM PC. Era chamado de IBM PC XT (XT significa Extended Technology). Sua tecnologia estendida consistia no uso de um disco rígido de 10 MB (o PC original só podia armazenar dados em disquetes ou em fita cassete), e uma maior quantidade de memória RAM: incríveis 256 kb!!! Durante os anos 80, o IBM PC XT foi o microcomputador mais utilizado em todo o mundo. Mesmo após o lançamento do IBM PC AT, equipado com o processador 80286, o XT continuou fazendo muito sucesso devido ao seu custo mais baixo. Tanto o 8086 como o 8088 foram lançados inicialmente em versões de 5 MHz. Com o passar do tempo, a Intel lançou o e o (operavam com 8 MHz), e depois o e o (10 MHz). A IBM não utilizou esses processadores em novas versões do XT, já que estava preocupada em promover o IBM PC AT, que era muito mais veloz. Entretanto, os fabricantes de clones do PC (ou seja, computadores compatíveis com o IBM PC, mas fabricados por outras empresas) lançaram os chamados XTs Turbo, operando com 8 e 10 MHz. Figura 6.5 Um processador Processador 8088 Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços bits 20 bits

9 Capítulo 6 Processadores descontinuados Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo MB 10 MHz 0,75 2,5 W NEC V-20 e V-30 No final dos anos 80, a NEC lançou processadores inteiramente compatíveis com o 8086 e o 8088, a nível de software e de hardware, porém sensivelmente mais velozes. São os velhos NEC V-20 (similar ao 8088) e o NEC V-30 (similar ao 8086). Muitos XTs foram vendidos naquela época, equipados com o V-20, e alguns até mesmo usando o V-30. Terminada a época dos XTs, terminou também a atuação da NEC no mercado de processadores para PCs Alguns anos depois do lançamento do 8086 e do 8088, a Intel finalmente lançou um processador bem mais avançado, o Foi inicialmente lançado em uma versão de 6 MHz, e depois nas versões de 8, 10 e 12 MHz. Com 8 MHz, era quase 6 vezes mais veloz que o 8088 usado no IBM PC XT. A IBM utilizou este processador no seu novo PC, o IBM PC AT (AT significa Advanced Technology). Possuía uma configuração relativamente avançada, se comparado com um XT. Sua memória poderia chegar, através de placas de expansão apropriadas, a até 16 MB. Naquela época, o hardware sempre andava à frente do software, ou seja, mesmo os sistemas operacionais e softwares mais avançados não chegavam a explorar todo o potencial do hardware existente. Mesmo podendo chegar a 16 MB, durante muitos anos reinaram os micros com 640 kb, quantidade de memória mais que suficiente para executar os softwares dos anos 80. A Intel deixou de produzir o 286 quando o 386 passou a dominar o mercado, mas outras empresas como a AMD e a Harrys, sob licença da Intel, continuaram produzindo processadores 286, com clocks superiores, como 16 e 20 MHz.

10 6-10 Hardware Total Figura 6.6 Processador de 20 MHz, fabricado pela Harris, sob licença da Intel. Da mesma forma como foram criados clones do IBM PC XT, isto também ocorreu com o IBM PC AT. No final dos anos 80, as revistas especializadas em informática estavam repletas de anúncios de PCs classe AT, muito mais velozes que os da IBM, em versões de 8, 10, 12, 16 e 20 MHz. Figura 6.7 Interior de um processador Processador Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento ,5 16 bits 24 bits 16 MB

11 Capítulo 6 Processadores descontinuados Clock MIPS Consumo MHz 3 3,3 W O podia operar em conjunto com um coprocessador aritmético. Inicialmente utilizava o 8087, o mesmo coprocessador utilizado com o Posteriormente a Intel criou o 80287, coprocessador matemático próprio para o DX Ao ser lançado, este chip chamava-se Isto ocorreu em meados dos anos 80, mas somente por volta de 1990 tornaram-se comuns os PCs que utilizavam este processador. O abriu a era dos bits em micros da classe PC. Durante o seu ciclo de vida, foi lançado em versões de 16, 20, 25, 33 e finalmente 40 MHz. Entre 1992 e 1993, quando começou a popularização dos PCs no Brasil, eram comuns os equipados com o 386DX-40. Figura 6.8 Processador Am386DX-40. Para facilitar a transição das plataformas de 16 bits para bits, a Intel lançou uma versão simplificada do 80386, chamado de 80386SX. Internamente, o 80386SX operava com bits, mas externamente com apenas 16. Depois disso, o original, com bits internos e externos, passou a ser chamado de 80386DX.

12 6-12 Hardware Total Figura 6.9 Interior de um processador Processador Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo ,5 / 1 bits bits 4 GB MHz ,5 W O 386DX podia opcionalmente operar em conjunto com o 387DX, o seu coprocessador aritmético. 386SX O 386SX é a versão júnior do Por dentro, ele é idêntico ao Possui os mesmos circuitos e executa as mesmas instruções, de 8, 16 e bits. A diferença está no barramento de dados, que opera com 16 bits, ao invés dos bits usados pelo original, que passou a chamar-se 386DX. Além do barramento de dados com 16 bits, existe ainda mais uma diferença. Seu barramento de endereços, apesar de possuir bits, utiliza apenas 24, o que limita seu espaço de endereçamento a apenas 16 MB. Isto não chegou a

