5.7.2 Pentium II O processador Pentium II é um processador Intel de 6ª geração que também usa a arquitetura P6. Ao contrário do Pentium Pro, o Pentium II foi direcionado aos usuários caseiros e não ao mercado corporativo. Sua apresentação é inovadora, sendo acondicionado a um cartucho. Os primeiros modelos de Pentium II utilizam um núcleo de processamento com tecnologia de 0,35 µm e trabalham externamente a 66 MHz (esse núcleo tem o nome-código Klamath). Já modelos de Pentium II a partir de 333 MHz utilizam um novo núcleo (chamado Deschutes), que utiliza a tecnologia de 0,25 µm. Os processadores Pentium II a partir de 350 MHz operam externamente a 100 MHz, o que garante um aumento real de desempenho. A arquitetura do Pentium II traz as seguintes inovações: Novo encapsulamento: O Pentium II utiliza um novo tipo de encapsulamento, chamado SEC (Single Edge Contact). Esse encapsulamento é um cartucho. O processador é encaixado à placa-mãe através de um conector próprio, chamado slot 1 (também conhecido como conector de 242 contatos). Cache L2: O cache L2 não está mais integrado dentro do processador, mas sim no cartucho SEC, ao lado do processador, trabalhando à metade da freqüência de operação do processador. O cache L2 do Pentium II é de 512 KB (do tipo pipeline burst) e o processador consegue acessar até 512 MB de memória usando cache, nas versões até 300 MHz (núcleo Klamath). As versões a partir de 333 MHz (núcleo Deschutes) conseguem acessar até 4 GB de memória usando o cache. Além disso, as versões a partir de 300 MHz 107
utilizam o método ECC para detecção e correção de erros na comunicação entre o processador e o cache L2. Cache L1: O cache L1 foi aumentado, passando a ter 32 KB, dividido em dois de 16 KB, um para dados e outro para instruções. Esse aumento foi necessário para compensar a queda de desempenho trazida pela diminuição da freqüência de operação de acesso ao cache L2. Barramento externo: O Pentium II a partir de 350 MHz trabalha externamente a 100 MHz, enquanto os modelos até 333 MHz trabalham a 66 MHz. Decodificador otimizado para código de 16 bits: O Pentium II, ao contrário do Pentium Pro, trabalha com código de 16 bits muito bem, assim como com código de 32 bits. Correção de bugs por software: Todos os processadores Intel a partir do Pentium II têm a facilidade de correção de bugs por software. Multiprocessamento: Ao contrário do Pentium Pro (que permite a utilização de até quatro processadores em paralelo), o Pentium II permite multiprocessamento de até dois, somente. Gerenciamento elétrico: Novos modos de gerenciamento de consumo elétrico. Encapsulamento SEC Até o processador Pentium Pro, todos os processadores da Intel eram encaixados na placa-mãe através de um soquete. No Pentium II, a Intel resolveu passar a usar um cartucho, onde o processador é soldado em uma placa localizada no interior desse cartucho, sendo esse cartucho encaixado sobre a placa-mãe. 108
Nessa mesma placa está localizado o cache de memória. O cartucho SEC utilizado pelo Pentium II tem um conector próprio, chamado slot 1. Nesse slot existente na placa-mãe pode ser encaixado qualquer processador que utilize o mesmo tipo de cartucho. 109
A Intel passou a comercializar o processador em forma de cartucho por vários motivos. Primeiro, apesar de trazer um ganho de desempenho espetacular, a integração do cache no processador aumentou seu custo de produção consideravelmente. Como o cache é maior do que o próprio processador, a probabilidade de o cache ter defeitos de fabricação é maior que a do próprio processador. Na maioria das vezes, quando um processador era descartado por estar com defeito de fabricação, era o cache que estava defeituoso, e não o processador, havendo um grande desperdício. A saída encontrada pela Intel para baixar os custos de produção do processador era utilizar o cache L2 fora do processador, utilizando circuitos convencionais de memória estática. No caso do Pentium II, o cache L2 está