Montagem Configuração e Manutenção de Computadores

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1 Montagem Configuração e Manutenção de Computadores VOLUME 2 Autores: Daniel Appel Daniel Santoro Edgard Hideyuki Shine Emir Gebara Fernando Ramos da Silva Leonardo Andreozi Luiz Fernando Femenias V. Aizawa Marcus Brandão de Moura Newton C. Braga Paulo Couto Pedro Henrique G. da Silva Ricardo Copriva Roberto Luiz R. Cunha EDITORA SABER LTDA Rua Jacinto José de Araújo, 315/317 - Tatuapé CEP.: São Paulo - Brasil (11)

2 Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Montagem configuração e manutenção de computadores : volume ed. ampl. e atual. -- São Paulo : Editora Saber, (Biblioteca técnica do profissional) Vários autores. 1. Microcomputadores - Atualização 2. Microcomputadores - Manutenção e reparos I. Série CDD Índices para catálogo sistemático: 1. Computadores : Montagem : Processamento de dados Computadores : Manutenção e reparos : Processamento de dados Copyright by EDITORA SABER LTDA Volume 2-2ª edição Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por qualquer meio ou processo, especialmente por sistemas gráficos, microfílmicos, fotográficos, reprográficos, fonográficos, videográficos, atualmente existentes ou que venham a ser inventados. Vedada a memorização e/ou a recuperação total ou parcial em qualquer parte da obra em qualquer programa juscibernético atualmente em uso ou que venha a ser desenvolvido ou implantado no futuro. Essas proibições aplicam-se também às características gráficas da obra e à sua editoração. A violação dos direitos autorais é punível como crime (art. 184 e parágrafos, do Código Penal, cf. Lei nº 6.895, de 17/12/80) com pena de prisão (de 2 a 6 anos) e multa, conjuntamente com busca, apreensão e indenização diversos (artigos 122, 123, 124, 126 da Lei nº 5.988, de 14/12/73, Lei dos Direitos Autorais).

3 Apresentação Vivemos um período da história conhecido como a Era do Conhecimento. Diferentemente das que a antecederam, onde o poder econômico das pessoas e sociedades era medido, respectivamente, pela posse de terras e do capital físico em grandes indústrias, na atual era o poder está nas mentes das pessoas. O que vale hoje é a educação. Os exemplos estão por toda parte, mundo afora. Prova disso são as empresas desenvolvedoras de software. Dá para imaginar uma empresa dessas, instalada em um pequeno escritório e tendo algumas dezenas de programadores e analistas, faturando mais do que uma sólida e centenária empresa industrial, com milhares de operários e um vasto capital físico disperso em várias fábricas? Sejamos sinceros, há alguns anos atrás, seria impraticável, mas, hoje, não só dá pra imaginar, como é a mais pura realidade. Diferenças de mercado a parte, o fato é que os dias atuais são marcados pela turbulência, pelo dinamismo com que as transformações acontecem, por um mundo mais competitivo. Para enfrentá-los e ser bem-sucedido, é preciso usar e abusar da criatividade, antecipar tendências, não ser tão resistente a mudanças ao ponto de inibir novas idéias, enfim, inovar, justamente o que robôs e máquinas em geral, inclusive computadores, não fazem. Para serem capazes de agir com este enfoque, pessoas e profissionais devem encarar a formação sólida e o aperfeiçoamento e desenvolvimento contínuo de novas competências como sendo a mola propulsora. No mercado de Tecnologia da Informação (TI), ou, simplesmente, Informática, isso é mais crítico ainda, uma vez que novas tecnologias surgem dia-a-dia e grandes mudanças ocorrem praticamente a todo ano. Neste sentido, é com muita satisfação que concluímos o segundo volume desta obra que seguramente é a mais atual do mercado editorial. Tecnologias que ainda não são tão comuns no mercado, como processadores Dual-Core e interfaces wireless integradas em placas-mãe, já estão abordadas aqui. Embora organizado em capítulos, a leitura em seqüência não é pré-requisito para o entendimento, pois procuramos garantir uma independência entre eles. Além disso, cada capítulo corresponde a um tema normalmente abordado isoladamente nos cursos de Hardware. E por falar nesses cursos, os Volumes 1 e 2 somados contemplam todo o currículo ministrado, mesmo nos programas mais avançados. Em alguns casos, inclusive, o livro é até mais abrangente, devido à dificuldade das escolas em manterem laboratórios atualizados. Assim, capítulos como o do detalhamento passo a passo da montagem, configuração do BIOS, instalação de drivers e do sistema operacional Windows XP 64 bits em computadores de configuração atuais, apresentados no Volume 1, e o de apresentação de ferramentas profissionais para a manutenção, assunto do presente volume, estão entre os grandes destaques desta obra. Para finalizar, deixaremos uma breve afirmação para reflexão: o valor de uma mente - entenda-se daí serviço, profissional, etc - é diretamente proporcional à freqüência com que a pessoa lê. Visite o site para sempre estar atualizado no mundo da informática.

4 Indice Capitulo 12 - Processadores e Coolers...5 Retrospectiva dos Processadores Intel do DX ao DX4...5 Pentium e Pentium MMX...6 Pentium II - Klamath e Deschutes...6 Celeron - Covington ao...7 Pentium III - Katmai ao Tualatin...8 Pentium 4 - Willamette e...9 Pentium 4 Prescott...10 Celeron D...13 Análise de microarquitetura...15 Tecnologia Hyperthreading (HT)...17 Arquitetura P4 HT...19 Athlon XP...20 Athlon 64 e Opteron...24 Tecnologia x Processadores Dual-core...29 Testes com Pentium D e Athlon 64 X Plataforma AM2 da AMD...36 Duelo com geração anterior...42 Core Microarquitetura Core...47 Testes Core 2 x Athlon Coolers...53 Composto térmico...55 Capitulo 13 - Modems...58 Função do Modem...58 Formas de Transmissão...58 Modulação...58 Padrões de Modem: Evolução e Técnicas...59 Interfaces Seriais no Modem...61 Configuração e utilização dos comandos AT/HAYES...61 Testes com Soft Modens...62 Tipos de Modems...63 A Importância dos Drivers...65 Capitulo 14 - Placa de Som...66 Som On-Board...66 Testes...67 Parâmetros que Realmente Importam...67 Como Montar um Home Theather...69 Captura e edição de áudio...71 Do vinil para o CD...72 Da fita K7 para o CD...76 Capitulo 15 - Placa-mãe...77 Chipset Intel 975X...78 Módulos de memória...78 Rede wireless...79 Áudio...79 Controlador Firewire...79 Rede cabeada...79 Slots de expansão...80 Memória Flash/BIOS...80 Controlador USB Circuito gerador de clock programável...80 Controladoras RAID...80 Raio-X do chipset...81 Circuito Super I/O e monitor de Hardware...81 Capitulo 16 - Placa de Rede...82 Diferenças de Desempenho...82 Testes...82 Dimensionamento das placas de rede...84 Capitulo 17 - Placa e Monitores de Vídeo...85 Imagens 3D...85 Barramento AGP...86 Processando os Vértices...86 Pixels e Texturas...87 As placas de Vídeo...88 Testes...90 Monitores de Vídeo...92 Monitores CRT...93 Monitores LCD...94 Dimensionamento de Monitores...95 Capitulo 18 - Periféricos para Jogos...98 Óculos 3D...98 Game PAD...99 Manche Volante Speedeheel Comando de Voz Capitulo 19 - UPGRADE Benefícios do Upgrade O equipamento Os testes Sound Forge Processamento de Áudio Vegas Processamento de Vídeo Photoshop Far Cry Capitulo 20 - Novas Tecnologias Tipos de RAID RAID Prevenção de Execução de Dados DEP Como ativar a DEP Capitulo 21 - Manutenção HD Manager Baixando a Temperatura dos HDS Modem Problemas com Monitores de Vídeo Manutenção de Impressoras Drive de Disquete (Floppy) Os Falantes do PC Resolvendo Conflitos de Hardware Manutenção profissional Manutenção profissional com soluções de hardware DOC Memory Construindo um Laboratório para Montagem e Manutenção de Computadores A Difícil Arte de Cobrar...149