13 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-13 ser nenhum problema, pois na sua época, raros eram os PCs que usavam mais de 4 MB de memória. Processador 80386SX Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo ,5 / 1 16 bits 24 bits 16 MB MHz ,5 W O 386SX podia opcionalmente operar em conjunto com o 387SX, o seu coprocessador aritmético. 486DX Na sua versão inicial, lançada em 1989, o operava com um clock de 25 MHz. Era cerca de duas vezes mais rápido que o 386DX-25, e 40 vezes mais rápido que o 8088 usado nos primeiros XTs. Em seu interior, apresentava duas grandes inovações: um coprocessador matemático interno, e 8 kb de memória cache interna. Em muitos aspectos, o pode ser considerado como uma versão moderna do 386DX. Executa todas as suas instruções, possui barramentos de dados e de endereços com bits, características comuns a todos os processadores da família 486, o que inclui o 486SX, 486DX2, 486SX2 e 486DX4. A Intel lançou posteriormente versões de 33 e de 50 MHz. A AMD e a Cyrix lançaram tempos depois os seus próprios processadores 486. Entre eles, o Am486DX-40 (40 MHz) e o Cx486DX-40 (40 MHz). Entretanto, a estória não parou por aí. Tanto a Intel como a AMD e a Cyrix continuaram a lançar vários tipos de 486, como veremos a seguir.

14 6-14 Hardware Total Figura 6.10 Interior de um processador 486. Processador 80486DX Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo / 0,8 bits bits 4 GB MB MHz a6W 486SX Muitos dizem que o 486SX foi um erro cometido pela Intel. Este processador era uma versão simplificada do 80486: não possuía o coprocessador matemático interno. Seu objetivo era competir com os processadores Am386DX-40, que estavam fazendo um grande sucesso. Assim como o original (que passou a chamar-se 486DX), o 486SX também possui 8 kb de cache interna e barramentos de dados e endereços com bits. Estava disponível nas versões de 25 e 33 MHz. Um usuário interessado em acrescentar um coprocessador matemático ao 486SX poderia perfeitamente fazê-lo. Bastava adquirir um 487SX, que para todos os efeitos, era o coprocessador aritmético do 486SX. As placas de CPU baseadas no 486SX em geral possuíam um soquete pronto para a instalação deste chip. Entretanto, este tipo de instalação não era nada vantajosa do ponto de vista financeiro. Era mais barato adquirir uma placa de CPU equipada com o 486DX. O 486SX tanto foi considerado um erro, que

15 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-15 os concorrentes da Intel (AMD e Cyrix) não lançaram processadores equivalentes. Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo / 0,8 bits bits 4 GB MB MHz a6W 486DX2 O 486DX2 inaugurou uma característica de hardware que está presente até hoje nos modernos processadores. Há muito tempo os processadores já evoluíam muito mais que as memórias. Quando chegou o 486DX-50, o desequilíbrio tornou-se muito crítico. Apesar de ser tecnologicamente viável, seguro e estável um processador operar internamente a 50 MHz, era muito difícil, com a tecnologia da época (1992), uma placa de CPU funcionar com uma freqüência tão elevada. Tanto as memórias como os chipsets não podiam suportar de forma segura o funcionamento a 50 MHz. O resultado é que as placas de CPU baseadas no 486DX-50 eram muito problemáticas, apresentando baixa confiabilidade, e em alguns casos, desempenho similar ao das placas de 33 MHz. Para resolver esses problemas, a Intel utilizou dois clocks separados, um para o funcionamento interno do processador, e outro para o funcionamento externo. Todas as operações eram realizadas internamente comandadas por um clock de 50 MHz, enquanto externamente tudo ocorria à velocidade de 25 MHz. Isto resolveu todos os problemas decorrentes da elevada velocidade externa ao processador, e curiosamente não causou queda de desempenho. Mesmo acessando a memória de forma duas vezes mais lenta, ainda assim esta nova versão do 486 era capaz de manter a cache interna sempre com instruções prontas para serem executadas. Este chip foi chamado de 486DX2-50. A Intel parou então de produzir o 486DX-50, ficando apenas com a versão DX2. Foram mantidos o 486DX-33 e o 486DX-25. Logo depois, a Intel lançou o 486DX2-66. Este processador foi o mais usado nos PCs durante Este aumento de vendas ocorreu quando seus preços caíam em virtude do lançamento de processadores equivalentes pela AMD e Cyrix. Inicialmente em versões de 40, 50 e 66 MHz, foram pouco depois

16 6-16 Hardware Total lançados em versões de 80 MHz. Portanto, já em 1995 tínhamos as seguintes versões do 486DX2: Intel: 486DX2-50 e 486DX2-66 AMD: Am486DX-40, Am486DX2-50, Am486DX2-66 e Am486DX2-80 Cyrix: Cx486DX2-50, Cx486DX2-66 e Cx486DX2-80 Figura 6.11 Um processador 486DX2 de 80 MHz. Todos os processadores 486DX2 possuem uma característica em comum: seu clock interno é igual ao dobro do externo. Por exemplo, o 486DX2-80 opera internamente a 80 MHz e externamente a 40 MHz. Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo ,8 bits bits 4 GB MB MHz a6W 486SX2 Este processador fez pouco sucesso, tanto que foi produzido apenas pela Intel. Trata-se de uma versão mais veloz do 486SX. Disponível em versões de 50 e 66 MHz (486SX2-50 e 486SX2-66), este processador não possui em seu interior o coprocessador matemático, e opera com um clock externo igual à metade do clock interno. Por exemplo, o 486SX2-66 opera internamente a 66 MHz e externamente a 33 MHz. Foi utilizado basicamente em notebooks.