localizado na mesma placa onde o processador encontra-se soldado, dentro do cartucho, sendo acessado à metade da freqüência de operação do processador, e não na mesma freqüência de operação como era no Pentium Pro nem na freqüência de operação externa, como era nos processadores anteriores. Estimase que o custo de produção de um Pentium II seja de apenas 25% do valor de produção de um Pentium Pro, por esse motivo. Outro motivo que levou Intel a adotar a idéia de cartucho foi a melhora considerável na dissipação térmica do processador. Além disso, o cartucho tem alguns pinos para identificação para a configuração automática da placa-mãe, especialmente em relação à tensão de alimentação do processador, dispensando a configuração de jumpers na placa-mãe e evitando a queima do processador. Por fim, ao adotar um sistema de encaixe próprio, a Intel pode patenteá-lo ao contrário do que ocorre quando é usado um sistema de soquete. Se algum outro fabricante quiser usar o mesmo sistema de cartucho do Pentium II teria de pagar direitos autorais à Intel. Na época do Pentium e do Pentium MMX, os 110
fabricantes concorrentes criaram processadores usando o mesmo sistema de encaixe desses processadores, chamado soquete 7. Com o lançamento do cartucho SEC e do conector slot 1, nenhum outro fabricante poderia construir processadores usando o mesmo padrão, então placas-mãe slot 1 ficaram sendo uma exclusividade para processadores Intel, forçando aos demais fabricantes lançarem o seu próprio sistema de encaixe para seus processadores. A AMD lançou os processadores Athlon e Duron usando um sistema de encaixe próprio (slot A e soquete A). Embora os primeiros modelos do processador Athlon usem um sistema de cartucho igual ao do Pentium II, eletronicamente esses dois processadores são incompatíveis. Em outras palavras: apesar de o cartucho usado pelo Pentium II e pelo Athlon ser mecanicamente igual (mesmo sistema de encaixe), as informações que circulam por seus terminais elétricos é diferente. Apesar do custo de produção do chip do processador ter sido reduzido, o processador passou a ter um corpo completamente inútil : o cartucho passou a ser um item que poderia ser removido para diminuir o preço final do processador. Pressionada sobretudo por conta da guerra de preços travada entre os diversos fabricantes do mercado, a Intel tomou duas atitudes para diminuir o preço final do processador. Primeiro diminuiu a quantidade de material usado no cartucho, removendo sua parte metálica traseira (o cartucho passou a ser chamado SECC- 2, Single Edge Contact Cattridge 2). Esse modelo de cartucho foi usado nos primeiros processadores Pentium III. E, vendo que não tinha mais jeito, voltou a comercializar seus processadores em forma de soquete PGA. Cache L2 No Pentium Pro, a integração do cache L2 com o processador em um mesmo encapsulamento trouxe uma grande vantagem: o processador acessa o cache através de um barramento independente (chamado backside bus) em sua freqüência de operação interna. Os processadores de 5ª geração acessam o cache a, no máximo, 66 MHz, através do barramento da placa-mãe, que é compartilhado por todos os demais circuitos. O Pentium II utiliza uma arquitetura chamada DIB (Dual Independente Bus), em que o cache L2 não está na placa-mãe, mas sim no substrato do encapsulamento SEC, trabalhando à metade da freqüência de operação interna do processador. Em um Pentium II de 300 MHz, o cache L2 é acessado a 150 MHz, enquanto o barramento externo continua sendo acessado a 66 MHz. 111