5 Montagem, configuração e manutenção de computadores Capítulo 12 Processadores e Coolers Retrospectiva dos processadores Intel Embora existam outros fabricantes, os dois principais na indústria de processadores (também conhecidos por CPU, de Central Processing Unit, ou Unidade Central de Processamento) são Intel e AMD. Conhecê-los é de fundamental importância tanto para fazermos um upgrade quanto para sermos eficientes na manutenção dos computadores. Começando pelos modelos da Intel, faremos uma breve retrospectiva para logo após apresentarmos as características dos atuais modelos disponíveis no mercado. Prepare-se, então, para conhecer aquele que é considerado um dos mais importantes componentes de um computador, justamente por ser o responsável pela execução das instruções dos softwares que podemos instalar. Há cerca de 19 anos surgiam no mercado os primeiros computadores cujas CPUs não eram soldadas nas placas-mãe; estas passaram a ser simplesmente encaixadas no PC. A partir de então tornou-se responsabilidade dos usuários a correta instalação e configuração dos parâmetros de operação do processador; conseqüentemente inéditas possibilidades de upgrade surgiram, o que exigiu o conhecimento de alguns pormenores sobre o funcionamento desses equipamentos para se evitar problemas na instalação da máquina. Faremos então uma rápida cronologia da evolução das CPUs da Intel, do 486 aos atuais Core 2 Duo, e abordaremos aspectos relevantes para a instalação do PC. Antes, convém memorizar desde já uma importante equação que define a freqüência interna de toda CPU: Freqüência = Freqüência x Multiplicador Interna do FSB de clock sendo essas duas variáveis, a princípio, configuradas pelo usuário na placa-mãe. Tomando como exemplo um Pentium que opera internamente a 133 MHz, seu FSB é de 66 MHz e o multiplicador, do DX ao DX4 Inicialmente fabricados em 1989, os primeiros modelos de 486 possuíam o dobro do poder de processamento dos 386. As novidades foram um coprocessador matemático, circuitos de controle e armazenamento de cache L1, e a multiplicação da freqüência da placa-mãe, também conhecida como barramento externo da CPU, barramento principal do sistema, ou pela sigla FSB (Front Side Bus). Da mesma forma como foram lançadas algumas versões de baixo custo dos 386, assim também ocorreu nos 486; como exemplo os 486SX, que se diferenciavam por não possuírem o co-processador. Tanto os DX (com co-processador) quanto os SX (sem co-processador) são instalados em um soquete de 237 pinos, chamado soquete 3. Apesar de ser o mais utilizado, este arranjo não é o único compatível com os 486, o Soquetes Pinos Tensão Modelo Soquete V 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive Soquete V 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4 Overdrive, Pentium Overdrive Soquete V / 3,3V 486 SX/SX2, DX/DX2, DX4, Pentium Overdrive Soquete V Pentium 60/66 Soquete V / 3,3V Pentium Soquete 6 1, ,3V 486 DX4, Pentium Overdrive Soquete VRM 3 Pentium , MMX, Overdrive Soquete Auto VRM Pentium Pro, Overdrive Soquete Auto VRM Celeron, Pentium III Soquete Auto VRM Pentium 4 Soquete Auto VRM Pentium 4, Celeron e Celeron D Soquete Auto VRM Xeon (P4) Slot Auto VRM Pentium II/III, Celeron Slot Auto VRM Pentium II/III Xeon LGA775 Não, estão Auto VRM Celeron D, Pentium 4, Pentium D, Core 2 Duo e Core 2 no soquete Extreme 1 - Soquetes pouco utilizados / 2 - Só existe em projeto, nunca foi implementado em uma placa-mãe 3 - Voltage Regulator Module - Módulo de Regulagem de Voltagem Tipos de soquete utilizados pelas CPUs Intel T1.

6 Processadores e coolers que merece uma atenção redobrada (tabela 1). Como forma de upgrade dos SX, a Intel lançou um co-processador denominado 487SX que deveria ser instalado em conjunto ao 486. Os 487SX possuem o arranjo de pinos um pouco diferente, exigindo que placas-mãe com dois soquetes fossem fabricadas. Apesar das recomendações da Intel para a instalação de ambos os circuitos (486SX e 487SX), ficou comprovado que o 487SX era por si só uma CPU completa e, portanto, não necessitava do 486. Certamente o lançamento dos 487SX só serviu para introduzir no mercado um segundo soquete para os 486, o soquete 2, que seria utilizado pelas CPUs Overdrive da família. Naquela época, o desenvolvimento de circuitos que trabalhavam em freqüências próximas a 50 MHz era quase impossível, o que provocou a criação dos 486DX2 e logo após os 486DX- 50. Este último, inclusive, apresentou diversos problemas quando operando em placas-mãe de baixa qualidade. Alcançado o limite de freqüência dos DX2, surgiram os DX4. Diferente do que poderíamos imaginar, o seu multiplicador é de 3x e, a fim de reduzir o consumo de energia do chip, a sua voltagem de trabalho diminuiu de 5V utilizada em todos 486 até então para 3,3V. É precisar tomar cuidado, pois o ajuste incorreto da tensão dos DX4 pode queimar o processador. Pentium e Pentium MMX De forma a diferenciar de vez suas CPUs em relação às fabricadas pelos concorrentes naquela época, a Intel passou a denominar seus novos processadores de Pentium e não 586. Suas principais novidades foram: aumento do barramento de dados de 32 para 64 bits, maior área de cache L1 (separado em duas áreas de 8KB cada) e arquitetura superescalar, onde até duas instruções podem ser executadas simultaneamente. Os dois primeiros Pentium, de 60 e 66 MHz, possuem características peculiares que lhes conferem exclusividade até nas placas-mãe compatíveis. Eles trabalham com 5V e na mesma freqüência do FSB, ou seja, sem multiplicadores de clock. Seu encaixe é conhecido por soquete 4 e possui 273 pinos, diferente do soquete 7 (321 pinos), que viria a ser o mais utilizado pelos Pentium. Por serem diferentes, essas CPUs ficaram conhecidas como P5 ou Pentium modelo 1. Cache, FSB, qual a importância dessas e outras características para uma CPU? Calma, pois todos esses conceitos serão esclarecidos à medida que caminharmos juntos na análise dos processadores. Excluindo os P5, todos Pentium apresentam um multiplicador interno. Como o ajuste desse parâmetro é feito na placa-mãe, muitos produtos dessa época foram falsificados; a marcação original da Intel, na parte inferior do processador, era raspada e uma nova marcação, com freqüências superiores às nominais, era feita. Para evitar tal prática, a partir de 1995 a Intel passou a marcar suas CPUs com uma inscrição em baixo relevo que identifica determinados modelos; os Pentium 75 passaram a ter a marcação i75, os Pentium 133, i133, e os demais modelos ipp (figura 1). Todos Pentium implementam os códigos CPUID, eles são de extrema utilidade para verificarmos a família da CPU instalada numa máquina e a geração (stepping) do produto. Programas como o CPU-Z ( php) auxiliam-no nessa tarefa. Outra forma de se fazer essas verificações é interpretando os códigos marcados no processador, conforme a figura 2. As primeiras implementações do recurso Power Management (Gerenciamento de Energia) nos Pentium 75/90/100 MHz não foram bem sucedidas, causando muitas falhas e travamentos da máquina quando o processador entrava em estado de espera. Foi por essa razão que não se recomendava a habilitação dsse recurso. Somente a partir do Pentium 120 MHz é que todos os problemas foram resolvidos. F1. Marcação em baixo relevo de um Pentium Os Pentium MMX apresentaram novas exigências elétricas: seus pinos de I/O (Input/Output, ou Entrada/ Saída, comunicação de dados com periféricos) continuaram utilizando os 3,3V, mas internamente, nos circuitos eletrônicos que compõem a região do núcleo, passou-se a exigir apenas 2,8V; assim, as placas-mãe compatíveis forneciam duas voltagens para o processador sem as quais o mesmo corria o risco de queimar. Essa arquitetura é identificada por P55C e é diferente da dos demais Pentium, identificados por P54C. Houveram também os Pentium conhecidos por Overdrive, eles foram processadores criados especialmente por causa das incompatibilidades existentes em algumas placas-mãe; o Overdrive MMX, por exemplo, possui regulador interno de tensão, podendo ser instalado em qualquer placa-mãe soquete 7. Na seqüência veio o Pentium Pro. Apesar do nome, esse processador não pertenceu à mesma família dos Pentium e dos MMX; na verdade, ele foi o primeiro modelo da 6ª geração de processadores da Intel e apresentou uma arquitetura que o tornava especialmente interessante para servidores de rede. Utiliza o soquete 8 (387 pinos), que foi criado exclusivamente para esse modelo de processador. Pentium II Klamath e Deschutes Estreando um novo modelo de encaixe físico, em 1997 surgiram os primeiros Pentium II em cartucho. Seu encapsulamento possui 242 contatos F2. Interpretando os códigos marcados nos processadores Pentium

