Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Klamath (микропроцессор) )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Pentium II
Оригинальный чехол Pentium II badge.png
Значок на оригинальном корпусе Pentium II MMX
Основная информация
Запущен7 мая 1997 г.
Снято с производства26 декабря 2003 г. [1]
Общий производитель (и)
  • Intel
Представление
Максимум. Тактовая частота процессора От 233 МГц до 450 МГц
Скорость FSBОт 66 МГц до 100 МГц
Архитектура и классификация
Мин. размер элементаОт 0,35 мкм до 0,18 мкм
Набор инструкцийIA-32
Расширения
Физические характеристики
Ядра
  • 1
Розетки)
Продукты, модели, варианты
Основное имя (я)
  • Кламат
  • Deschutes
  • Тонга
  • Диксон
История
ПредшественникPentium , Pentium Pro
ПреемникPentium III
Процессор Pentium II с технологией MMX, картридж SECC.

Торговая марка Pentium II [2] относится к микроархитектуре Intel шестого поколения (« P6 ») и x86- совместимым микропроцессорам, представленным 7 мая 1997 года. Содержит 7,5 миллионов транзисторов (27,4 миллиона в случае мобильного Dixon с 256  КБ L2-кэш ) Pentium II отличался улучшенной версией первого ядра Pentium Pro поколения P6 , которое содержало 5,5 миллионов транзисторов. Однако его подсистема кеш-памяти второго уровня была устаревшей по сравнению с Pentium Pro.

В 1998 году Intel разделила семейство Pentium II, выпустив линейку процессоров Celeron на базе Pentium II для рабочих станций начального уровня и линейку Pentium II Xeon для серверов и высокопроизводительных рабочих станций. Celeron характеризовался уменьшенным или отсутствующим (в некоторых случаях присутствующим, но отключенным) встроенным полноскоростным кешем L2 и FSB 66 МТ / с. Xeon отличался диапазоном полноскоростных кэшей L2 (от 512 КБ до 2048 КБ), системной шиной 100 МТ / с, другим физическим интерфейсом ( слот 2 ) и поддержкой симметричной многопроцессорной обработки .

В феврале 1999 года Pentium II был заменен почти идентичным Pentium III , который только добавлял тогда новый набор инструкций SSE . Однако старое семейство будет производиться до июня 2001 года для настольных компьютеров [3], сентября 2001 года для мобильных устройств [4] и до конца 2003 года для встроенных устройств. [1]

Обзор [ править ]

Микропроцессор Pentium II был в значительной степени основан на микроархитектуре своего предшественника Pentium Pro , но с некоторыми существенными улучшениями. [5]

В отличие от предыдущих процессоров Pentium и Pentium Pro, процессор Pentium II был упакован в модуль на основе слота, а не в разъем процессора . Процессор и связанные с ним компоненты были размещены на дочерней плате, похожей на обычную плату расширения в пластиковом картридже. Неподвижный или съемный радиатор переносился на одной стороне, иногда с использованием собственного вентилятора. [6]

Этот более крупный пакет был компромиссом, позволившим Intel отделить вторичный кэш от процессора, сохранив его на тесно связанной задней шине . Кэш L2 работал на половине тактовой частоты процессора, в отличие от Pentium Pro, у которого кэш второго уровня вне кристалла работал на той же частоте, что и процессор. Однако его ассоциативность была увеличена до 16-канальной (по сравнению с 4-канальной на Pentium Pro), а его размер всегда составлял 512 КБ, что вдвое меньше самого маленького варианта 256 КБ на Pentium Pro. Кэш вне упаковки решил проблему низкой производительности Pentium Pro, что позволило Intel представить Pentium II по доступной цене. [7] [8]

Intel улучшила производительность выполнения 16-битного кода на Pentium II, область, в которой Pentium Pro был заметным препятствием, добавив кеши регистров сегментов. Большинство потребительских программ того времени по-прежнему использовали хотя бы 16-битный код из-за множества факторов. Проблемы с частичными регистрами также были решены путем добавления внутреннего флага для пропуска очистки конвейера, когда это возможно. [9] Чтобы компенсировать более медленный кэш L2, Pentium II имел 32 КБ кеша L1, вдвое больше, чем у Pentium Pro, а также 4 буфера записи (против 2 у Pentium Pro); они также могут использоваться любым конвейером, вместо того, чтобы каждый из них был прикреплен к одному конвейеру. [10] [11] Pentium II был также первым процессором на базе P6, который реализовал Intel MMX.целочисленный набор инструкций SIMD, который уже был введен в Pentium MMX . [7]

Pentium II был в основном более ориентированной на потребителя версией Pentium Pro. Его производство было дешевле из-за отдельной, более медленной кэш-памяти L2. Улучшенная 16-битная производительность и поддержка MMX сделали его лучшим выбором для операционных систем потребительского уровня, таких как Windows 9x , и мультимедийных приложений. Падение производительности более медленного и дешевого кэша L2 было смягчено за счет удвоения кеша L1 и архитектурных улучшений для унаследованного кода. Повышена общая производительность процессора при снижении затрат. [7] [12]

Все Klamath и некоторые ранние Deschutes Pentium II используют комбинированный контроллер кэш-памяти L2 / чип RAM тега , который позволяет кэшировать только 512 МБ; Хотя теоретически можно было бы установить больше ОЗУ, это привело бы к очень низкой производительности. Хотя в то время этот предел был практически несущественным для среднего домашнего пользователя, он вызывал беспокойство у некоторых пользователей рабочих станций или серверов. Предположительно, Intel намеренно ввела это ограничение, чтобы отличить Pentium II от более престижной линейки Pentium Pro, которая имеет полную кэшируемую область 4 ГБ. В версии «82459AD» чипа с частотой около 333 МГц и всех Pentium II с тактовой частотой 350 МГц и выше было снято это ограничение, а также была предоставлена ​​полная кэшируемая область размером 4 ГБ. [13] [14]