17 Capítulo 6 Processadores descontinuados DX4 A Intel foi a primeira a lançar esta versão do 486. Com clocks internos de 75 e 100 MHz (486DX4-75 e 486DX4-100), esses processadores também usam valores diferentes para o seu clock externo. A grande diferença é que, ao invés do clock externo ser sempre igual à metade do interno, este fator pode ser igual a 2, 2,5, 3 ou 4. Por exemplo, um 486DX4-100 pode operar com clocks externos de 50, 40, 33 ou 25 MHz. A escolha não é feita pelo usuário, e sim, pelo projetista da placa de CPU. Em geral, as placas de CPU equipadas com o 486DX4-100, para uso em micros de mesa (desktop) operavam com o clock externo de 33 MHz, enquanto os computadores portáteis (notebooks) baseados neste processador o utilizavam com um clock externo de 25 MHz. Figura 6.12 Um processador 486DX4 de 100 MHz. Pouco depois da Intel, a AMD e a Cyrix também lançaram seus processadores 486DX4. São o Am486DX4 e o Cx486DX4. A AMD criou versões de 100 e 120 MHz. A Cyrix lançou apenas o modelo de 100 MHz. Ao contrário da AMD, a Cyrix teve pouco sucesso nas vendas deste processador. Processador 486DX4 Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS ,6 bits bits 4 GB MB 75, 100 MHz 53 70

18 6-18 Consumo Hardware Total 3W AMD 5x86 A Intel lançou seu último 486 na versão de 100 MHz. Como sempre, a AMD foi um pouco mais adiante, lançando uma versão de 120 MHz (Am486DX4120), e lançando também o processador AMD 5x86 de 133 MHz. Do ponto de vista externo, é exatamente igual a um 486DX4 de 133 MHz. Isto não quer dizer que qualquer placa de CPU para 486DX4 possa receber este processador, e sim, que os fabricantes de placas de CPU puderam realizar mínimas alterações em projetos já existentes para suportar o AMD 5x86. Medidas de desempenho realizadas com programas de benchmark mostram que este processador tem desempenho similar ao de um Pentium de 90 MHz. Entretanto, para efeito de comparação com o Pentium, a indústria padronizou o uso do Winstone, o software medidor de desempenho usado pela revista PC Magazine e por diversas outras. Nesses testes, o 5x86 mostrou ser um pouco mais veloz que o Pentium-75. Sendo equivalente a um 486DX4, o AMD 5x86 opera internamente com um clock de 133 MHz, e externamente usa um clock com a quarta parte deste valor: 33 MHz. Possui barramentos de dados e de endereços com bits, uma cache interna de 16 kb, e um coprocessador matemático interno compatível com o da Intel. Infelizmente, muitos usuários compraram PCs equipados com este chip, pensando se tratar de um Pentium-133, o que não é verdade. Este chip foi criado na verdade para igualar o desempenho do Pentium-75. Figura 6.13 Um processador AMD 5x Cyrix 5x86 A Cyrix também lançou processadores 5x86, compatíveis com o 486DX4 da Intel, porém com desempenho mais elevado. Em versões de 100 e 120 MHz, o Cyrix 5x86 apresenta desempenho equivalente ao de um Pentium-75 e de

19 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-19 um Pentium-90, respectivamente. Seu clock externo pode ser igual a 1/2 ou 1/3 do clock interno. Portanto, a versão de 100 MHz pode operar externamente com 50 ou 33 MHz, e a de 120 MHz pode usar externamente 60 ou 40 MHz. Na prática foram produzidas pouquíssimas placas de CPU que suportavam este processador. O Cyrix 5x86 possui, assim como o 486 da Intel, barramentos de dados e de endereços com bits. Possui um coprocessador matemático interno, compatível com o da Intel, e uma cache interna de 16 kb. Figura 6.14 Um processador Cyrix 5x não é Pentium Um 586 nada mais é que um 486 ligeiramente melhorado. Muitos usuários confundiam o 586 com o Pentium. Na verdade, o Pentium é um processador bem mais avançado que o 486 e que o 586. Em termos de velocidade, podemos dizer que os modelos mais velozes de 486 e 586 atingem as mesmas velocidades que os modelos mais lentos do Pentium. O 486 de 100 MHz equivale a um Pentium de 66 MHz. O 586 de 133 MHz, fabricado pela AMD, equivale em termos de velocidade, a um Pentium de 75 MHz, e o 586 de 120 MHz, fabricado pela Cyrix, concorre com um Pentium de 90 MHz em termos de desempenho. As características do 586 aproximam-se muito mais das do 486 que das do Pentium. Primeiramente, o 586 é compatível pino a pino com o 486. Isto significa que seus pinos (ou seja, as perninhas do processador) são em mesmo número e possuem as mesmas funções. Na verdade existem apenas algumas mínimas diferenças no que diz respeito aos pinos de voltagem e para selecionamento de clock. Graças a esta compatibilidade, os fabricantes de placas de CPU puderam fazer pequenas alterações nas suas placas de 486 para que pudessem operar também com o 586. Por isso, todas as placas de CPU 486 fabricadas após 1996 aceitam ambos os processadores, e são na verdade placas de 486/586.