No caso dos processadores Pentium II a partir de 350 MHz, o barramento externo passa a ser acessado a 100 MHz. O cache L2 continua sendo acessado na metade da freqüência interna do processador. Por exemplo, em um Pentium II- 400, o barramento externo é acessado a 100 MHz e o cache L2 é acessado a 200 MHz. O cache L2 do Pentium II é formado por circuitos de memória estática do tipo pipeline burst, utilizando os circuitos descritos na tabela abaixo: Processador Pentium II-233 a Pentium II-300 Pentium II-333 a Pentium II-350 Pentium II-400 a Pentium II-450 Cache L2 82459AB, 7 ns 82459AC, 5,5 ns 82459AD, 5 ns O Dual Independent Bus é bastante parecido com o Backside Bus do Pentium Pro: ambos são barramentos exclusivos para o acesso ao cache de memória L2, liberando o barramento principal do micro. No Pentium II, mesmo trabalhando à somente metade da freqüência de operação do processador, o cache de memória é muito mais rápido do que se estivesse na placa-mãe, onde além de ser acessado a 66 MHz, teria de concorrer com o acesso de todos os demais circuitos da placa-mãe, que também compartilham o uso do barramento. O gráfico abaixo compara o desempenho do cache L2 do Pentium II com o desempenho do cache L2 dos processadores Pentium e Pentium Pro. O gráfico 112
mostra a taxa de transferência entre o processador e o cache L2, em MB/s. Podese notar que somente a partir do Pentium II-400, o Pentium II consegue atingir um desempenho igual ao do Pentium Pro-200. Como o processador acessa o cache L2 pelo menos 80% das vezes em que busca dados da memória RAM, a arquitetura do cache L2 influi diretamente no desempenho geral do micro. 1 400 450 500 900 1050 1200 1200 1300 1300 1400 1450 1600 1600 1800 0 500 1000 1500 2000 Pentium 50 Penitum-60 Pentium-66 Pentium II-233 Pentium II-266 Pentium Pro-150 Pentium II-300 Pentium Pro-166 Pentium II-333 Pentium II-350 Pentium Pro-180 Pentium Pro-200 Pentium II-400 Pentium II-450 Decodificador Otimizado para Código de 16 Bits A Intel teve de voltar atrás e acrescentar o registrador de segmento à estrutura do Pentium II. Agora, o decodificador CISC/RISC funciona muito bem tanto para o código de 32 bits quanto para código de 16 bits. Isto tornou o Pentium II mais vendável do que o Pentium Pro. Correção de Bugs por Software Todos os processadores têm alguns bugs que vão sendo descobertos e corrigidos em futuras versões (stepping) do processador em questão. Para que o usuário não tenha que trocar o processador da máquina caso seja vítima de um bug do processador (muito embora esse tipo de bug quase nunca atinja usuários), todos os processadores Intel a partir do Pentium II têm uma pequena quantidade de memória estática que consegue armazenar 60 microinstruções. Dessa forma, pode-se carregar dentro dessa pequena memória interna do processador uma atualização de suas microinstruções! Como essa memória é volátil (RAM), o seu conteúdo se perde sempre que o micro é desligado. A solução 113
encontrada é a atualização das microinstruções do processador através do BIOS do micro. Em outras palavras, em um micro que tenha um processador com bug, o próprio BIOS da placa-mãe carrega no interior do processador as microinstruções corrigidas sempre que o micro é ligado. A Intel afirma que distribui para todos os fabricantes de placa-mãe cadastrados o código necessário para a atualização das microinstruções do processador, sempre que um novo bug é descoberto. Desta forma, para eliminar um novo bug do processador que foi descoberto, basta executar um upgrade de BIOS na placa-mãe. Como a maioria das placas-mãe utiliza circuitos Flash-ROM para armazenar o BIOS, esse upgrade pode ser feito através de software, disponível no site do fabricante da placa-mãe na Internet. Freqüência de Operação A freqüência de operação externa do Pentium II varia de acordo com o modelo. Os modelos de Pentium II até 333 MHz trabalham externamente a 66 MHz e os processadores Pentium II a partir de 350 MHz trabalham externamente a 100 MHz. Esse aumento da freqüência de operação do barramento local trouxe um ganho real de desempenho do micro. No caso de usar um processador Pentium II com barramento externo de 100 MHz, é necessário que a placa-mãe tenha um chipset capaz de trabalhar a 100 MHz e o micro deverá conter memórias do tipo PC-100 instaladas. Clock externo Fator de Multiplicação / Clock Interno 3,5 x 4 x 4,5 x 5 x 66 MHz Pentium II-233 