7 Montagem, configuração e manutenção de computadores que se encaixam no conector denominado Slot 1. Os Pentium II foram fabricados em duas versões, a primeira chamada Klamath, com processo construtivo de 0,35µm (micron ou 350nm nanômetros), FSB de 66 MHz; e a segunda, Deschutes, com processo de 0,25µm e 100 MHz. A fim de aumentar a performance, seu cache L2 foi integrado no próprio encapsulamento, passando a trabalhar na metade da freqüência do processador. Como todos os processadores que o antecederam, os Pentium II possuíram alguns modelos com bugs. Apesar da baixíssima probabilidade de um usuário comum ser afetado por um bug de uma CPU, a Intel criou um método para correção de erros que pode ser facilmente realizado. A partir dos Pentium II todos os processadores podem armazenar uma quantidade de microinstruções específicas para a correção de erros no seu funcionamento. Toda vez que o PC é ligado, o BIOS (software básico da placa-mãe, detalhado no Volume 1) é quem fica encarregado de transferir os dados para aquela área; dessa forma, basta uma atualização do BIOS para que o processador tenha alguns de seus bugs eliminados. Por que apenas alguns e não todos? ples, a razão é que nem todos podem ser resolvidos simplesmente por software, além disso a área de microinstruções é limitada. Diferentemente das CPUs produzidas até então, os Pentium II e seus sucessores receberam uma proteção interna, implementada nos próprios circuitos internos do processador, que impede que o seu multiplicador ultrapasse o valor determinado na fábrica (mais adiante, quando falarmos sobre overclock, você entenderá o porquê dessa preocupação da indústria); os falsificadores, porém, conseguiram forçar a CPU a trabalhar com outros valores de multiplicadores (mesmo superiores ao original) através de ligações nos próprios pinos do processador. Entretanto, esse método não era capaz de evitar que o usuário constatasse a adulteração do processador, até mesmo com alguma facilidade: o método de falsificação impedia qualquer manipulação posterior com o multiplicador, fosse para um valor inferior ou superior; já o travamento de fábrica permitia ajustes para um valor inferior ao original. Portanto, F3. Celeron Tualatin se um processador não aceitar diminuições no multiplicador, ele pode ter sido indevidamente modificado. Também foi lançada uma versão específica do Pentium II para o uso em servidores. Denominada Pentium II Xeon, sua arquitetura trazia, dentre outras modificações, o cache L2 operando na mesma freqüência do processador e um encaixe de 330 contatos, denominado Slot 2. As placas-mãe do Pentium II comuns não são compatíveis com as feitas para o Xeon. Celeron Covington ao Estas CPUs foram especialmente criadas para o mercado de baixo custo. O primeiro modelo, conhecido pelo codinome Covington, foi lançado depois do Pentium II, apesar disso apresentava uma performance inferior. Isto se deveu principalmente pela ausência do cache L2, e a história se repetiu nos Celeron que vieram imediatamente após, pois apesar de trazerem uma região de memória cache L2, a quantidade era pouca. Até hoje o mercado viu sete núcleos, ou versões, diferentes de Celeron: Covington, Mendocino, Coppermine, Tualatin (figura 3), Willamette,. F4. Adaptador Slot 1 - soquete 370 O Covington possui encapsulamento SEPP e é instalado no Slot 1, sendo portanto compatível com as placas-mãe para Pentium II. O Mendocino possui 128KB de cache L2 operando na mesma freqüência da CPU, e pode ser do tipo Slot 1 ou soquete 370 (370 pinos). Tanto o Coppermine quanto o Tualatin incorporaram um conjunto de instruções avançadas semelhantes ao MMX, denominado SSE. Devido às diferentes arquiteturas, cada modelo de Celeron requer uma placa-mãe específica. A exceção fica por conta do Covington e Mendocino. Ambos possuem arquiteturas idênticas, mas se diferenciam pelo encaixe físico. Algumas placas-mãe foram produzidas com ambos os tipos: Slot 1 e soquete 370; nestas a compatibilidade é total. Uma alternativa que surgiu para as incompatíveis foi o uso de um circuito adaptador de Slot 1 para Soquete 370 (figura 4). Antes de fazer o upgrade de um processador Slot 1 ou soquete 370, vá até o site do fabricante da placa-mãe e procure por uma lista das CPU s compatíveis; todo bom fabricante costuma disponibilizá-la e na oportunidade você pode ser informado sobre a necessidade de uma atualização prévia de BIOS. Depois da geração Tualatin para o soquete 370, a Intel lançou o Celeron para o soquete 478 (figura 5), era a versão de baixo custo do Pentium 4, o qual também foi lançado para esse soquete no ano de 2001 para fazer frente ao Athlon XP da AMD.