20 6-20 Hardware Total 486SLC e 486DLC Antes de lançar seus processadores 486, a Cyrix criou versões melhoradas do 386DX e do 386SX. Além de serem cerca de 30% mais velozes que processadores 386 de mesmo clock, esses processadores possuem ainda em seu interior, 1 kb de memória cache interna, e ainda um circuito capaz de realizar multiplicações em alta velocidade. Apesar dos envenenamentos, esses dois processadores eram inteiramente compatíveis com o 386. O Cx486DLC opera com um barramento de dados com bits, sendo portanto equivalente ao 386DX, enquanto o Cx486SLC usa um barramento de dados com 16 bits, sendo equivalente ao 386SX. Teoricamente é possível retirar um processador 386 de uma placa de CPU e instalar um Cx486 (DLC ou SLC, conforme o original seja 386DX ou 386SX), resultando em um aumento de cerca de 30% na velocidade de processamento. Fabricantes de placas de CPU fizeram alterações simples nos BIOS de suas placas para dar suporte ao uso desses chips. Em sua época (por volta de 1993), muitas pessoas compravam computadores e placas de CPU equipados com esses processadores, pensando que se tratavam de genuínos chips 486. De certa forma, a Cyrix usou um pouco de má fé ao embutir o número 486, já que na verdade esses chips possuem uma tecnologia inferior, e mais próxima do 386. Overdrives e outros processadores para upgrades Ao desvincular o clock interno do externo, a Intel abriu a possibilidade de criar processadores velozes para serem instalados em placas de CPU originalmente produzidas para processadores mais lentos. Por exemplo, um 486DX2-66 (66 MHz internos e 33 MHz externos) poderia a princípio ser instalado em uma placa de CPU originalmente equipada com um 486DX-33, e normalmente funcionava. Como o 486DX2-66 opera externamente a 33 MHz, ele é do ponto de vista externo, similar a um 486DX-33. A diferença está no seu interior, que opera a 66 MHz, oferecendo um desempenho duas vezes mais elevado. A Intel passou a vender o 486DX2 no varejo, na forma de um Overdrive Processor. Era destinado à instalação em PCs 486 antigos, de 25 e 33 MHz, que não estavam preparados para suportar processadores mais novos. O usuário simplesmente devia retirar o antigo processador e instalar o Overdrive, conseguindo assim dobrar o desempenho dos PCs antes equipados com o 486DX-25 e 486DX-33. No fundo o Overdrive não passava de um 486DX2, acrescido de um cooler. Além do 486DX2, o 486SX2 e o 486DX4 também foram usados na construção de novos Overdrives.

21 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-21 Praticamente qualquer processador 486 podia ser substituído por um Overdrive mais veloz. A Intel continuou a produzir Overdrives para vários dos seus processadores antigos. Um deles era o P24T, chamado Pentium Overdrive. Era internamente um processador Pentium, mas externamente tinha a pinagem compatível com a do 486. O P24T de 63 MHz era usado para substituir o 486DX-25, e o P24T de 83 MHz era usado para substituir o 486DX-33. O P24T era uma espécie de Pentium operando com barramento de 486. Seu desempenho era na verdade inferior ao de genuínos processadores Pentium de 63 e 83 MHz, pois ao invés de operar com barramento de dados com 64 bits, ficava limitado aos bits do 486. Ainda assim oferecia um bom aumento de desempenho para PCs que não permitiam outros upgrades. Um processador Overdrive sempre utiliza o mesmo clock externo que o processador que está sendo substituído, mas opera com um clock interno maior, e dependendo do modelo, com voltagem diferente. O Overdrive é sempre baseado em um processador mais novo, que normalmente utiliza uma voltagem menor que a usada pelo processador substituído. Por isso a maioria dos Overdrives possuem um regulador de voltagem embutido, por exemplo, convertendo de +5 volts para +3,3 volts. São também acompanhados de um cooler, que muitas vezes é fixo ao próprio chip, não podendo ser removido. A tabela abaixo mostra os Overdrives lançados para a Intel que fazem a conversão de processadores 486 antigos para processadores 486 mais rápidos e velozes, e também o P24T, que convertia um 486 em Pentium. Produto Código Pinos Soquete Voltagem Aplicação Intel DX4 OverDrive Processor Intel DX4 OverDrive Processor Intel DX2 OverDrive Processor DX4ODP75* DX4ODPR75* Socket 1 / 2 3.3V DX4ODP100* DX4ODPR100* Socket 1 / 2 3.3V DX2ODP50* DX2ODPR50* Socket 1 / 2 5V Intel DX2 OverDrive Processor Intel SX2 OverDrive Processor DX2ODP66* DX2ODPR66* Socket 1 / 2 5V SX2ODP50* SXODPR50* 169 Socket 1 / 2 5V Substitui processadores 486DX25 e 486SX-16, -20 e 25 por 486DX4-75 Substitui processadores 486DX33 e 486SX-33 por um 486DX Substitui processadores 486DX25 por 486DX2-50, e processadores 486SX-16, -20 e 25 por 486DX2-, -40 e 50. Substitui processadores 486DX33 e 486SX-33 por 486DX2-66. Substitui processadores 486SX16, -20 e 25 por 486SX2-, -40 e 50.