Pentium II-266 Pentium II-300 Pentium II-333 100 MHz Pentium II-350 Pentium II-400 Pentium II-450 Identificando Processadores Pentium II Existem dois modelos de núcleo de processadores Pentium II: Klamath, que é utilizado em processadores Pentium II até a freqüência de 300 MHz; e Deschutes, que é utilizado em processadores Pentium II a partir de 333 MHz. A diferença desse dois núcleos é a tecnologia de construção. Enquanto o núcleo Klamath utiliza a tecnologia de 0,35 µm, o núcleo Deschutes utiliza a tecnologia de 0,25 µm. Essa diferença de tecnologia na construção do núcleo de processamento faz com que o processador consiga atingir freqüências mais altas, possa ser alimentado com tensões mais baixas e, como conseqüência, produzir menos calor (menos potência). 114
A instrução CPUID retornará algumas informações importantes: String: Essa é a string que a instrução CPUID coloca em determinados registradores do processador. Todos os processadores da Intel retornam a string Genuine Intel. Tipo (type): Se o processador está operando em modo mono ou multiprocessado. Como na maioria das vezes trabalham com apenas um processador instalado na placa-mãe, o programa apontará que o micro tem apenas um processador (Single). Família (family): A família do processador. Se for um processador que utiliza arquitetura P6 (ou seja, é um processador Intel de 6ª geração como o Pentium II, o Celeron e o Pentium III) esse valor será 6. Modelo (model): Informa qual é o modelo do processador dentro da família. Para processadores Pentium II, há dois valores possíveis: 3, para os processadores Pentium II com núcleo Klamath (Pentium II até 300 MHz); e 5, para os processadores Pentium II com núcleo Deschutes (Pentium II a partir de 333 MHz). O problema é que os processadores Pentium II Xeon e Celeron também retornam a instrução CPUID apontando modelo 5. Para saber qual processador está instalado na máquina, basta verificar a quantidade e tipo de cache L2 apontado pelo programa de identificação do processador: caso não exista cache L2, o processador é um Celeron; caso exista 512 KB de cache, o processador é um Pentium II ou Pentium II Xeon com 512 KB de cache; e caso exista mais do que 512 KB de cache, trata-se de um Pentium II Xeon. Stepping:Número da revisão do processador. O stepping equivale no mundo dos processadores às versões de programas. 115
Placa-Mãe O Pentium II utiliza placas-mãe que têm slot 1. Esse mesmo tipo de placamãe pode ser usado pelos processadores Celeron e Pentium III. 116
Modelo Clock externo Potência 233 MHz, 0,35 µ 66 MHz 34,8 W 266 MHz, 0,35 µ 66 MHz 38,2 W 266 MHz, 0,25 µ 66 MHz 19,5 W 300 MHz, 0,25 µ 66 MHz 43,0 W 333 MHz, 0,25 µ 66 MHz 23,7 W 350 MHz, 0,25 µ 100 MHz 24,5 W 400 MHz, 0,25 µ 100 MHz 27,9 W 450 MHz, 0,25 µ 100 MHz 31,4 W Processador Pentium II Lançamento 1997 Transistores 7.500.000 Tecnologia 0,35 µ / 0,25 µ Barramento de dados 64 bits Barramento de endereços 36 bits Capacidade de endereçamento 64 GB Clock 233 450 MHz Consumo 19 a 43 W Cache L1 32 Kb Cache L2 512 Kb 117
5.7.3 Celeron O processador Celeron é um Pentium II de baixo custo. Tem todas as características do Pentium II com a exceção de modificações importantes no circuito de cache L2, que o tornaram mais barato que o Pentium II. Esse foi o primeiro processador da Intel a ser lançado em uma nova visão da empresa sobre o mercado. O mercado foi dividido em três classes, chamadas pela Intel de três vetores do desempenho : usuários iniciantes ou aqueles que não necessitam de poder computacional (low-end), usuários entusiastas (mid-end) e servidores de rede (high-end). Essas três classes são representadas pelos processadores Celeron, Pentium II; Pentium III e Pentium II Xeon; Pentium III Xeon, respectivamente. Essa mesma divisão ocorre com todos os processadores lançados a partir de então. Atualmente existem três modelos de processador Celeron no mercado: Celeron (nome-código Convington): Não têm cache de memória L2. É encontrado em uma placa de circuito impresso denominada SEPP (Single Edge Processor Package), que é conectada à placa-mãe através do slot 1. Dessa maneira, esse processador utiliza o mesmo tipo de placa-mãe que o Pentium II. É encontrado em versões de 266 MHz e 300 MHz. 118