8 Processadores e coolers F4. Pentium 4 2,2 GHz e Celeron 2,4 GHz (à direita), ambos Aliás, ambos não só compartilham o mesmo soquete, como também a mesma arquitetura Netburst (demonstrada a seguir) e processo construtivo de 0,13 mm. Na tabela 2 demonstramos algumas características do Celeron e da geração que a antecedeu, a Willamette. Entretanto, em dois itens de suma importância ao bom desempenho de um processador, o Celeron é inferior ao Pentium 4: quantidade de cache L2 e freqüência do FSB. Enquanto nos Pentium 4 houveram disponíveis modelos com 512 KB e, respectivamente, no Celeron estão limitadas a 128 KB e 400 MHz. Na verdade, isso faz parte da estratégia da Intel de direcionar os processadores para diferentes segmentos do mercado. Cumpre ressaltar, ainda, que não há Celeron suportando a tecnologia Hyper Threading (detalhes adiante). Portanto, na hora de acessar o restante da arquitetura, o que é feito via interface FSB com o circuito Ponte Norte do chipset, pelo menos em teoria o Pentium 4 em questão o fará ao dobro da velocidade do Celeron; outra perspectiva é analisar as máximas taxas de transferência disponíveis, que no Pentium 4 é de 800 x 8 = 6400 MB/s e no Celeron de 3200 MB/s (400 x 8). Quanto ao limitado cache L2 do Celeron, que é 4 vezes inferior ao do Pentium 4, o impacto no desempenho depende da aplicação em uso; em jogos, por exemplo, tende a ser mais acentuada, haja vista o fato de os jogos serem aplicações Processador Celeron 1,7 GHz Celeron 1,8 GHz Celeron 2,0 GHz Celeron 2,1 GHz Celeron 2,2 GHz Celeron 2,3 GHz Celeron 2,4 GHz Núcleo Willamette (0,18 mícron) Willamette (0,18 mícron) (0,13 mícron) (0,13 mícron) (0,13 mícron) (0,13 mícron) (0,13 mícron) que normalmente se beneficiam de um cache maior. O primeiro Celeron foi um modelo de 1.7GHz contendo 128KB de memória cache L2 integrada em seu núcleo e operando à freqüência interna. Sua interface com o FSB inaugurou na linha de processadores Intel pelo menos (a AMD já fazia isso com seus Athlon e Duron) o conceito de múltiplas transmissões de dados por ciclo de clock. Assim, tendo esse modelo de 1,7GHz um FSB de 400 MHz e sabendo que são realizadas quatro transferências por ciclo, na verdade a freqüência base gerada pela placa-mãe e passível de configuração pelo usuário é de 100 MHz. Após a Willamette veio a geração. Em versões apenas para soquete 478 também, a partir dela os Celeron passaram a ser produzidos com um processo de 130nm e com ele chegaram a até 2.8 GHz ainda com FSB de 400 MHz e 128 KB de cache L2. A principal modificação, sob a ótica do usuário, foi elétrica. A cada redução na escala do processo de fabricação, os chips ficam melhor preparados para operarem com menor tensão de alimentação e com isso viabilizam o alcance de maiores freqüências de operação interna e uma redução no consumo de energia. Um modelo de 2 GHz 130nm, por exemplo, pode operar com tensão de até 1,525V e dissipar até 52,8W de energia, ao passo que a versão de 1.8 GHz (última 180nm) requer 1,75V e tem um TDP (Thermal Design Power, termo usado pela indústria para se referir ao perfil de consumo e dissipação de energia de um chip) declarado de 66,1W. Em geral pode-se dizer que as placas-mãe soquete 478 com Celeron 180nm suportam normalmente os modelos 130nm operando a maiores freqüências de operação. Novamente vale a recomendação de se procurar uma atualização de BIOS no site do fabricante da placa-mãe. Pentium III Katmai ao Tualatin Sua arquitetura é muito semelhante à do Pentium II. A grande novidade é a adição de instruções SSE. Assim como os primeiros Celeron, apresenta versões em cartucho (Slot 1) e soquete 370. A freqüência do FSB também pode variar: 100 ou 133 MHz. As CPUs de 133 MHz recebem a letra B depois da indicação de sua freqüência. Por exemplo, Pentium III 533B. Os modelos Slot 1 podem ter o cache L2 de 512 KB operando na metade da freqüência do núcleo, ou 256 KB, na mesma freqüência. Os que têm 256 KB recebem a letra E depois do nome. Podem existir mais de um tipo de CPU com a mesma freqüência e desempenhos diferentes; um Pentium III 600B tem maior freqüência no seu barramento (FSB), assim como o Pentium III 600E maior velocidade no acesso ao cache L2 em relação ao Pentium III 600. Por ter as duas características, o Pentium III 600EB certamente é melhor que os três citados. Um detalhe que pode impedir a máquina de funcionar diz respeito aos módulos de memória RAM. Como estes trabalham na mesma freqüência do FSB (para a arquitetura que estamos descrevendo) e esta normalmente esta atrelada à CPU, devemos analisar todo conjunto (placa-mãe + memória + CPU) para evitarmos problemas. Um processador com FSB de 100 MHz não Freq.-Desempenho FSB / L MHz / 128 KB MHz / 128 KB MHz / 128 KB MHz / 128 KB MHz / 128 KB MHz / 128 KB MHz / 128 KB Tensão-Potência-Temp. Máx. 1,75 V - 63,5 W - 76º C 1,75 V - 66,1 W - 76º C 1,525 V - 52,8 W - 68º C 1,525 V - 55,5 W - 69ºC 1,525 V - 57,1 W - 70ºC 1,5 V - 58,3 W - 70ºC 1,525 V - 59,8 W - 71ºC * Especificações para modelos in-a-box; modelos OEM podem ter algumas alterações. * Nenhum modelo suporta tecnologia Hyper Threading Alguns modelos existentes de Celeron, sob o soquete 478 T2.

