Спустя четыре месяца после анонса Pentium MMX, Intel анонсирует новое поколение процессоров под именем Pentium II. Новый процессор представлял собой ядро Pentium PRO, подвергшееся незначительным доработкам. Так например был добавлен блок MMX, вдвое увеличен объем кэша первого уровня, исправлена ситуация с падением производительности при исполнении 16 разрядного кода.Pentium II
Для сохранения преимущества P6 в виде выделенной шины кэша, и вместе с тем уменьшения стоимости процессора, был разработан новый конструктив, картридж с печатным краевым разъемом, на который выведена системная шина - S.E.C.C. (Single Edge Contact Cartridge). Картридж содержит процессорную плату, на которой размещается ядро процессора, и микросхемы памяти емкостью 512 Кб, соединенные с ядром собственной шиной. Это решение позволило использовать микросхемы кэш-памяти сторонних производителей. Вместе с тем, высокочастотные микросхемы были весьма дороги, поэтому с целью удешевления конструкции кэш работал на половинной частоте процессора.
С микросхемой ядра соприкасается теплораспределительная пластина, к которой крепится система охлаждения. Интересен тот факт, что Intel считала такой подход перспективным на 10 лет, хотя через два года, начнет отказываться от него. Процессор был предназначен для установки в щелевой разъем Slot 1, состоящий из 242 контактов, по составу сигналов напоминающий Socket 8, правда, с урезанной поддержкой многопроцессорности – можно было объединить только пару процессоров. Но Pentium II и не позиционировался для высокопроизводительных серверов, а для домашних компьютеров и мощных рабочих станций этих возможностей хватало.
Первые процессоры с именем Pentium II были представлены 7 мая 1997 года (кодовое название Klamath). Вследствие модернизации оригинального ядра P6 увеличилось количество транзисторов в ядре до 7,5 млн. Изготавливался с применением техпроцесса 0,35 мкм, и был рассчитан на напряжение питания 2,8 В.. Были представлены три процессора с частотами 233, 266 и 300 МГц, работающие на частоте шины 66 МГц. Кэш память второго уровня работала на половинной частоте ядра (116, 133 и 150 МГц соответственно).
Второе поколение Pentium II было объявлено 26 января 1998 года. Ядро под названием Deschutes отличалось от предшественника Klamath только обновленным техпроцессом 0,25 мкм, и уменьшенным напряжением питания до 2 В. Благодаря этим отличиям значительно уменьшилось тепловыделение, и увеличился частотный потенциал ядра. Первой была представлена модель с частотой 333 МГц, использующая 66 МГц шину, а 15 апреля 1998 года были анонсированы модели с частотами 350 и 400 МГц, ключевым отличием которых помимо очередного увеличения тактовой частоты была системная шина с частотой 100 МГц. И наконец, 24 августа была представлена топовая модель линейки Pentium II, с частотой 450 МГц.
Также на новом ядре выпускались и младшие модели линейки, с частотами 266 и 300 МГц, спрос на которые оставался велик после снятия Klamath с производства.
Еще одной особенностью процессоров с ядром Deschutes, было изменение упаковки процессора. Теперь микросхемы кэш-памяти располагались на одной стороне с ядром на процессорной плате. Но при увеличении тактовых частот ядра, частота кэш-памяти тоже росла, и возникла проблема с ее охлаждением. Сначала была попытка решить ее в рамках корпуса S.E.C.C., установив теплораспределительную пластину с выступами, касающимися микросхем кэша. А позднее применив новый корпус S.E.C.C.2, основным отличием которого от S.E.C.C. было отсутствие теплораспределительной пластины – теперь кулер непосредственно контактировал с микросхемами, обеспечивая лучший теплоотвод. Ядро старших модели в конце производства стали упаковывать аналогично первым Pentium !!! – кэш память с одной стороны от ядра, и открытый кристалл процессора для улучшения теплоотвода.