Celeron-A (nome-código Mendoncino): Tem memória cache L2 de 128 KB embutida dentro do próprio processador, trabalhando na mesma freqüência de operação, similarmente ao que ocorria com o Pentium Pro. Esse processador é encontrado em freqüências de operação a partir de 300 MHz. Existem dois modelos de Celeron-A: SEPP, que utiliza o slot 1 e, portanto, o mesmo tipo de placa-mãe que o Pentium II e PPGA, com um encapsulamento similar ao do Pentium MMX, utilizando um novo padrão de pinagem, chamado soquete 370. Esse modelo é encontrado até a versão de 533 MHz. 119
Celeron SSE: É um Celeron-A que tem o conjunto de instruções SSE (Streamming SIMD Extensions), que foi introduzido com o processador Pentium III. Essa é a única diferença interna desse modelo e o Celeron soquete 370. Seu encapsulamento é verde, similar ao do Pentium III FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array) e também utiliza o padrão de pinagem soquete 370. Esse é o modelo de Celeron encontrado no mercado a partir da versão de 566 MHz. Como se pode perceber a Intel voltou atrás na decisão de só produzir processadores em forma de cartucho. Desempenho O primeiro modelo de Celeron (de 266 a 300 MHz), sem cache de memória, tinha desempenho sofrível. Havia, na época em que não existia o outro modelo com cache (Celeron-A), um quadro paradoxal: o Celeron era mais caro e tinha desempenho muito inferior ao Pentium MMX. A colocação do cache L2 aumentou muito o desempenho desse processador. Mesmo com o aumento de desempenho, o Celeron ainda é bem mais lento que o Pentium II (note que o Celeron-333 é mais lento que o Pentium II-266), sendo que o cache de memória L2 do Celeron é acessado mais rapidamente que o Pentium II. Isso ocorre porque o cache L2 do Celeron é de apenas 128 KB, enquanto o do Pentium II é de 512 KB. 120
1 350 380 650 680 820 Celeron-266 Pentium MMX-233 Celeron-333 Pentium II-266 Pentium II-333 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 Freqüência de Operação Até os modelos de 766 MHz, os processadores Celeron trabalham externamente a 66 MHz. A partir do modelo de 800 MHz, o Celeron passou a operar externamente a 100 MHz. Clock Interno CPUID Clock Fator de Cache Tecnologia Consumo Externo multiplicação L2 266 65 66 4-0,25 µ 16,6 W 300 65 66 4,5-0,25 µ 18,4 W 300 A 66 66 4,5 128 Kb 0,18 µ 18,4 W 333 66 66 5 128 Kb 0,25 µ 19,7 W 366 66 66 5,5 128 Kb 0,25 µ 21,7 W 400 66 66 6 128 Kb 0,25 µ 23,7 W 433 66 66 6,5 128 Kb 0,25 µ 24,1 W 466 66 66 7 128 Kb 0,25 µ 25,6 W 500 66 66 7,5 128 Kb 0,25 µ 27,0 W 533 66 66 8 128 Kb 0,25 µ 28,3 W 533 A 68 66 8 128 Kb 0,18 µ 14,0 W 566 68 66 8,5 128 Kb 0,18 µ 14,9 W 600 68 66 9 128 Kb 0,18 µ 19,6 W 633 68 66 9,5 128 Kb 0,18 µ 20,2 W 666 68 66 10 128 Kb 0,18 µ 21,1 W 700 68 66 10,5 128 Kb 0,18 µ 21,9 W 733 68 66 11 128 Kb 0,18 µ 22,8 W 766 68 66 11,5 128 Kb 0,18 µ 23,6 W 800 68 100 8 128 Kb 0,18 µ 24,5 W 850 68 100 8,5 128 Kb 0,18 µ 25,7 W 121
900 68 100 9 128 Kb 0,18 µ 26,7 W 950 68 100 9,5 128 Kb 0,18 µ 26,7 W 1000 (1 GHz) 68 100 10 128 Kb 0,18 µ 29 W 1000A (1 GHz) 68 100 10 256 Kb 0,13 µ 29,5 W 1100 (1,1 GHz) 68 100 11 128 Kb 0,18 µ 33 W 1100A (1,1GHz) 100 11 256 Kb 0,13 µ 30,8 W 1200 (1,2 GHz) 06B4 100 12 256 Kb 0,13 µ 32 W 1300 (1,3 GHz) 06B4 100 13 256 Kb 0,13 µ 32 W 1400 (1,4 GHz) 06B4 100 14 256 Kb 0,13 µ 33,2 W 1700 (1,7 GHz) 0F13h 400 17 128 Kb 0,18 µ 63,5 W 1800 (1,8 GHz) 0F13h 400 18 128 Kb 0,18 µ 66,1 W 2000 (2 GHz) 0F27h 400 20 128 Kb 0,13 µ 52,8 W 2100 (2,1 GHz) 0F27h 400 21 128 Kb 0,13 µ 55,5 W 2200 (2,2 GHz) 0F27h 400 22 128 Kb 0,13 µ 57,1 W 2300 (2,3 GHz) 0F27h 400 23 128 Kb 0,13 µ 58,3 W 2400 (2,4 GHz) 0F27h 400 24 128 Kb 0,13 µ 59,8 W 2600 (2,6 GHz) 400 26 128 Kb 0,13 µ 2800 (2,8 GHz) 400 28 128 Kb 0,13 µ Placa-mãe Os processadores Celeron com formato SEPP utilizam placas-mãe originalmente projetadas para o processador Pentium II, ou seja, placas-mãe slot 1. Já os processadores Celeron com formato PPGA e FC-PGA utilizam placasmãe soquete 370, que foram inicialmente projetada para esse processador. As versões mais recentes de 2 GHz até 2,4 GHz utilizam um soquete de 478 pinos. 122