9 Montagem, configuração e manutenção de computadores F6. Identificando o Pentium III Katmai (acima) e o Tualatin (abaixo) pode trabalhar com módulos SDRAM PC-66 (66 MHz), mesmo que a placamãe ofereça como opção a freqüência 66 MHz. Para todas arquiteturas, em geral é possível instalar memórias de freqüência igual ou maior à do FSB, mas nunca menor. Na figura 6 mostramos como interpretar as inscrições no invólucro dos Pentium III. Pentium 4 Willamette e Os Pentium 4 (P4) vieram para tentar resgatar a boa imagem da Intel no mercado de processadores, já que o Pentium III havia perdido terreno para o Athlon e mais ainda para o Athlon XP, esse sim o concorrente direto do P4. Sua primeira aparição, em 2000, se deu com uma nova arquitetura, denominada NetBurst, a qual trazia um aumento no número de estágios do pipeline (execução interna), nova estrutura de cache L1 e instruções do tipo SSE2. As duas primeiras versões (ou gerações) de P4 foram as seguintes: a mais antiga, Willamete, apresentou modelos operando em freqüências de 1,3 a 2 GHz, com 256 KB de cache L2, construção 0,18 µm, e esteve disponível para os soquetes 432 e o 478; a segundo geração, conhecida como, surgiu apenas para o soquete 478; seus modelos vieram com 512 KB de L2, construção de 0,13 µm, barramento FSB implementado em versões de 400, 533 e até. O P4 de maior freqüência interna desta geração foi um modelo de 3.4 GHz suportando a tecnologia HyperThreading, ou simplesmente HT uma das maiores novidades tecnológicas e que chegou ao mercado no final de Mais adiante analisaremos a tecnologia HT em detalhes, mas desde já tenha em mente que seu principal objetivo é fazer com que internamente o processador se comporte como dois, aumentando ainda mais o desempenho do PC. Além do conector 478 para a instalação, essas CPU s passaram a exigir um novo padrão de fonte de alimentação, conhecido como ATX12V (figura 7), que trazia um novo conector na configuração 2x2 (dois fios pretos, 0V, e dois amarelos, 12V) para ser encaixado num também novo conector que passou a vir integrado na placa-mãe. Sem a conexão desse conector, a placa-mãe sequer liga, p o i s é d e l e que provém a alimentação elétrica para o processador. Por trás desse novo conector estava escondido o grande c a r r a s c o d a Intel nos anos Codinome P4 P4S P24 P24S P24D P24C P24T P5 P54 P55 P6 Klamath Processador 486DX (Soquete 1,2,3) 486DX SL (Soquete 1,2,3) 486DX2 (Soquete 1,2,3) 486DX2 SL (Soquete 1,2,3) 486DX2 cache write-back (Soquete 3) 486DX4 (Soquete 3) Pentium Overdrive 3,3V (Soquete 2,3) Pentium 60/66 (Soquete 4) Pentium (Soquete 7) Pentium MMX (Soquete 7) Pentium Pro (Soquete 8) Pentium II.35 (Slot 1) T3. Codinomes das principais CPU's Intel. Conector auxiliar de fonte padrão ATX 2.03 ou ATX 12V Codinome Deschutes Covington Mendocino seguintes: o consumo de energia incrivelmente superior ao dos chips da AMD fazia a plataforma da Intel muito mais cara e difícil de lidar porque requeria gabinetes, fontes e coolers poderosos. É por essa razão, inclusive, que foi muito crítica a questão do suporte das placas-mãe soquete 478 para esses P4 mais recentes, com FSB de. De qualquer forma, continua valendo como recomendação a busca por atualização de BIOS. Se estiver disponível, é certeza que a placa suportará o novo chip. Para que as instruções SSE2 funcionem corretamente, recomenda-se que o DirectX 8 esteja instalado, juntamente com os últimos Service Pack dos sistemas Windows. Na tabela 3 apresentamos os codinomes ou apelidos comumente usados para se referir a uma determinada família de CPU s. Katmai Coppermine Tualatin Coppermine-T Coppermine-128 Willamete Detalhe de dois conectores de alimentação de uma fonte ATX 12V, para placas-mãe Pentium 4 F7. Conector de alimentação principal padrão ATX Processador Pentium II.25 (Slot 1) Celeron s/ cache (Slot 1) Celeron 128KB cache (Slot 1 / Soquete 370) Pentium III.25 (Slot 1) Pentium III.18 (Slot 1 / Soquete 370) Pentium III.13 (Soquete 370) Pentium III.18 c/ voltagem Tualatin (Soquete 370) Celeron KB cache (Soquete 370) Pentium 4.18 (Soquete 423, 478) Pentium 4.13 (Soquete 478) * Todos os.xx referem-se à tecnologia construtiva das CPU's e é especificada em micron. Ex..35 = 0,35 micron, ou 350 nm

10 Processadores e coolers Pentium 4 Prescott Esta foi a terceira geração de P4 que chegou ao mercado com o objetivo de bater os chips da AMD, que agora, além do forte Athlon XP também já tinha os então novíssimos Athlon 64. O lançamento foi em fevereiro de 2004 e não trouxe nenhuma tecnologia revolucionária, apenas uma evolução natural para permitir freqüências mais altas no processador, além da inclusão de instruções mais otimizadas para a execução das tarefas do dia-a-dia. Além disso, passaram a ter agora 1 MB de memória cache interna (L2), contra 512 KB da versão anterior, e chegaram sob os modelos 2.8E, 3.0E, 3.2E e 3.4E e uma pequena surpresa, um 2.8 GHz para máquinas antigas, com FSB de 533MHz e sem HT. A Intel também aproveitou o lançamento para apresentar os modelos 3.4C (o C referia-se aos ) e 3.4 Extreme Edition, ainda baseados no núcleo. Esses foram lançados porque o Prescott 3.4 GHz (os Prescott tinham o E após a especificação da freqüência, como exemplo 3.4E) demoraria um pouco mais a chegar nas revendas, e enquanto isso o, já em produção, iria suprindo a demanda. Retornando ao Prescott, o cache L1 também dobrou em relação ao modelo anterior, passando para 16 KB. Houve também otimizações nas técnicas de Prefetch, que antecipam a busca de dados na memória para um determinado processamento. Essas melhorias permitiram uma otimização no funcionamento da tecnologia HT. Com o percebíamos que em determinadas tarefas o uso da CPU, medido pelo Gerenciador de Tarefas do Windows, se estabilizava em 50% para cada processador virtual, não aproveitando totalmente a capacidade de processamento. Diversos testes mostravam que em tarefas não otimizadas a simples habilitação da HT no BIOS fazia com que a performance total fosse reduzida em pelo menos 5%. Desta vez vimos que algo mudou. De fato cada processador virtual parece estar mais independente um do outro, havendo um balanceamento de carga mais eficiente e permitindo que se atinja 100% do uso da CPU em tarefas críticas. Também foram incluídas no Prescott as instruções SSE3. Essas instruções permitem ao programador do software criar rotinas mais rápidas e eficientes para a execução no processador. É claro que num primeiro instante não haviam programas preparados para fazer uso dessas instruções SSE3 exclusivas do Prescott, mas hoje, por exemplo, a situação é bem diferente, pois vários desenvolvedores disponibilizaram patches ou novas versões com suporte ao SSE3. Um grupo dessas instruções é totalmente dedicado ao processamento de vídeo (vídeo encoder), e uma delas para otimizar o funcionamento do HT. O processo produtivo também mudou com os Prescott, passou a ser de 90 nm. Isso significou uma nova redução no tamanho dos transistores, permitindo a integração de uma quantidade maior deles na mesma área do processador. Veja: o núcleo tinha 131 mm² de área e 55 milhões de transistores, já o Prescott é menor, com apenas 112 mm² de área, mas tem mais do que o dobro de transistores, um total de 125 milhões, boa parte deles estão relacionados ao aumento do cache L2 (figura 8). Isso possibilitou à Intel um grande ganho de escala na produção dos processadores, uma vez que, ao usar uma matriz (wafer) de 300 mm de diâmetro, até 588 núcleos podiam ser produzidos simultaneamente, contra apenas 148 núcleos de Athlon 64 (193 mm² de área), que a AMD era capaz de produzir, em 2004, com seus wafers de 200 mm. Mesmo levando-se em consideração que o rendimento (núcleos perfeitos) obtido pela AMD naquela época era de 60%, contra apenas 40% da Intel, ainda assim era possível produzir duas vezes e meia mais Prescott por wafer do que Athlon 64. Neste aspecto surgiu uma questão curiosa, que inclusive levantou boatos sobre um possível problema na implementação da tecnologia da 90nm por parte da Intel. Quando o Pentium III mudou de 250 para 180nm, houve uma redução na dissipação térmica da ordem de 50%, atingindo baixos 15 Watts para o modelo de 550 MHz. Ou seja, novas tecnologias Núcleo do Prescott: na parte superior, vemos a região ocupada pelo cache F8. de produção permitiriam voltagens mais baixas e consumo menor, pelo menos em tese. Isso se comprovou também com o Pentium 4 de 2 GHz, quando a mudança de tecnologia do Willamette (180nm) para o (130nm) permitiu uma redução de 30% na dissipação térmica desse modelo, atingindo cerca de 53 Watts. Porém, foi difícil entender por que ao migrar para 90nm o modelo 3.2 GHz, por exemplo, teve sua dissipação térmica aumentada de 82 Watts () para 103 Watts (Prescott), quando esperávamos uma redução para 58 ou 60 Watts no máximo, seguindo a lógica anterior. A resposta veio na análise da microarquitetura. Com os Prescott, o número de estágios de pipeline foi aumentado para 31 (eram 20 no ). Aumentar o número de estágios de processamento torna cada um desses estágios mais simples e isso permite a operação em freqüências mais altas, mas em compensação a quantidade de instruções realizadas por ciclo de clock diminui, já que passam a ser necessários mais estágios para se completar uma tarefa. Poderíamos dizer que faz menos coisas de cada vez, mas faz mais rápido. Isso faz dele menos eficiente em processamento bruto do que um de mesma freqüência. Porém, o Prescott é tão otimizado nas suas instruções que as diferenças de desempenho entre ele e o de mesma freqüência praticamente se anulam nas tarefas do dia-a-dia. Para quem faz overclock (detalhes adiante), os modelos costumavam atingir entre 3.6 a 3.8 GHz, 10

