Pentium II

procesador Pentium II con tecnología MMX, cartucho SECC.

La marca Pentium II se refiere a la microarquitectura Intel de sexta generación ("P6") y microprocesadores compatibles con x86 introducidos el 7 de mayo de 1997. Contiene 7,5 millones transistores (27,4 millones en el caso del Dixon móvil con 256 KB de caché L2), el Pentium II presentaba una versión mejorada del núcleo de la primera generación P6 del Pentium Pro, que contenía 5,5 millones de transistores. Sin embargo, su subsistema de caché L2 fue una degradación en comparación con los Pentium Pros. Es un microprocesador de un solo núcleo.

En 1998, Intel estratificó la familia Pentium II al lanzar la línea de procesadores Celeron basada en Pentium II para estaciones de trabajo de gama baja y la línea Pentium II Xeon para servidores y estaciones de trabajo de gama alta. El Celeron se caracterizó por una caché L2 de velocidad completa en matriz reducida u omitida (en algunos casos presente pero deshabilitada) y un FSB de 66 MT / s. El Xeon se caracterizó por una gama de caché L2 de velocidad máxima (desde 512 KB hasta 2048 KB), un FSB de 100 MT/s, una interfaz física diferente (ranura 2) y soporte para multiprocesamiento simétrico.

En febrero de 1999, el Pentium II fue reemplazado por el casi idéntico Pentium III, que solo agregó el entonces nuevo conjunto de instrucciones SSE. Sin embargo, la familia anterior continuaría produciéndose hasta junio de 2001 para unidades de escritorio, septiembre de 2001 para unidades móviles y finales de 2003 para dispositivos integrados.

Resumen

El microprocesador Pentium II se basó en gran medida en la microarquitectura de su predecesor, el Pentium Pro, pero con algunas mejoras significativas.

A diferencia de los procesadores Pentium y Pentium Pro anteriores, la CPU Pentium II se empaquetó en un módulo basado en ranuras en lugar de un zócalo de CPU. El procesador y los componentes asociados se transportaron en una placa secundaria similar a una placa de expansión típica dentro de un cartucho de plástico. Se llevó un disipador de calor fijo o extraíble en un lado, a veces usando su propio ventilador.

Este paquete más grande fue un compromiso que permitió a Intel separar la memoria caché secundaria del procesador y al mismo tiempo mantenerla en un bus trasero estrechamente acoplado. La caché L2 se ejecutaba a la mitad de la frecuencia de reloj del procesador, a diferencia del Pentium Pro, cuya caché L2 externa se ejecutaba a la misma frecuencia que el procesador. Sin embargo, su asociatividad se incrementó a 16 vías (en comparación con las 4 vías del Pentium Pro) y su tamaño siempre fue de 512 KB, el doble de la opción más pequeña de 256 KB en el Pentium Pro. La memoria caché fuera del paquete resolvió los problemas de bajo rendimiento del Pentium Pro, lo que permitió a Intel introducir el Pentium II a un nivel de precio estándar.

Intel mejoró el rendimiento de ejecución de código de 16 bits en el Pentium II, un área en la que el Pentium Pro se encontraba en una desventaja notable, al agregar cachés de registro de segmento. La mayoría del software de consumo de la época todavía usaba al menos algún código de 16 bits, debido a una variedad de factores. Los problemas con los registros parciales también se solucionaron agregando un indicador interno para omitir los vaciados de canalización siempre que sea posible. Para compensar la caché L2 más lenta, el Pentium II presentaba 32 KB de caché L1, el doble que el Pentium Pro, así como 4 búferes de escritura (frente a 2 en el Pentium Pro); estos también pueden ser utilizados por cualquiera de las tuberías, en lugar de que cada uno se fije a una tubería. El Pentium II también fue la primera CPU basada en P6 en implementar el conjunto de instrucciones SIMD de enteros Intel MMX que ya se había introducido en el Pentium MMX.