Os modelos mais recentes do processador Pentium III também utilizam o soquete 370. Dessa forma, atualmente as placas-mãe soquete 370 servem tanto para processadores Celeron quanto para processadores Pentium III FC-PGA. O Celeron para soquete 370 pode ser instalado em placas-mãe slot 1 através de uma placa adaptadora. Os modelos de Celeron com barramento externo de 66 MHz podem ser instalados em qualquer placa-mãe slot 1, enquanto que os modelos com barramento externo de 100 MHz só podem ser instalados em placa-mãe que tenham barramento de 100 MHz. 123
Processador Celeron Lançamento 1998 Transistores 7.500.000 (sem L2) 19.000.000 (128 Kb L2) Tecnologia 0,25 µ / 0,18 µ / 0,13 µ Barramento de dados 64 bits Barramento de endereços 32 bits Capacidade de endereçamento 4 GB Clock 266 2800 MHz Consumo 14 a 66 W Cache L1 32 Kb Cache L2 0 Kb - 128 Kb Celeron D A Intel acaba de lançar o processador Celeron D para desktops, baseado na tecnologia de 90 nanômetros. Participamos da coletiva de imprensa de lançamento mundial dessa nova linha de processadores da Intel no dia 24 de junho, no hotel Caesar Park em Ipanema, Rio de Janeiro, onde Juan Mestre, gerente de produtos da Intel, mostrou a evolução desse processador. Confira o 124
que é este novo processador e quais são suas diferenças para os processadores Celeron soquete 478 "tradicionais". A marca Celeron existe há alguns anos e acaba de passar por mudanças importantes. Antes conhecida apenas como Celeron, a marca agora recebe o acréscimo da letra D para designar a linha de processadores para desktops e receberá a letra M (mobile) para se referir à linha de processadores para portáteis. O seu logotipo também passou por ligeira modificação. Foram lançados quatro processadores Celeron D: 320, 325, 330, 335, 340 e 345. Os processadores não são mais chamados de acordo com o clock: a Intel pára de falar em GHz e passa a falar no que eles denominam número de processador. A idéia do Celeron D continua a mesma das versões anteriores deste processador: ser o processador mais simples da Intel, mantendo uma boa relação custo/benefício. Muitas características são similares no Pentium 4 "Prescott" e no Celeron: ambos são baseados em 90 nanômetros e possuem instruções para multimídia (SSE3), motor de execução rápida - onde as unidades lógicas artiméticas (ULA) trabalham no dobro da freqüência do núcleo do processador - e arquitetura NetBurst de 3ª geração. O Celeron utiliza também a tecnologia Hyper-Pipeline, onde as etapas extendidas do pipeline aumentam a velocidade do sistema. Barramento Externo O barramento externo da versão anterior do Celeron operava a 400 MHz (100 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock); o barramento foi agora aumentado para 533 MHz (133 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock). Quanto maior o clock do barramento externo, mais rápida é a comunicação entre o processador e o restante do sistema, em especial a memória RAM e a placa de vídeo. Memória Cache A memória cache é uma memória de alta velocidade que está dentro do processador. O novo Celeron D tem o dobro desta memória em relação ao modelo anterior, passando de 128 KB para 256 KB. Em geral quanto mais memória cache, mais rápido é o micro. Os dados que o processador precisa usar com mais freqüência ficam armazenados na memória cache. Quando temos o dobro de memória cache L2 isto significa que os dados mais usados têm maior probabilidade de estarem dentro do próprio processador (na memória cache, que opera na mesma velocidade do processador) fazendo com que o processador vá com menos freqüência buscar os dados na memória RAM (que é muito mais lenta que o processador), daí o aumento do desempenho. Instruções SSE3 As novas instruções "multimídia" que foram introduzidas da nova geração de Pentium 4, com o lançamento do Prescott no início do ano, agora estão presentes no Celeron D. As instruções SSE3 aceleram a operação de aplicações 125