Celeron
15 апреля 1998 года, параллельно с выпуском высокопроизводительных моделей Pentium II 350 и 400 МГц, и презентацией 100 МГц шины, была представлена новая линейка бюджетных процессоров – Celeron. До этого момента в бюджетном сегменте были представлены процессоры Pentium MMX, которые перестали обеспечивать конкурентную производительность. Чтобы не терять позиций на привлекательном рынке дешевых ПК, Intel выпускает новый процессор, который является не чем иным, как Pentium II Deschutes лишенный микросхем кэша второго уровня и работающий исключительно на 66 МГц шине! Естественно это сказалось на производительности, которая иногда была даже ниже, чем у Pentium MMX который он должен был заменить. Но у новинки было два неоспоримых преимущества – во первых вместо Celeron-а потом можно будет поставить полноценный Pentium II, а на некоторые платы и Pentium !!!, а во вторых он обладал отличным разгонным потенциалом – очень часто простым изменением частоты шины до 100 МГц получали итоговые частоты 400-450 МГц, что несмотря на отсутствие кэша давало хорошую прибавку в производительности. Напомню, что разгон процессоров Pentium II ограничивали микросхемы кэш-памяти, которых в Celeron-е просто не было!
Первый процессор Celeron имел частоту 266 МГц, напряжение ядра 2 В и шину 66 МГц. Кодовое имя ядра Covington. За исключение кэш-памяти полностью повторяет характеристики старшего Deschutes. 8 июня была выпущена 300 МГц модель. Выпускался в конструктиве S.E.P.P. (Single Edge Processor Package) – открытая плата без корпуса, к которой крепился радиатор.
Несмотря на некоторую популярность нового процессора, было понятно, что полное отсутствие кэш-памяти второго уровня – это тупиковая ветвь. Однако освоение нового 0,25 мкм техпроцесса открыло новые возможности – теперь можно было расположить небольшую по размеру кэш-память на одном кристалле с ядром, и при этом получить невысокую себестоимость и тепловыделение.
Одновременно с выходом топового Pentium II 450 МГц, 24 августа 1998 года, были представлены две модели бюджетного процессора Celeron на новом ядре Mendocino, отличительной чертой которых была интегрированная в ядро кэш-память второго уровня размером 128 Кб работающая на полной частоте процессора! В архитектурном плане ничего нового ядро Mendocino не принесло, за исключением кэша на одном куске кремния с ядром. Естественно это привело к заметному росту количества транзисторов – теперь оно составляет 19 млм. Напомню что «голое» ядро Deschutes, являющееся основой для Mendocino, содержит «всего» 7,5 миллионов транзисторов. Таким образом, выпустив новую модель Celeron, Intel продемонстрировала, что технологии достигли такого уровня, что стало возможным «упаковать» вместе с ядром процессора кэш, содержащий более 10 миллионов транзисторов, и в итоге получить себестоимость бюджетного решения.
Что касается производительности, то она почти сравнялась с производительностью «старшего брата» Pentium II, на сравнимых частотах. Сложилась ситуация, когда бюджетный процессор, благодаря более прогрессивной архитектурной реализации, порой показывал более высокий уровень производительности, чем старший, стоящий в полтора-два раза дороже. Конечно, были задачи, для которых решающим оказывался именно размер кэша, но подавляющее большинство программ гораздо охотнее реагировали на увеличении его скорости. Кроме этого новое ядро не имело внешнего «груза» в виде капризных микросхем кэша – разгонный потенциал Mendocino оказался такой-же как у старого, безкэшевого Celeron, что позволяло при частоте шины 100 МГц даже обогнать по скорости флагмана Pentium II 450.
Первыми на новом ядре были представлены две модели 333 и 300А. Буква А в данном случае применялась для того, чтобы отличить новый Celeron от старого, работающего на такой-же частоте. Как и предшественник, новый Celeron имел конструктив S.E.P.P. и устанавливался в Slot 1.
Однако с появлением линейки Celeron, и в особенности ядра Mendocino, которое показало, что можно обойтись без внешних микросхем кэша, наличие процессорной платы стало накладным. Дело в том, что сама плата стоит денег, и установить процессор на плату оказывается дороже приблизительно на 10 долларов, чем упаковать в привычный корпус с матрицей штырьковых выводов. Для бюджетного процессора эти 10 долларов могут оказаться решающими.
Руководствуясь подобными мыслями, 4 января 1999 года Intel представляет очередные процессоры в линейке Celeron с частотами 366 и 400 МГц, главным отличием которых был новый конструктив – P.P.G.A (Plastic Pin Grid Array), уже знакомая по Pentium MMX пластиковая упаковка. Новая упаковка естественно потребовала новых плат с разъемом Socket 370. В дальнейшем модели с частотами до 433 МГц выпускались параллельно для Slot 1 и Socket 370, а более высокочастотные, с частотами до 533 МГц только для Socket 370. Для установки последних моделей в Slot 1 системные платы, выпускались переходники.