11 Montagem, configuração e manutenção de computadores F9. Prescott sob refrigeração líquida enquanto que o Prescott, mesmo recém lançado, já dava indícios de superar essa marca com folgas. Nós conseguimos 3.7 GHz sem sequer aumentar a voltagem original (mas usando watercooler - figura 9) e há relatos de valores até mais altos. Isso prova o quanto esse núcleo pode crescer em freqüência. A Intel planejava lançar modelos de 4.0 GHz ainda em 2004 e 4.5 GHz em 2005, mas, como dissemos anteriormente, o consumo de energia muito elevado não permitiu. Nossos testes em overclock identificaram uma relação interessante entre a performance final e o aumento de freqüência. Aparentemente o ganho de desempenho com o aumento de freqüência é maior no Prescott do que no. Se compararmos os dois modelos na versão 2.8 GHz (a menor disponível para o Prescott), na avaliação geral o é mais eficiente. Todavia, ao compararmos modelos 3.2 GHz, a diferença praticamente se anula, o que nos leva a supor que em 3.4 GHz o Prescott já estaria em vantagem frente ao. Foram tantos os modelos disponíveis para o consumidor no início de 2004 e que até hoje ainda estão no mercado, que achamos melhor fazer um quadro explicativo (tabela 4), especialmente por causa da revisão necessária do FMB (especificação de suporte elétrico) que determina a compatibilidade com as placas-mãe. As especificações elétricas para os modelos FMB 1.5 são muito mais exigentes, tanto para a placa-mãe quanto para a fonte ATX. Para você ter uma idéia, só o regulador de voltagem (VR) da placa-mãe e o processador podem consumir até 16A do conector ATX12V (4 pinos). Esse é um dos motivos que limita a compatibilidade dos modelos FMB 1.5 em algumas placas-mãe. É muito importante que se verifique a especificação antes de comprar a placa e, caso você já a tenha, verifique se é compatível com os novos Prescott. É imperativo o uso de uma fonte de excelente qualidade, de potência real em relação ao especificado na etiqueta, e de alta capacidade de fornecer corrente no circuito de 12V. Um outro problema decorrente do aumento no número de transistores e do consumo elétrico desses novos processadores é o incrível aumento da temperatura de trabalho. Isso se mostrou bastante preocupante, conforme veremos nos testes a seguir, afinal são 103 Watts de dissipação máxima no modelo 3.2 GHz. Realizamos alguns testes com uma unidade Prescott 3,2 GHz (figura 10) e além da tradicional avaliação de desempenho, buscamos avaliar o impacto do aumento da temperatura de trabalho e a diferença de desempenho frente a um modelo. Todos os testes foram feitos em uma mesma placa-mãe Intel D875PBZ (chipset i875), com o mesmo cooler original (in-a-box) do Prescott e a temperatura medida pelo Active Monitor, um software de monitoração da própria Intel. Para efeito de comparação, em todos os gráficos incluímos as medidas obtidas com um Athlon (2000 MHz reais) em uma placa-mãe com chipset VIA K8T800. Outro fator que queríamos observar era o desempenho em processamento de vídeo. Algumas das novas instruções são especificamente para esse fim, assim, dependendo do software utilizado, já obteríamos ganhos imediatos com a simples troca do processador. Para avaliar isso, um pequeno trecho do filme As Panteras 2 foi selecionado para conversão em SVCD pelo Nero, e um outro teste foi feito com o Vegas Vídeo usando um exemplo de demonstração para ser codificado no padrão de DV NTSC. Vamos aos números e às observações: F10. Vistas frontal e traseira do Prescott Processador 2.8 GHz (***) 2.8 GHz 2.8 GHz (***) 3.0 GHz 3.0 GHz (***) 3.2 GHz 3.2 GHz EE (*) 3.2 GHz (***) 3.4 GHz (***) 3.4 GHz EE (***) Núcleo Prescott Prescott Prescott Prescott FSB 533 MHz HyperThreading Não Cache L2 1 MB 512 KB 1 MB 512 KB 1 MB 512 KB 512 KB 1 MB 512 KB 512 KB FMB (**) 1.5 (**) 1.5 (**) 1.5 (**) 3.4 GHz (***) Prescott 1 MB 1.5 (**) (*) Até aquele instante os modelos Extreme Edition (EE), que é a linha de maior performance, permaneceu com o núcleo. (**) Somente para placas-mãe que atendam à especificação FMB 1.5 (***) Lançamentos em Modelos de Prescott lançados e requerimento de FMB para placa-mãe T4. 11