que tenham sido compiladas usando estas instruções. Aplicações típicas que se beneficiam dessas instruções são codificação de vídeo, sincronização de threads e conversão de números de ponto flutuante em inteiros. As instruções SSE3 utilizam o conceito SIMD (Simple Instruction, Multiple Data), que foi introduzido com as instruções MMX: uma só instrução substitui tarefas que antes necessitariam de várias instruções para serem efetuadas. Como os programas de hoje, em sua maioria, ainda não são compilados com as informações de SSE3, somente a próxima geração de programas (como jogos, aplicativos gráficos e aplicativos de codificação de áudio e vídeo) possivelmente utilizará estas instruções. Ou seja, apesar de esta tecnologia existir e estar presente tanto no Celeron D quanto no Pentium 4 "Prescott", na prática ela ainda não é usada. 90 nanômetros O Celeron mudou também para o processo de fabricação de 90 nanômetros, que permite ter mais integração dos componentes internos do chip, isto é, mais componentes interno. Outra conseqüência da mudança do processo é a possibilidade de, no futuro, o processador poder atingir clocks mais altos e ter um menor consumo elétrico. Temperatura De acordo com a Intel, a temperatura de trabalho do Celeron D é de 69 C. Com 60% de utilização da CPU trabalha-se em torno de 45 ou 50. Caso ocorra superaquecimento - no caso de um gabinete colocado em local muito abafado, por exemplo - o processador entra em estado de segurança. Para evitar que o processador queime ou que haja prejuízo da placa-mãe, esse processador usa esse estado de segurança para reduzir sua freqüência até o desligamento para proteger o sistema. Esse recurso é nativo, controlado internamente pelo processador. Desempenho Segundo a Intel, o novo Celeron D 335 (de 2,8 GHz) é 14% mais rápido do que a versão antiga do Celeron de 2,8 GHz no PCMark04 e 12% mais rápido no WebMark 2004. A configuração de testes foi a seguinte: placa-mãe Intel D865GLC, 512 MB de memória RAM (2 x 256 MB Samsung DDR333 com latência ajustada para 2,5-3-3 em configuração de dois canais), Driver inf versão 5.01.1015, placa de vídeo nvidia GeForce FX 5200 com driver versão 53.03, disco rígido IBM 120GXP IC35L080AVVA07-0 ATA-100 de 80 GB, DirectX 9.0B e Windows XP SP1. Lembramos que estes dados e os gráficos abaixo foram fornecidos pela Intel e não foram comprovados em nossos laboratórios. 126
Figura 2: Diferença de desempenho do novo Celeron D 335 (2,8 GHz) para o Celeron de 2,8 GHz no PCMark04. Figura 2: Diferença de desempenho do novo Celeron D 335 (2,8 GHz) para o Celeron de 2,8 GHz no WebMark2004. Modelos Lançados Os modelos de Celeron D lançados foram os seguintes: Número do Processador Clock Interno Clock Externo Cache L2 345 3,06 GHz 533 MHz 256 KB 340 2,93 GHz 533 MHz 256 KB 335 2,8 GHz 533 MHz 256 KB 330 2,66 GHz 533 MHz 256 KB 325 2,53 GHz 533 MHz 256 KB 320 2,4 GHz 533 MHz 256 KB 127
Conclusões O lançamento do Celeron D era mais do que óbvio. Com os novos Pentium 4 rodando externamente a 800 MHz (200 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock) nada mais natural que a Intel fizesse um "upgrade" dos processadores Celeron para 533 MHz. Quanto ao cache, tava mais do que na hora da Intel aumentá-lo no Celeron, afinal o Pentium 4 tem 512 KB ou 1 MB e o Celeron mantinha apenas 128 KB em sua versão anterior. E, por fim, com o lançamento do Pentium 4 soquete 775, nada mais natural do que uma versão do Celeron que possa ser instalada neste mesmo tipo de soquete. Afinal de contas, o Celeron foi lançado na época do Pentium II e vem sendo redesenhado a cada