Pentium !!!
26 февраля 1999 года Intel представляет свой очередной процессор Pentium !!! (кодовое имя ядра - Katmai), который, впрочем, практически не отличался от Pentium II. Все то-же модернизированное ядро P6, тот-же кэш (16+16 Кб L1, 512 Кб L2 работающий на половинной частоте), такая-же 100 МГц шина и 0,25 мкм техпроцесс, тот-же корпус S.E.C.C.2, что и у старших моделей предшественника. Главное отличие в поддержке 70 новых команд, названных SSE.
Процессор Pentium !!! содержит еще один конвейер для работы с набором из 70 команд SSE (Streaming SIMD Extensions). Для команд SSE были добавлены восемь 128-битных регистров, которые могут хранить по четыре вещественных числа одинарной точности. Таким образом, выполняя операцию над двумя регистрами, обрабатываются сразу четыре пары чисел. Но, как и в случае с MMX, нужна в первую очередь программная оптимизация для получения эффекта (который может достигать 60-80%) от новых инструкций.
Кроме добавления модуля SSE, также был расширен набор команд MMX, и усовершенствован механизм потокового доступа к памяти, что по обещаниям Intel должно было поднять производительность до 20%, на практике-же разница была небольшой.
Первыми были выпущены модели с частотами 450 и 500 МГц. Позже, 17 мая была представлена модель с частотой 550 Мгц, а 2 августа 1999 года 600 МГц. Все Pentium !!! на ядре Katmai работали с частотой шины 100 МГц (600 МГц версия могла иметь шину 133 МГц) и имели 512 Кб кэш-памяти второго уровня на процессорной плате, работающей на половинной частоте. Добавление в ядро модуля SSE привело к увеличению количества транзисторов в ядре до 9,5 млн. выпускаемых с применением техпроцесса 0,25 мкм. и работающих при напряжении питания 2 В.
Следующее заметное обновление Pentium !!! произошло 25 октября 1999 года, когда была представлена линейка процессоров с частотами от 500 до 733 МГц на новом ядре Coppermine. Именно Coppermine является новым процессором, а не доработкой Deschutes.
Главным отличием от Katmai, было применение техпроцесса 0,18 мкм, что в свою очередь позволило добавить в ядро интегрированную кэш-память второго уровня размером 256 Кб. Важным было то, что вместе с уменьшением размера была увеличена шина кэша с 64 до 256 бит! Новый кэш был назван Advanced Transfer Cache (кэш с улучшенной передачей), что отражало суть нововведений – несмотря на вдвое меньший размер, производительность кэша увеличилась вдвое. Добавление кэш-памяти увеличило количество транзисторов в ядре до рекордных 28 миллионов. Кроме этого было понижено напряжение питания до 1,6 В.
Процессоры на ядре Coppermine выпускались для установки как в Slot 1, так и в Socket 370 параллельно. Но если первые использовали обычный S.E.C.C.2 картридж, то версии для установки в Socket 370 сменили конструктив на FC-PGA (Flip-Chip Pin Grid Array) – микросхема ядра процессора была перенесена с нижней на верхнюю сторону упаковки для улучшения охлаждения. Но отрицательным моментом была «уязвимость» ядра – неквалифицированный установщик при установке системы охлаждения мог физически повредить ядро. Хотя бывали случаи когда ядро с большими сколами продолжало нормально функционировать (в моем компьютере был такой экземпляр, который кроме того что не пострадал от двух сколов, еще и работал на частоте 1240 МГц).
С выходом Coppermine широкое распространенные получила шина 133 МГц. Выпускались модели, рассчитанные как на 100, так и на 133 МГц системную шину. Для отличия моделей с одинаковой тактовой частотой, но различными параметрами было применено буквенное обозначение — так на ядро Coppermine указывала буква E (от англ. Enhanced — улучшенный), а на 133 МГц шину – B (от англ. Bus — шина). Таким образом название могло выглядеть так - Pentium !!! 733 EB.