12 Processadores e coolers PCMARK2002 Nesse gráfico (figura 11) vemos claramente que o índice de performance da CPU obtido pelo Prescott 2.8 GHz é menor do que o 2.8 GHz, embora o índice obtido pela memória seja bem superior, o que se justifica pelo cache maior e pelas novas técnicas de Prefetch. A perda no índice da CPU parece comprovar a alteração no número de estágios do pipeline. Note que o Prescott 3.2 GHz supera o Athlon nos dois índices. Fizemos um teste depois com o PCMark2004, mais recente e mais otimizado, e vimos que o Prescott se equivale ao no índice da CPU. Jogos Nos testes simulando jogos, vimos que o Prescott e o Nortwood 2.8 GHz se equivalem, porém o Athlon se mostrou superior ao Prescott 3.2 GHz (figura 12) nos vários benchmarks que fizemos. Os benefícios em jogos serão muito dependentes da otimização prevista no software. Processamento de vídeo digital Na avaliação de desempenho com processamento de vídeo, algumas surpresas. Na compilação realizada com o Nero para criar um SVCD, o Prescott 2.8 GHz foi mais lento do que o 2.8 GHz (figura 13), e atingiu 66 C de temperatura durante a conversão do filme, enquanto o ficou em baixos 44 C. Isso preocupa muito, porque acima de 70 C o Intel Active Monitor aciona um alarme de superaquecimento, e foi isso que quase aconteceu com o Prescott 3.2 GHz, ao atingir 69 C em uma máquina aberta sob temperatura ambiente controlada (ar condicionado). O Athlon , por sua vez, foi o melhor nessa avaliação, e operou com temperaturas baixas, dentro do normal. No teste realizado com o Vegas Vídeo, uma aplicação mais profissional, a situação se inverteu favoravelmente ao Prescott. Tanto o 2.8 GHz foi mais rápido do que o 2.8 GHz (54 contra 72 segundos) quanto o 3.2 GHz foi mais rápido do que o Athlon (47 contra F segundos). Isso porque muito provavelmente o Vegas Vídeo já fizesse uso parcial das novas instruções do Prescott. Em relação às temperaturas, já vimos no teste com o Nero os problemas relacionados à alta temperatura de operação do Prescott. Aqui temos F12. um quadro mais completo quando submetemos os processadores a uma sessão de Hot CPU Tester, um programa que simula o funcionamento de diversas operações simultaneamente com o intuito de aquecer o processador. Podemos ver F13. que mesmo as temperaturas mínimas obtidas pelo Prescott são muito mais altas do que as máximas obtidas pelo (figura 14). No caso do Prescott 3.2 GHz aconteceu o que temíamos: o Intel Active Monitor acionou o alarme por atingir os 70 C (figura 15) previstos F14. como perigosos. E não custa lembrar que a placa estava montada em bancada, em um ambiente refrigerado com temperatura controlada em torno de 26 C. O resumo da história do Prescott, que em 2005 e 2006 ganharia novas revisões (a mais notável foi a migração para 65nm, com 2 MB de cache L2 e FSB de ; isso ocorreu nos modelos da série 600, a exemplo do P4 661, que opera a 3.6 GHz), é que ele possibilitou um bom ganho de performance em relação ao, mas ainda assim não foi páreo para os Athlon 64 (principal- 12

13 Montagem, configuração e manutenção de computadores F15. Momento que o Prescott atingiu 70 C mente as versões para soquete 939), que eram superiores na grande maioria das aplicações e ainda por cima consumiam uma quantidade de energia muito inferior. Isso se traduz em menores custos de plataforma para o usuário. Celeron D Apesar do baixo custo, os processadores Celeron nunca gozaram de boa fama no mercado devido à concorrência acirrada da AMD. Em setembro de 2004, por exemplo, um Athon XP era superior em performance a um Celeron 2400 MHz e ainda custava menos. Por isso que o único segmento onde o Celeron mantinha alguma vantagem competitiva era no mercado corporativo, e não por suas características próprias, mas sim pela plataforma (placa-mãe e chipset) da própria Intel, que até hoje oferece claros benefícios nesse segmento. Disposta a reverter esse quadro e dar fôlego ao Celeron, que já começava a ser desprezado por integradores e usuários, a Intel lançou em 2004 uma nova geração do produto, agora denominada Celeron D. Da mesma forma que os Celeron comuns eram baseados no mesmo núcleo dos velhos Pentium 4, os novos Celeron D (figura 16) compartilharam o núcleo Prescott com o Pentium 4E. A estratégia fez muito sentido, pois, à medida que o volume de produção crescesse, os núcleos Prescott, com seus 112 mm 2 de superfície, se tornariam mais baratos de fabricar do que os, de 131 mm 2. Essa mudança representou o fim da transição do processo de fabricação de 130nm para o de 90nm baseado em strained silicon, ou silício esticado. Este processo, semelhante ao que a IBM já usava na produção de alguns F16. Novo Celeron D e o já antigo Celeron de 2,4 GHz Processador Núcleo Cache L1 Cache L2 Barramento Tecnologia Pentium 4 8 KB 512 KB 533/ 130nm Celeron 8 KB 128 KB 400 MHz 130nm T5. Especificações do novo Celeron D frente às demais CPU s da família Intel de seus chips PowerPC usados nos Macintosh e que a AMD começou a testar na fabricação do Opteron, consiste em sobrepor uma camada de silício e uma de silício-germânio, cujos átomos mais espaçados levam a um realinhamento dos átomos do silício, alterando sua estrutura cristalina de modo a favorecer o fluxo de elétrons. E já que estamos discutindo o processo de produção, vale lembrar que o Prescott é construído em sete camadas, contra seis do, para acomodar seus 125 milhões de transistores (o tem apenas 55 milhões). O Athlon 64, por outro lado, tem menos transistores (106 milhões), mas usa nove camadas o que mostra que a Intel conseguiu otimizar melhor o seu processo. Assim como seu antecessor, o Celeron D teve seu cache L2 reduzido em relação ao Pentium 4. Em números absolutos, isso significa 128 KB no Celeron antigo e 256 KB no Celeron D o que é bastante lógico, já que os P4 Prescott também tem o dobro do cache de seus antecessores. Da mesma forma, o Celeron D se beneficiou do aumento do cache L1 de dados, que passou de 8 para 16 KB, o que em termos relativos é um ganho maior do que o do Pentium 4. Aliás, como o benefício proporcionado pelo aumento do cache nessas faixas é maior do que nas do Pentium 4, esta é uma das possíveis explicações para o bom desempenho do Celeron D, conforme veremos adiante. Completando as novas especificações (tabela 5), o Celeron D trabalha com um FSB de 533 MHz (133 MHz com quatro transmissões por clock), contra 400 MHz (4 de 100 MHz) dos modelos anteriores, o que por si só também representa um bom aumento de performance, especialmente no acesso à memória RAM. O HT continua indisponível nos Celeron D. Outra novidade para a linha Celeron é o suporte às 13 instruções multimídia SSE3, que mesmo em 2004 começaram a estar disponíveis em alguns softwares. A maioria delas é voltada para aplicações 3D jogos, principalmente e cálculos usados em edição e reconheci- Pentium 4 E Prescott 16 KB 1024 KB 90nm Celeron D Prescott 16 KB 256 KB 533 MHz 90nm 13