El Pentium II era básicamente una versión más orientada al consumidor del Pentium Pro. Era más barato de fabricar debido a la memoria caché L2 separada y más lenta. El rendimiento mejorado de 16 bits y la compatibilidad con MMX lo convirtieron en una mejor opción para los sistemas operativos de nivel de consumidor, como Windows 9x y aplicaciones multimedia. La penalización de rendimiento de la memoria caché L2 más lenta y económica se mitigó con la memoria caché L1 duplicada y las mejoras arquitectónicas para el código heredado. Se incrementó el rendimiento general del procesador y se redujeron los costos.

Todos los Klamath y algunos de los primeros Deschutes Pentium II utilizan un controlador de memoria caché L2/chip RAM de etiqueta combinado que solo permite almacenar en memoria caché 512 MB; Si bien, en teoría, se podría instalar más RAM, esto daría como resultado un rendimiento muy lento. Si bien este límite era prácticamente irrelevante para el usuario doméstico promedio en ese momento, era una preocupación para algunos usuarios de estaciones de trabajo o servidores. Presumiblemente, Intel implementó esta limitación deliberadamente para distinguir el Pentium II de la línea Pentium Pro más lujosa, que tiene un área completa de almacenamiento en caché de 4 GB. El '82459AD' la revisión del chip en algunos Pentium II de 333 MHz y todos los Pentium II de 350 MHz y más rápidos eliminó esta restricción y también ofreció un área completa de 4 GB almacenable en caché.

Variantes

Klamath

El microprocesador original Klamath Pentium II (código de producto Intel 80522) funcionaba a 233, 266 y 300 MHz y se producía en un proceso de 0,35 μm. Sin embargo, la versión de 300 MHz solo estuvo disponible en grandes cantidades a finales de 1997. Estas CPU tenían un bus frontal de 66 MHz y se usaron inicialmente en placas base equipadas con el antiguo chipset Intel 440FX Natoma diseñado para el Pentium Pro. Sistemas basados en Pentium II que utilizan el conjunto de chips Intel 440LX Balboa ampliamente popularizado SDRAM (que reemplazaría a EDO RAM y ya se introdujo con 430VX) y el bus de gráficos AGP.

El 14 de julio de 1997, Intel anunció una versión del Pentium II Klamath con 2 cachés ECC L2 de 72 bits para servidores de nivel de entrada, a diferencia de los 2 de 64 bits no -Caché ECC L2 en modelos normales. Los bits adicionales le brindan la capacidad de corrección de errores integrada en el hardware, sin afectar el rendimiento. La variante se puede determinar a través del número de pieza de la CPU.

En la "Familia/Modelo/Paso a paso" de Intel esquema, las CPU Klamath son de la familia 6, modelo 3.

Deschutes

El Deschutes Core Pentium II (80523), que debutó a 333 MHz en enero de 1998, se produjo con un proceso de 0,25 μm y tiene un consumo de energía significativamente menor. El tamaño del troquel es de 113 mm². La variante de 333 MHz fue la CPU Pentium II final que usaba el bus frontal anterior de 66 MHz; todos los modelos posteriores de Deschutes-core utilizaron un FSB de 100 MHz. Más tarde, en 1998, también se lanzaron los Pentium II que funcionaban a 266, 300, 350, 400 y 450 MHz. El núcleo de Deschutes introdujo las instrucciones FXSAVE y FXRSTOR para guardar y restaurar rápidamente el contexto de la FPU. Hacia el final de su vida de diseño, se produjeron chips Deschutes con capacidad de 500 MHz dentro de las especificaciones de diseño y refrigeración de Intel. Sin embargo, estos no fueron comercializados. En lugar de destruir las unidades que ya tenían bloqueado el multiplicador, las unidades Deschutes que habían sido probadas y bloqueadas con un multiplicador de 5 se vendieron a 333 MHz. Esto se logró al deshabilitar la opción de bus de 100 MHz. Los overclockers, al enterarse de esto, compraron las unidades en cuestión y las ejecutaron a más de 500 MHz; más notablemente, al hacer overclocking, el lote final de "333 MHz" Las CPU eran capaces de alcanzar velocidades mucho más altas que las CPU vendidas a 350, 400 o 450 MHz.