22 6-22 Pentium OverDrive Processor (P24T) Hardware Total PODP5V83 PODP5V Socket 2 / 3 5V Substitui processadores 486DX/SX-25 ou 486DX2/SX250 por um Pentium de 63 MHz. Substitui processadores 486DX/SX-33 ou 486DX2/SX266 por um Pentium de 83 MHz. * Overdrives com o código ODP devem ser usados em soquetes de expansão, encontrados em muitas placas de CPU 486. Uma das aplicações do soquete de expansão é instalar um 487SX em uma placa de CPU originalmente equipada com o 486SX. Overdrives com o código ODPR devem ser usados em placas que não possuem soquete de expansão, substituindo o processador original. A Cyrix também produziu processadores especiais para upgrades. O Cx486DRX2 era destinado a substituir processadores 386DX, e o Cx486SRX2 destinava-se a substituir o 386SX. Por exemplo, um 386DX-25 podia ser substituído por um Cx486DRX2-50, que operava externamente a 25 MHz e internamente a 50 MHz. Tanto a AMD quanto a Cyrix produziram processadores 5x86, para serem usados em upgrades em antigos PCs 486. O Am5x86-133, por exemplo, operava com clock externo de 33 MHz e clock interno de 133 MHz. Poderia a princípio ser usado para substituir diretamente um 486DX-33, entretanto a substituição direta não podia ser feita, devido à incompatibilidade de voltagens. O 486DX-33 operava com 5 volts, enquanto o Am5x operava com 3,3 volts. Novas placas de CPU 486/586 passaram a apresentar jumpers para selecionamento de voltagem, permitindo o uso desses novos processadores. Empresas como a Kingston e a Evergreen passaram a oferecer Overdrives para PCs equipados com o 486, usando os novos chips 5x86 da AMD e da Cyrix. Esses produtos eram pequenas placas contendo processadores 5x86, um regulador de voltagem para converter de +5 para +3,3 volts e um cooler. Apesar de raros no Brasil, os Overdrives e produtos similares da Kingston e Evergreen fazem bastante sucesso. Por isso a Intel continuou a lançar Overdrives para seus processadores mais novos, e as outras duas empresas continuaram a produzir seus upgrades para processadores Pentium, e Pentium, Pentium II e Celeron. Atualmente as placas de CPU suportam um número maior de processadores, mesmo ainda não lançados, o que reduz a necessidade de usar Overdrives para expansões. Por exemplo, um PC equipado com um Pentium III/600 provavelmente poderá sofrer um upgrade para novas versões do Pentium III, superiores a 1 GHz, sem a necessidade de usar Overdrives.

23 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-23 Figura 6.15 MXPro, um upgrade de processador produzido pela Evergreen. Resumo A tabela que se segue resume as principais características dos processadores antigos citados nesta seção. Processador SX 386DX 486DX 486 SX 486 DX2 486 SX2 486 DX4 486DLC 486SLC Cyrix 5x86 AMD 5x86 Bits internos Bits externos Bits de endereço Memória máxima 1 MB 1 MB 16 MB 16 MB 4 GB 4 GB 4 GB 4 GB 4 GB 4 GB 4 GB 16 MB 4 GB 4 GB Clock máximo 10 MHz 10 MHz 25 MHz 40 MHz 40 MHz 40 MHz 33 MHz 80 MHz 66 MHz 120 MHz 40 MHz 40 MHz 133 MHz 133 MHz Coprocessador matemático SX 387DX Interno 487SX Interno interno 387DX 387SX interno interno Cache interna 8 kb 8 kb 8 kb 8 kb 8 kb 1 kb 1 kb 16 kb 16 kb Pentium e compatíveis O Pentium foi o primeiro processador considerado de 5ª geração. Começou a se tornar comum a partir de 1995, e vários outros fabricantes produziram chips similares: AMD, Cyrix, IDT e Rise. O último processador compatível com o Pentium foi o AMD K6-2 de 550 MHz, saindo do mercado no início do ano Ainda existem milhões de PCs equipados com processadores Pentium e compatíveis. O Pentium deveria se chamar Devido à briga judicial entre a Cyrix e a Intel (a Cyrix produziu processadores 486DLC e 486SLC, que na verdade eram versões melhoradas do 386), ficou claro que os números não podiam

24 6-24 Hardware Total ser considerados como marcas registradas. A partir daí a Intel passou a usar nomes ao invés de números para os seus processadores. O número 586 foi abandonado, e o novo processador passou a usar o nome provisório de P5. Chegado o seu lançamento, foi adotado o nome Pentium como definitivo. Pentium P54C Também chamado de Pentium Classic, ou simplesmente Pentium. Foi lançado em 1993, nas versões de 60 e 66 MHz. Este processador era na época muito caro, ainda reinavam no mercado os velhos processadores 486. Processadores 486 continuaram a ser lançados pela própria Intel, e ainda eram os mais vendidos. Um 486DX4 de 100 MHz, por exemplo, era tão veloz quanto um Pentium-66 e custava muito menos. Apenas em 1995 o Pentium começou a se tornar comum no mercado, quando a Intel reduziu os seus preços ao mesmo tempo em que deixou de fabricar o 486. O processo de fabricação utilizado na época do lançamento do Pentium ainda precisava de melhoramentos. Operava com 5 volts, e como resultado, apresentava muito aquecimento. A Intel melhorou o seu projeto, permitindo a operação com 3,5 volts, resultando em aquecimento bem menor. Foram lançadas versões de 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 e 200 MHz. Processador Pentium P54C Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock MIPS Consumo ,8 64 bits bits 4 GB MHz 100 a a 16 W Observe que processadores 586 e anteriores não consumiam mais de 6 Watts. O Pentium foi o primeiro processador a dissipar elevadas quantidades de calor. Processadores 386 e anteriores nem mesmo necessitavam de cooler. Processadores 486 e 586 utilizavam um cooler modesto. Os processadores atuais chegam a dissipar mais de 50 Watts, e usam coolers de grande tamanho. Os projetistas de placas não estavam acostumados com esta elevada quantidade de calor, e nas primeiras placas de CPU, o Pentium chegava a causar quemaduras. Soquetes eram derretidos, o mesmo ocorrendo com o verniz que cobria as placas. Trilhas de circuitos chegavam a se desprender das placas. Os problemas de aquecimento eram realmente