14 Processadores e coolers mento de áudio, mas há também uma específica para codificação de vídeo, que já fazia parte da versão do codec DivX (hoje ele está na 6.2.5), e duas instruções para aprimorar a distribuição de tarefas com a tecnologia HT. Infelizmente, como o HT não está disponível na linha Celeron, estas duas instruções são inúteis. O Celeron D também ganhou o polêmico pipeline de 31 estágios do Prescott (contra 20 do núcleo ). O pipeline mais longo é necessário para permitir o aumento do clock do processador (o núcleo Prescott é teoricamente capaz de chegar a 5 GHz), pois com um número maior de estágios é possível simplificar as atividades realizadas em cada um deles. O problema é que a artimanha tem o efeito colateral de complicar a tarefa de manter esse pipeline abastecido de trabalho, o que forçou a Intel a aprimorar algumas características da arquitetura do Prescott, como na melhora da unidade preditora de desvios (branch predictor), do agendador (scheduler), etc, para que ele não acabasse muito mais lento que o. Essas melhorias, obviamente, também estão presentes no Celeron D. O apetite por altas freqüências tornou-se a coqueluche para quem gosta de overclock. Facilmente se obteve mais de 50% de aumento na freqüência original, em alguns casos até mesmo sem precisar aumentar a tensão do processador, o que significa um overclock fácil e barato, pois dispensa sistemas sofisticados de refrigeração. Os novos Celeron D chegaram para o soquete 478 mas logo a seguir receberam versões para o soquete LGA775 (detalhes adiante) e hoje possui como modelo topo de linha o 360, que opera a 3,46 GHz. O 360 especificado anteriormente fez parte da nova estratégia de numeração de processadores criada pela Intel anos atrás, denominada Processor Number. Os processadores deixaram de ser identificados pela freqüência do clock e esse número, na verdade, traz embutido várias outras variáveis que expressam a performance e também a funcionalidade do chip. Os modelos de Celeron D inicialmente anunciados foram batizados de 325, 330 e 335 (repare que a linha Celeron tem modelos iniciados em 3, enquanto os Pentium 4 começam com 5 e os Pentium Extreme Edition com 7); eles rodam respectivamente a 2.53, 2.66 e 2.8 GHz, e tiveram os preços estimados, na época do lançamento, em US$ 79, US$ 89 e US$ 117 (tabela 6). Continuaram ligeiramente mais caros do que os Athlon XP/Sempron equivalentes, mas estavam no mesmo patamar dos Celeron velhos e eram produtos sensivelmente melhores. Por outro lado, a maior preocupação da Intel deixava de ser o Athlon XP, que já estava no fim de seu ciclo de vida e não conseguiria acompanhar a evolução do clock dos Celeron D, nem com as versões Sempron para o soquete A. A grande ameaça no segmento econômico é o Sempron para soquete 754, que chegou ao mercado algumas semanas após em duas diferentes versões de núcleo - nomes-código Paris e Victoria. Ele é essencialmente um Athlon 64 com os recursos de 64 bits desabilitados um retorno à prática de amputar a capacidade de um produto para vendê-lo em um nicho de mercado inferior. Em diversos testes que já tivemos a oportunidade de realizar com o Celeron D, ele sempre foi muito overclocável, primeiro devido ao seu multiplicador interno normalmente elevado (conseqüência da freqüência alta e FSB baixo, já que o valor gerado pela placa-mãe é de 133 MHz), e segundo porque, dado o amadurecimento do processo construtivo de 90nm da Intel, sequer era necessário elevar sua tensão. Com um Celeron D 330J, por exemplo, que tem sua freqüência interna de 2,66 GHz obtida a partir de um FSB de 133 MHz e multiplicador 20, conseguimos obter estáveis 3,64 GHz. Para tal bastou elevar o FSB para 182 MHz. O detalhe é que até conseguimos fazê-lo inicializar a 4 GHz (200 MHz no FSB), mas estabilidade total só obtivemos com 182 MHz no FSB e forçando o módulo de memória usado na máquina, que trazia integrado os chips Samsung DDR400 com latências , a operar em 416 MHz (208 MHz DDR). Porém, os Celeron D jamais fizeram frente aos Sempron para o soquete 754. Por representarem versões mais simples de seus irmãos mais fortes (Pentium 4 e Athlon 64), Celeron D e Sempron confirmavam durante os testes a análise válida para os processadores topo de linha, ou seja: a AMD com uma solução mais eficiente por clock e consumindo muito menos energia elétrica, e a Intel no outro extremo, precisando de centenas de clocks a mais para fazer a mesma coisa e apresentando como efeitos colaterais maior consumo de energia, maior produção de calor e mais ruído. Tivemos a oportunidade de confrontar esse Celeron D 330J com um Sempron operando a 1.6 GHz e também com 256 KB de cache L2 e geração de fabricação de 90 nm (figura 17). F17. Celeron D e Sempron: ambos com 256 KB de cache L2 Processador Celeron D 325 Celeron D 330 Celeron D 335 Celeron 2.0 GHz Celeron 2.6 GHz Clock 2,53 GHz 2,66 GHz 2,8 GHz 2 GHz 2,6 GHz T6. Freqüências e preços de lançamento dos novos Celeron Barramento FSB 533 MHz 533 MHz 533 MHz 400 MHz 400 MHz Preço estimado US$ 79 US$ 89 US$ 117 US$ 65 US$ 91 14

15 Montagem, configuração e manutenção de computadores Os gráficos a seguir retratarão as 4 configurações avaliadas, sendo 2 do lado do Celeron D (com e sem overclock) e 2 do Sempron (com 512 MB de RAM e 256 MB de RAM). Vamos começar mostrando os resultados sintéticos do Sandra 2005 a fim de avaliar a força bruta dos processadores e do subsistema de memória. Embora uma superioridade aqui não implique diretamente que ela será reproduzida nos testes que simulam aplicações do dia-a-dia do usuário, este é um ótimo teste para demonstrar o potencial das soluções. É impressionante como os 1066 MHz a mais do Celeron D lhe proporcione apenas 7% de superioridade frente ao Sempron no processamento de números inteiros 7218 MIPS (milhões de operações envolvendo números inteiros por segundo) ante 6744 (figura 18). Já no processamento de números fracionários, também conhecidos como de ponto flutuante (MFLOPS), note que apenas a 3.64 GHz é que o Celeron D foi F18. páreo para o Sempron. Já nos testes de memória, o Sempron sempre foi muito superior e isto se deve à sua rápida controladora de memória Single Channel integrada, capaz de trocar dados com a RAM diretamente sem precisar da supervisão do chipset, como ocorre no Celeron D. As versões 2002 e 2004 do PCMark também podem ser considerados como testes sintéticos e na prática não nos acrescentaram muito em relação ao que já sabíamos do Sandra Na figura 20 vemos os testes feitos com aplicações do dia-a-dia. Baseado no software 3D Cinema 4D, o Cinebench é um benchmark gratuito muito usado por ser escalável a até 16 processadores (download em www. cinebench.com). Durante o teste ele mede o tempo gasto para renderizar uma cena padrão fornecida com o programa. Com o Windows Media Encoder 9 anotamos o tempo necessário para transformar um arquivo de 10,2 MB do formato MPEG-2 para o nativo do programa (WME). Já com o Winrar 3.20 anotamos o tempo para o programa compactar um arquivo.dbx de 220 MB, na melhor qualidade. E por último, usamos a versão do Lame para codificar um arquivo.wav de 200 MB para MP3. Alguns resultados nos saltam aos olhos, como no Winrar, onde a controladora de memória do Sempron novamente faz uma grande diferença; e em todos os demais testes só mesmo em overclock é que o Celeron D é páreo ao Sempron. Além disso, o Sempron consome bem menos energia que o Celeron D. Análise de microarquitetura Até a sexta geração de processador, quando a Intel tinha seus Pentium III e a AMD os Athlon, em linhas gerais a corrida na indústria era por maiores freqüências de operação. Podemos considerar que quanto maior fosse a freqüência do processador instalado na máquina, maior era a produtividade do usuário. Porém, a partir de 2001, mediante o notável lançamento do Athlon XP, a história mudaria radicalmente. Embora operando com menores freqüências frente ao seu concorrente Pentium 4, o Athlon XP se sobressaía na maioria dos testes. A resposta para isso estava na análise da microarquitetura dos processadores, isto é, precisávamos conhecer como é que seus circuitos estão organizados internamente, quantos são, analisar o fluxo de processamento de uma instrução, tudo isso para descobrir a segunda variável que passou a ser usada na métrica de determinação do desempenho de um chip, a IPC, que literalmente significa Instruções por ciclo de clock. Veja a relação: Desempenho = Freq. interna x IPC O P4 tinha maiores freqüências, mas era muito menos eficiente que os Athlon, isto é, processava uma quantidade menor de instruções por ciclo de clock. Isso não acontecia no passado porque AMD e Intel usavam uma F19. F20. 15