Simultáneamente con el lanzamiento de los núcleos Deschutes compatibles con un bus frontal de 100 MHz, Intel lanzó el conjunto de chips 440BX Seattle y sus derivados, los conjuntos de chips 440MX, 450NX y 440ZX. Reemplazando el viejo FSB de 66 MHz, que había estado en el mercado desde 1993, el FSB de 100 MHz resultó en sólidas mejoras de rendimiento para la línea Pentium II. Los chips Pentium II a partir de 350 MHz se lanzaron en factores de forma SECC y SECC2. Los últimos Pentium II también marcaron el cambio a un empaque basado en flip-chip con contacto directo del disipador de calor con la matriz, a diferencia de la unión tradicional.

Mientras que Klamath cuenta con 4 chips de caché y simula la doble portabilidad a través del intercalado (2x 64 bits) para una ligera mejora del rendimiento en los accesos simultáneos, Deschutes solo tiene 2 cachés chips y ofrece un rendimiento de caché L2 ligeramente inferior a la misma velocidad de reloj. Además, Deschutes siempre cuenta con caché L2 habilitado para ECC.

Pentium II Xeon 450 MHz con 512 KB caché. Se ha eliminado la cubierta de cartucho.

El Pentium II Xeon era una versión de gama alta del núcleo de Deschutes diseñada para su uso en estaciones de trabajo y servidores. Principalmente, utilizó un tipo diferente de ranura (ranura 2), carcasa, diseño de placa y caché L2 personalizado de velocidad completa más costoso, que estaba fuera de la matriz. Se produjeron versiones con caché L2 de 512 KB, 1 MB o 2 MB variando el número de chips de 512 KB incorporados en la placa.

Pentium II Overdrive sin disipador de calor. núcleo de Deschutes a la izquierda, caché a la derecha

En la "Familia/Modelo/Paso a paso" de Intel esquema, las CPU de Deschutes son de la familia 6, modelo 5 y tienen el número de pieza 80523.

Pentium II OverDrive

En 1998, el núcleo Deschutes de 0,25 μm se utilizó en la creación del procesador Pentium II Overdrive, cuyo objetivo era permitir a los usuarios corporativos de Pentium Pro actualizar sus servidores obsoletos. La combinación del núcleo de Deschutes en un paquete flip-chip con un chip de caché L2 de velocidad completa de 512 KB del Pentium II Xeon en un módulo compatible con Socket 8 dio como resultado un procesador de 300 o 333 MHz que podría ejecutarse en un frente de 60 o 66 MHz -autobús lateral. Esta combinación reunió algunos de los aspectos más atractivos del Pentium II y el Pentium II Xeon: compatibilidad con MMX/rendimiento mejorado de 16 bits y caché L2 de máxima velocidad, respectivamente. El posterior "Dixon" Mobile Pentium II emularía esta combinación con 256 KB de caché de velocidad máxima.

En la "Familia/Modelo/Paso a paso" de Intel esquema, la CPU Pentium II OverDrive se identifica a sí misma como familia 6, modelo 3, aunque esto es engañoso, ya que no se basa en el núcleo Klamath de la familia 6/modelo 3. Como se menciona en la documentación de actualización del procesador Pentium II de Intel, "aunque este procesador tiene un CPUID de 163xh, utiliza un núcleo de procesador Pentium II CPUID 065xh".

Tonga

El núcleo Tonga de 0,25 μm fue el primer Pentium II móvil y tenía todas las características de los modelos de escritorio.

En la "Familia/Modelo/Paso a paso" de Intel esquema, las CPU de Tonga son de la familia 6, modelo 5.

Dixon

Pentium II Dixon muere

Después, en 1999, el 0,25; Se produjo un núcleo Dixon de 0,18 (400 MHz) μm con 256 KB de caché de alta velocidad integrado para el mercado móvil. Las revisiones mostraron que el núcleo Dixon era el tipo de Pentium II más rápido producido.