novo lançamento na família Pentium para manter o mesmo soquete do processador "carro-chefe" da Intel: slot 1 (Pentium II), soquete 370 (Pentium III), soquete 478 (Pentium 4) e, agora, soquete 775. Importante notar que o verdadeiro concorrente do Celeron D trata-se do processador Sempron, da AMD. Este processador foi lançado para substituir os atuais Athlon XP e Duron. É preciso ter em mente que o Duron não concorre com o Celeron D, porque o Duron mais rápido disponível hoje roda a 1,8 GHz, enquanto o Celeron D começa em 2,4 GHz. Neste período de transição muitas pessoas podem efetuar comparações equivocadas, especialmente comparando os preços do Duron com o Celeron D. Como o processador da AMD que concorre com o Pentium 4 atualmente é o Athlon 64, podemos arriscar dizendo que, enquanto o Sempron não é lançado, o concorrente do Celeron D é o Athlon XP. Aí sim temos uma comparação mais justa, em especial porque o Athlon XP roda a clocks mais parecidos (porém inferiores) ao do Celeron D. 128
5.7.4 Pentium II Xeon O Pentium II Xeon é o verdadeiro Pentium Pro MMX, sendo o real substituto desse processador, que é focado para o mercado de servidores de rede e estações de trabalho de alto desempenho. Este processador tem o dobro da altura do processador Pentium II convencional e trabalha externamente a 100 MHz e trazendo as seguintes inovações: Novo encapsulamento: O Pentium II Xeon utiliza um cartucho SEC desenvolvido para um novo modelo de soquete, chamado slot 2 (esse slot também é chamado slot de 330 contatos). Assim, é necessário um novo modelo de placa-mãe para esse processador. Não há como instalar um Pentium II Xeon em uma placa-mãe para Pentium II e vice-versa. Cache L2: O cache L2 trabalha na mesma freqüência de operação do processador, como no Pentium Pro e diferentemente do Pentium II, em que o cache trabalha apenas na metade da freqüência de operação. O cache pode vir em três versões: 512 KB, 1 MB e 2 MB, todas com a nova tecnologia CSRAM. Multiprocessamento: Permite o processamento simétrico diretamente com até quatro processadores. Os modelos com 2 MB de cache L2 permitem multiprocessamento com até oito processadores. 129
Acesso a até 64 GB de memória, similarmente ao Pentium Pro. PIROM: Foi adicionado ao Pentium II Xeon um circuito chamado PIROM (Processor Information ROM), que é uma memória localizada na placa de circuito impresso onde o processador e o cache L2 são soldados. Esse circuito armazena todas as informações referentes ao processador, especialmente a sua multiplicação de clock, freqüência de barramento e freqüência de operação. Dessa forma, torna-se praticamente impossível falsificar processadores Pentium II Xeon ou então executar um overclock. 130
Desempenho do Cache Como o cache de memória L2 é acessado na mesma freqüência de operação do processador, o Pentium II Xeon (assim como o Pentium III Xeon) oferece um alto desempenho. O Pentium II Xeon utiliza uma memória cache genericamente chamada CSRAM (Custom Static RAM), que é um circuito de memória estática que consegue trabalhar na mesma freqüência do processador. Cada circuito CSRAM utilizado no Pentium II Xeon (e no Pentium III Xeon) tem 512 KB, modelos de 1 MB de cache têm dois desses circuitos e processadores com 2 MB, quatro. Por causa do tamanho físico dos circuitos de cache e da necessidade de dissipação térmica, o cartucho do Pentium II Xeon é bem maior do que o do Pentium II. 131
Modelo Clock Cache L2 Clock Interno Clock Externo Multiplicador Potência 400 MHz 512 KB 400 MHz 100 MHz 4 x 30,8 W 400 MHz 1 MB 400 MHz 100 MHz 4 x 38,1 W 450 MHz 512 KB 450 MHz 100 MHz 4,5 x 34,5 W 450 MHz 1 MB 450 MHz 100 MHz 4,5 x 42,8 W 450 MHz 2 MB 450 MHz 100 MHz 4,5 x 46,7 W Processador Pentium II Xeon Lançamento 1998 Transistores 7.500.000 Tecnologia 0,25 µ Barramento de dados 64 bits Barramento de endereços 36 bits Capacidade de endereçamento 64 GB Clock 400 450 MHz Consumo 30 a 47 W Cache L1 32 Kb Cache L2 512KB, 1MB ou 2 MB 132