25 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-25 muito sérios. Hoje as placas de CPU são mais resistentes a temperaturas elevadas, os coolers são maiores e são usados programas de monitoração de temperatura do processador e da rotação do cooler, avisando o usuário em caso de problemas. O Pentium é um processador de bits, mas opera com memórias de 64 bits. Esta é uma forma de compensar a lentidão das memórias, um dos problemas que mais dificulta a obtenção de velocidades elevadas. Note que essas duas características estão presentes também nos demais processadores modernos. Desde o Pentium até os modernos Athlon e Pentium 4, o núcleo é de bits e o barramento de memória é de 64 bits. Não se impressione, pois o número de bits é algo que demora muitos anos a evoluir. Veja por exemplo o que tem ocorrido desde o lançamento do 8086: Processador Pentium Pentium III Pentium 4 Ano Bits internos Bits externos Veja quantos anos se passam até que se faz necessário aumentar o número de bits internos e externos de um processador. Vemos que o barramento interno de bits, que vigora até no recém lançado Pentium 4, é uma característica que vem desde o 80386, datando de Apenas em 2001 chega ao mercado o Itanium, primeiro processador de 64 bits da Intel, seguido pelo K8, da AMD. Fisicamente, o Pentium é instalado em um soquete tipo ZIF (Zero Insertion Force). A figura 16 mostra um processador Pentium e um soquete ZIF.

26 6-26 Hardware Total *** 75% *** Figura 6.16 Pentium e seu soquete. Este soquete, do ponto de vista eletrônico, é chamado de Socket 7, uma padronização para os sinais eletrônicos característicos do Pentium. Outros processadores, produzidos por outros fabricantes, que são compatíveis com o Pentium (podendo ser instalados no seu lugar), são ditos Socket 7 compatibles. Muitos outros processadores recaem neste caso. Existem outros tipos de soquetes, mecanicamente e fisicamente diferentes, específicos para seus processadores: Soquete Socket 5 Socket 7 Socket 8 Slot 1 Slot A Socket 370 Socket A Socket 423 Processadores 486, 486DX, 486SX, 486DX2, 486SX2, 486DX4, 5x86 e compatíveis Pentium, Pentium MMX, AMD K5, K6, K6-2, K6-III, Cyrix 6x86, 6x86MX, M-II, WinChip, Rise mp6. Pentium Pro Pentium II, Celeron, Pentium III AMD Athlon Pentium III, Celeron, Cyrix III AMD Athlon, AMD Duron Pentium 4 Note que alguns processadores migraram de soquete. O Athlon, por exemplo, utilizava ao ser lançado o chamado Slot A, agora utiliza o Socket A. Da mesma forma, o Pentium III utilizava o Slot 1 e mais recentemente passou a usar o Socket 370.

27 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-27 Figura 6.17 Interior do processador Pentium, com seus 3,1 milhões de transistores. O Pentium P54C pode ser dividido em duas categorias: VRE: Utiliza tensões de 3,4 a 3,6 volts. Normalmente é programado para 3,5 volts. STD (Standard): Utiliza tensões de 3,1 a 3,6 volts. Normalmente é programado para 3,3 volts. *** 35% *** Figura 6.18 Distinguindo entre o P54C VRE e o P54C STD A figura 18 mostra como distinguir a diferença entre o Pentium P54C VRE e o P54C STD. Devemos consultar as inscrições na sua parte inferior. Na quarta linha temos uma indicação como xxxxx/sxx. A letra depois do / faz a distinção entre as versões. Se a letra for S, trata-se de uma versão STD, se

28 6-28 Hardware Total a letra for V, trata-se de uma versão VRE. Esta informação é importante na hora de instalar o processador na placa de CPU. Se for programada a voltagem errada, o processador correrá o risco de não funcionar corretamente. Outra questão importante é a relação entre o clock interno e o clock externo. Como já dissemos, a partir do 486DX2 os processadores passaram a operar com valores diferentes de clock interno e externo. O valor externo é usado nos acessos à memória, chipset e demais dispositivos externos. A este clock é aplicado um fator multiplicador, que resulta no clock interno. Por exemplo, o Pentium-200 opera com clock externo de 66 MHz e multiplicador 3x. Apenas o Pentium-60 e o Pentium-66 operavam com valores iguais para clock interno e externo. Todas as versões seguintes passaram a usar os multiplicadores para o clock interno. A tabela que se segue mostra os valores de clocks internos e externos, bem como os multiplicadores, para todos os modelos do Pentium. Processador Pentium-60 Pentium-66 Pentium-75 Pentium-90 Pentium-100 Pentium-120 Pentium-133 Pentium-150 Pentium-166 Pentium-200 Clock externo 60 MHz 66 MHz 50 MHz 60 MHz 66 MHz 60 MHz 66 MHz 60 MHz 66 MHz 66 MHz Multiplicador 1x 1x 1,5x 1,5x 1,5x 2x 2x 2,5x 2,5x 3x Clock interno 60 MHz 66 MHz 75 MHz 90 MHz 100 MHz 120 MHz 133 MHz 150 MHz 166 MHz 200 MHz Todas as versões do Pentium possuíam 16 kb de cache L1, divididas em 8 kb para código (instruções de programas) e 8 kb para dados. As placas de CPU para processadores Pentium e compatíveis possuíam chips SRAM para formar a cache L2 externa, com 256kB, 512 kb e algumas com 1024 kb. Processadores Pentium foram lançados entre 1993 e Neste período a tecnologia de fabricação sofreu vários melhoramentos. As primeiras versões ainda utilizavam a tecnologia de 0,8 micron. As versões finais já usavam 0,35 micron, o que resultava em chips menos quentes, com menor consumo de energia e mais baratos. A tabela que se segue resume esta evolução. Processador Pentium-60 Pentium-66 Ano Tecnologia 0,8 0,8 Voltagem 5V 5V Transistores Consumo 14,6 W 16 W