8 марта 2000 года, был объявлен Pentium !!! с частотой 1000 МГц (1 ГГц), а позже модели заполнившие диапазон от 733 до 1000 МГц. В июле была попытка выпустить процессор с частотой 1130 МГц, но она закончилась неудачей - в предельных режимах он работал очень нестабильно, и в августе все процессоры с этой частотой были отозваны - этот инцидент сильно подмочил репутацию Intel.
Celeron
После выхода Pentium !!!, выпуск процессоров Celeron продолжался на ядре Mendocino. Для более четкой сегментации бюджетного процессора он сохранял такие признаки как уменьшенный размера кэша второго уровня, медленная шина 66 МГц и тактовые частоты ниже, чем у старшего Pentium. Но в тот момент когда Pentium !!! перешагнул отметку в 1000 МГц, частота Celeron остановилась на 533 МГц. Продолжать развитие Mendocino не имело смысла по двум причинам. Во первых техпроцесс 0,25 мкм. серьезно ограничивал частотный потенциал, а во вторых при переходе на 0,18 мкм. техпроцесс экономически не выгодно было производить процессоры одновременно с применением двух различных технологий.
Таким образом, 29 марта 2000 года были представлены процессоры Celeron с частотами 533, 566 и 600 МГц, выпущенные на ядре Coppermine 128 или Coppermine Lite. Это был тот-же Pentium !!! Coppermine, но с отключенной половиной кэша. В отличие от Mendocino, хоть размер кэша и остался старый, но теперь это был Advanced Transfer Cache, что обеспечивало большую скорость его работы. Конструктивно выпускался только в корпусе FC-PGA, и устанавливался в разъем Socket 370, но имел ограниченную совместимость со старыми платами. В платы с разъемом Slot 1 новые процессоры можно было установить с помощью переходника.
Процессоры с частотами от 533 до 766 работали с частотой шины 66 МГц, а появившаяся 3 января 2001 года модель с частотой 800 МГц уже использовала шину 100 МГц. Частоты Celeron на ядре Coppermine были немного выше чем у старшего Pentium !!! – до 1100 МГц.
Tualatin
Tualatin - это изначальное название глобального проекта Intel по переводу производства процессоров на 0,13-микронную технологию. Первыми процессорами с новым техпроцессом были Pentium !!! на ядре Tualatin, выпущенные 21 июня 2001 года. На рынке уже присутствовали первые модели Pentium 4, поэтому судьба нового процессора оказалось весьма печальной – несмотря на более высокую чем у Pentium 4 производительность, распространения на рынке он не получил и в основном поставлялся только крупным сборщикам.
Само ядро почти полностью повторяло Coppermine, за исключением техпроцесса 0,13 мкм. Главным отличием была технология "Data Prefetch Logic", повышающая производительность, предварительно загружая данные, необходимые приложению в кэш. Кэш второго уровня тоже затронули изменения. С выходом Tualatin линейка Pentium !!! «распалась» на десктопную, и серверную названую Pentium III-S. В первой кэш так и остался 256 Кб, а в серверном Tualatin был увеличен до 512 Кб. И последним отличием было использование «новой» системной шины AGTL, которая отличалась от использовавшейся ранее AGTL+ уменьшенным с 1,5В до 1,25В уровнем сигнала, что сделало невозможным работу на старых платах (на самом деле ограничение было искусственным, и в интернете появились описания модификаций плат для работы с Tualatin). Благодаря увеличению размера кэша количество транзисторов в ядре составило 44 млн. Ну и наконец, у процессора была новая упаковка FC-PGA 2, которая отличалась теплораспределительной крышкой защищающей ядро от повреждений.
Так как основные силы Intel были направлены на продвижение нового флагмана Pentium 4, ядро Tualatin было отправлено на нижний сегмент рынка, где практически без изменений использовалось в процессорах Celeron. Никогда еще Celeron не был так близок к полноценному Pentium, отличаясь от него только частотой шины 100 МГц, и сохранив главное преимущество в виде 256 Кб кэша. Первый Celeron использующий новое ядро, с частотой 1,2 ГГц, был представлен 2 октября 2001 года. Позже линейка была расширена моделями от 900 (выпущена небольшим тиражом), до 1400 МГц. Последняя модель с частотой 1400 МГц была анонсирована 15 мая 2002 года.
Комментариев нет:
Отправить комментарий