En la "Familia/Modelo/Paso a paso" de Intel esquema, las CPU Dixon son de la familia 6, modelo 6 y su código de producto Intel es 80524. Estos identificadores se comparten con los procesadores Mendocino Celeron.

Especificaciones básicas

Escritorio

Un pene II Klamath trasero con su carcasa de plástico eliminado, mostrando los chips de caché L2 y la etiqueta de caché SRAM (centro).

Un pene II Deschutes, variante SECC2. núcleo de CPU en el medio, caché a la derecha.

Deschutes die shot

Klamath (80522)

• L1 caché: 16 + 16 KB (Data + Instrucciones)
• Caché L2: 512 KB, como chips externos en el módulo CPU relojeado a la mitad de la frecuencia CPU.
• Paquete: Módulo Slot 1
• MMX
• bus frontal: 66 MHz, GTL+
• VCore: 2,8 V
• Proceso: 0,35 μm CMOS
• Primera liberación: 7 de mayo de 1997
• Reloj: 233, 266, 300 MHz

Deschutes (80523)

• L1 caché: 16 + 16 KB (Data + Instrucciones)
• Caché L2: 512 KB, como chips externos en el módulo CPU relojeado a la mitad de la frecuencia CPU.
• Paquete: Módulo Slot 1
• MMX
• bus frontal: 66, 100 MHz, GTL+
• VCore: 2.0 V
• Proceso: 0,25 μm CMOS
• Primera publicación: 26 de enero de 1998
• Reloj: 266-450 MHz
  • 66 MHz FSB: 266, 300, 333 MHz
  • 100 MHz FSB: 350, 400, 450 MHz

Deschutes (Pentium II Overdrive)

• L1 caché: 16 + 16 KB (Data + Instrucciones)
• L2 cache: 512 KB chip externo en el módulo CPU funcionando al 100% de velocidad de CPU
• Socket: Socket 8
• bus frontal: 60 o 66 MHz, GTL+
• VCore: 3.1–3.3 V (Tiene regulador de tensión a bordo)
• Fabricación: 0,25 μm
• Basado en el Pentium de generación de Deschutes II
• Primera publicación: 1998
• Supports MMX technology
• El número sSpec SL2KE denota un Pentium II Overdrive vendido con una combinación de calorsink/fan integrada para Socket 8. [Nota que el número de sspec SL2EA denota un Pentium II Overdrive vendido con un disipador de calor integrado pero sin ventilador para Ranura 1.]

Móvil

Tonga (80523)

Pentium móvil II (Tonga).

Pentium II móvil

• L1 caché: 16 + 16 KB (Data + Instrucciones)
• Caché L2: 512 KB, como chips externos en el módulo CPU relojeado a la mitad de la frecuencia CPU.
• Paquete: MMC-1, MMC-2, Mini-Cartridge
• MMX
• bus frontal: 66 MHz, GTL+
• VCore: 1.6 V
• Proceso: 0,25 μm CMOS
• Primer lanzamiento: 2 de abril de 1998
• Reloj: 233, 266, 300 MHz

Dixon (80524)

Intel móvil Pentium II (Dixon) 400 MHz.

Pentium II PE móvil ("Rendimiento mejorado")

• L1 caché: 16 + 16 KB (Data + Instrucciones)
• L2 caché: 256 KB, on-die, velocidad completa.
• Paquete: BGA1, MMC-1, MMC-2, μPGA1 PPGA-B615
• MMX
• bus frontal: 66, 100 MHz, GTL+
• VCore: 1.5, 1.55, 1.6, 2.0 V
• Proceso: 0,25; 0,18 (400 MHz) μm CMOS
• Primer lanzamiento: 25 de enero de 1999
• Reloj: 266, 300, 333, 366, 400 MHz
• Con un contenido de 27,4 millones de transistores
• El tamaño de la matriz es de 10.36 mm x 17.36 mm = 179.8496 mm²