29 Capítulo 6 Processadores descontinuados Pentium-75 Pentium-90 Pentium-100 Pentium-120 Pentium-133 Pentium-150 Pentium-166 Pentium ,6 0,6 0,6 0,6 / 0,35 0,35 0,35 0,35 0, ,3V 3,3V 3,3V 3,3V 3,3V 3,3V 3,3V 3,3V ,0 W 9,0 W 10,1 W 12,8 W 11,2 W 11,6 W 14,5 W 15,5 W Como vemos, as versões de 60 e 66 MHz eram extremamente quentes, chegando a dissipar 16 watts, o que era um absurdo se comparados aos valores entre 3 e 6 watts dissipados pelos processadores 486 e 586. O elevado aquecimento era devido à tecnologia de 0,8 micron e à alimentação de 5 volts. Uma substancial redução de consumo foi obtida a partir da versão de 75 MHz, com a adoção da tecnologia de 0,6 micron e da alimentação com 3,3 volts. Finalmente a adoção da tecnologia de 0,35 micron possibilitou uma redução ainda maior no consumo. Isto faz com que o Pentium-150 (0,35 micron), por exemplo, tenha um consumo menor que o do Pentium-120 com 0,6 micron. Esta mesma tecnologia de 0,35 micron foi posteriormente utilizada no Pentium MMX e nas primeiras versões do Pentium II. Os bugs do Pentium As primeiras versões do Pentium apresentavam um defeito de projeto que resultava em erros em certos cálculos envonvendo instruções de divisão em ponto flutuante (instrução FDIV). O problema estava localizado especificamente na unidade de ponto flutuante. Apesar de ser muito pequena a probabilidade de ocorrência de tais erros (só ocorria com certos valores de operandos), o problema teve uma repercussão bastante negativa para a Intel, que se viu obrigada a recolher todos os processadores Pentium em poder de usuários finais, e fazer a troca por modelos com o problema corrigido. O problema ocorreu com todas as versões de 60 e 66 MHz, e ainda com alguns modelos de 90 e 100 MHz. O erro foi descoberto e todos os modelos novos de 90 e 100 MHz, bem como as versões de 75, 120 MHz e superiores (curiosamente o Pentium-75 foi lançado depois do Pentium-90 e do Pentium-100, com o objetivo de competir em preço e desempenho com os processadores 5x86 da AMD e Cyrix) já não apresentam mais o bug FDIV. O bug FDIV não era o único no Pentium, mas era o mais grave. Muitos outros bugs foram encontrados. Alguns foram corrigidos, outros foram publicados para que os projetistas e programadores tomassem as devidas precauções para contorná-los. O mesmo problema que ocorria com a

30 6-30 Hardware Total instrução matemática FDIV ocorria também com outras funções que dependem dela, como FDIVP, FDIVR, FDIVRP, FIDIV, FIDIVR, FPREM, FPREM1, FPTAN e FPATAN. Outros problemas menos graves também ocorriam com a instrução FIST. Todas essas instruções são relativas à unidade de ponto flutuante do Pentium. É bastante fácil reconhecer se um determinado processador tem um dos seus bugs clássicos. A maioria dos programas de diagnóstico de hardware tem um comando para checar o correto funcionamento dessas instruções, determinado se o processador testado tem ou não o bug. Um exemplo de programa com esta capacidade é o PC-Check, que pode ser obtido em Observe na figura 19 os testes do processador Pentium feitos com este programa, onde está indicado que o modelo testado não tem os dois bugs mais críticos, o FDIV e o FIST. Figura 6.19 Usando o PC-Check para verificar se o Pentium instalado tem bugs. Overdrives baseados no Pentium A Intel lançou Overdrives para os processadores Pentium. Com eles era possível instalar uma versão mais nova e mais veloz do Pentium em placas de CPU que só suportavam versões mais antigas. A tabela que se segue mostra esses Overdrives. Produto Código Pinos Soquete Voltagem Aplicação Pentium OverDrive Processor PODP3V125 PODP3V150 PODP3V Socket 5 Socket 7 3.3V Pentium OverDrive Processor PODP5V Socket 4 5V Substituem respectivamente Pentium-75 por Pentium-125 Pentium-90 por Pentium-150 Pentium-100 por Pentium-166 Substitui Pentium-60 por Pentium-120, e Pentium-66 por Pentium-133. Existia também o Overdrive P24T, que é baseado no Pentium mas destina-se a substituir processadores 486. Este Overdrive já foi apresentado quando abordamos os processadores 486.

31 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-31 Note que os Overdrives são destinados a instalação em placas de CPU que não suportam processadores mais novos. Por exemplo, as primeiras placas para Pentium-60 e Pentium-66 não tinham opções para processadores Pentium mais velozes, portanto os Overdrives são a única opção de expansão. Um processador Overdrive sempre utiliza o mesmo clock externo que o processador que está sendo substituído, mas opera com um clock interno maior, e dependendo do modelo, com voltagem diferente. Isto pode ser verificado na tabela acima. As conversões feitas pelos Overdrives para Pentium são: Pentium-60 para Pentium-120; ambos têm clock externo de 60 MHz. Pentium-66 para Pentium-133; ambos têm clock externo de 66 MHz. Pentium-75 para Pentium-125; ambos têm clock externo de 50 MHz. Pentium-90 para Pentium-150; ambos têm clock externo de 60 MHz. Pentium-100 para Pentium-166; ambos têm clock externo de 66 MHz. A principal diferença está portanto no clock interno. O Overdrive ignora o multiplicador programado na placa de CPU (este multiplicador é aplicado sobre o clock externo e resulta no clock interno) e usa internamente seu próprio multiplicador. Os modelos PODP3V125, 150 e 166 utilizam multiplicadores internos de 2,5x. O PODP5V133 utiliza o multiplicador interno igual a 2x. Alguns Overdrives podem utilizar uma tensão interna diferente da utilizada pelo processador que está sendo substituído. Nesses casos, o Overdrive utiliza um regulador de tensão interno. Os modelos PODP3Vxxx operam com 3,3 volts, a mesma tensão usada pelos processadores que estão substituindo, portanto não possuem regulador de tensão embutido. Já o PODP5V133 opera com 3,3 volts, mas substitui processadores alimentados por 5 volts, portanto possui um regulador de tensão embutido, que faz a conversão de +5V para +3,3V. São também acompanhados de um cooler, que muitas vezes é fixo ao próprio chip, não podendo ser removido. Pentium MMX Para aumentar o desempenho de programas que fazem processamento de gráficos, imagens e sons, a Intel adicionou ao Pentium, 57 novas instruções específicas para a execução rápida deste tipo de processamento. São chamadas de instruções MMX (MMX=Multimedia Extensions). Uma única instrução MMX realiza o processamento equivalente ao de várias instruções

32 6- Hardware Total comuns. Essas instruções realizam por hardware, cálculos característicos que aparecem com muita freqüência no processamento de sons e imagens. As instruções MMX não aumentam de forma automática a velocidade da execução de programas, mas possibilitam que os produtores de software criem novos programas, aproveitando este recurso para que o processamento de áudio e vídeo fique mais veloz. O ganho de velocidade nessas operações pode chegar a 400%. Depois do lançamento desta versão do Pentium, todos os processadores passaram a utilizar a tecnologia MMX, além de outras extensões (grupos de novas instruções) próprias para processamento 3D, processamento de sons e imagens. Os resultados foram tão bons que novos processadores passaram a utilizar tanto as instruções MMX quanto novas extensões: SSE Streamed SIMD Extensions, introduzida no Pentium III. São novas instruções para som, imagem e processamento 3D. 3D Now Instruções específicas para processamento 3D. Versões mais novas de processadores Intel e AMD utilizam ainda novas versões das duas extensões citadas acima. Note que todas essas extensões não fazem os programas ficarem automaticamente mais rápidos. O ganho de velocidade ocorrerá quando forem instalados drivers e versões novas de programas, específicos para utilizar essas instruções. Processador Pentium MMX Lançamento Transistores Tecnologia Barramento de dados Barramento de endereços Capacidade de endereçamento Clock Consumo ,35 64 bits bits 4 GB MHz 13 a 17 W

33 Capítulo 6 Processadores descontinuados 6-33 Figura 6.20 Pentium MMX. Entre 1997 e 1999 foram lançadas versões especiais do Pentium MMX para computadores portáteis. Apresentam baixo consumo de energia e utilizam a tecnologia de 0,25 micron, com clocks de 200, 233, 266 e 300 MHz. O Pentium MMX tem uma cache L1 de kb, dividida em duas seções de 16 kb, sendo uma para código (instruções de programas) e uma para dados. As placas de CPU para Pentium MMX (assim como outras placas para o Socket 7) apresentam 256 kb, 512 kb e algumas com 1024 kb de chips SRAM formando a cache L2 externa. O Pentium MMX também é compatível com Socket 7, ou seja, possui o mesmo conjunto de sinais digitais que o Pentium comum. A princípio poderíamos pensar que pelo fato de ser compatível com Socket 7, poderíamos instalar um Pentium MMX em qualquer placa de CPU Pentium, mesmo antiga. Infelizmente isto não ocorre. O Pentium MMX utiliza voltagens um pouco diferentes das usadas no Pentium comum. O mesmo ocorre com outros processadores (como os da AMD e Cyrix). Apesar de todos serem compatíveis com Socket 7, apresentam diferenças pequenas, principalmente no que diz respeito à voltagem. Por isto, como regra geral, só podemos instalar um certo processador em uma placa de CPU, quando o manual desta placa afirma que suporta o referido processador. Quando o Pentium MMX foi lançado, muitos não sabiam disso. Milhares de usuários e até alguns técnicos instalaram processadores Pentium MMX em placas que não o suportavam. Operavam com voltagem errada, e por isso apresentavam travamentos e outras anomalias. Apenas os trechos de programas que usam instruções MMX ficam mais velozes na hora de executar essas instruções. A maioria desses programas possuem trechos similares, um trecho MMX e um não MMX. No instante da execução utilizam o trecho MMX, caso o processador possua este recurso (este é o caso de todos os processadores modernos), ou usam o trecho não MMX, caso o processador seja um modelo antigo (Pentium