Варианты [ править ]

Кламат [ править ]

Первоначальный микропроцессор Klamath Pentium II (код продукта Intel 80522) работал на частотах 233, 266 и 300  МГц и производился по процессу 0,35 мкм . [7] [15] Версия 300 МГц, однако, стала доступна в больших количествах позже в 1997 году. [15] Эти процессоры имели интерфейсную шину 66 МГц и первоначально использовались на материнских платах, оснащенных устаревшим чипсетом Intel 440FX Natoma, разработанным для Pentium Pro. [16] Системы на базе Pentium II, использующие набор микросхем Intel 440LX Balboa, широко популяризировали SDRAM (которая должна была заменить EDO RAMи уже был представлен с 430VX) и графической шиной AGP . [17]

14 июля 1997 года Intel анонсировала версию Pentium II Klamath с 2 × 72-битным кэшем L2 с ECC для серверов начального уровня, в отличие от 2x64-битного кэша L2 без ECC на обычных моделях. [18] Дополнительные биты дают возможность исправления ошибок, встроенную в оборудование, без снижения производительности. Вариант можно определить по номеру детали ЦП.

В схеме Intel «Семейство / Модель / Степпинг» процессоры Klamath относятся к семейству 6, модели 3.

Deschutes [ править ]

Дешют ядро Pentium II (80523), который дебютировал на частоте 333 МГц в январе 1998 г., был произведен с 0,25 мкм процесса и имеет значительно более низкую передаваемую мощность. [15] Размер матрицы 113 мм 2 . Вариант 333 МГц был последним процессором Pentium, который использовал более старую внешнюю шину 66 МГц ; все последующие модели с ядром Deschutes использовали системную шину 100 МГц. Позже в 1998 году были также выпущены Pentium II с частотой 266, 300, 350, 400 и 450 МГц. [15] Дешет ядро представило FXSAVE и инструкцию FXRSTOR для быстрого контекста FPU сохранения и восстановления. [19]Ближе к концу своего проектного срока были произведены чипы Deschutes, способные работать на частоте 500 МГц с охлаждением Intel и спецификациями дизайна. Однако они не продавались. Вместо того, чтобы уничтожать блоки с уже заблокированным множителем, те блоки Deschutes, которые были протестированы и заблокированы с множителем 5, были проданы как имеющие частоту 333 МГц. Это было достигнуто отключением опции шины 100 МГц. Оверклокеры , узнав об этом, покупали рассматриваемые устройства и запускали их на частотах выше 500 МГц; особенно примечательно, что при разгоне последняя партия процессоров с тактовой частотой 333 МГц была способна работать с гораздо большей скоростью, чем проданные процессоры с тактовой частотой 350, 400 или 450 МГц. [ необходима цитата ]

Одновременно с выпуском ядер Deschutes, поддерживающих внешнюю шину 100 МГц, корпорация Intel выпустила набор микросхем 440BX Seattle и его производные, наборы микросхем 440MX, 450NX и 440ZX. Замена устаревшей шины FSB 66 МГц, которая была на рынке с 1993 года, FSB 100 МГц привела к значительному повышению производительности линейки Pentium II. Чипы Pentium II, начиная с 350 МГц, выпускались как в форм-факторах SECC, так и в SECC2. Поздние Pentium II также ознаменовали переход к упаковке на основе перевернутого кристалла с прямым контактом радиатора с кристаллом, в отличие от традиционного соединения.

В то время как Klamath имеет 4 чипа кэш-памяти и имитирует двойное портирование посредством чередования (2x 64-битных) для небольшого повышения производительности при одновременном доступе, Deschutes имеет только 2 чипа кеш-памяти и предлагает немного более низкую производительность кеш-памяти L2 при той же тактовой частоте. Кроме того, Deschutes всегда имеет кэш второго уровня с поддержкой ECC. [20]

Pentium II Xeon 450 МГц с кэш-памятью 512 КБ. Крышка картриджа снята.

Pentium II Xeon был лидирующая версия ядра Deschutes предназначена для использования на рабочих станциях и серверах . В принципе, он использовал другой тип слота ( слот 2 ), корпус, конструкцию платы и более дорогой полноскоростной настраиваемый кэш L2, который был установлен вне кристалла. Выпускались версии с кэшем L2 размером 512 КБ, 1 МБ или 2 МБ за счет изменения количества чипов по 512 КБ, встроенных в плату. [21]

Pentium II Overdrive без радиатора. Ядро Deschutes слева, кэш справа

В схеме Intel «Семейство / Модель / Степпинг» процессоры Deschutes относятся к семейству 6, модели 5 и имеют номер детали 80523.

Pentium II OverDrive [ править ]

В 1998 году ядро ​​Deschutes 0,25 мкм было использовано при создании процессора Pentium II Overdrive , который был нацелен на то, чтобы позволить корпоративным пользователям Pentium Pro модернизировать свои устаревшие серверы. Объединение ядра Deschutes в корпусе flip-chip с полноскоростной микросхемой кэш-памяти L2 объемом 512 КБ от Pentium II Xeon в модуль, совместимый с Socket 8, привело к процессору 300 или 333 МГц, который может работать на передней панели с частотой 60 или 66 МГц -боковой автобус. Эта комбинация объединила некоторые из наиболее привлекательных аспектов Pentium II и Pentium II Xeon: поддержка MMX / улучшенная 16-битная производительность и полноскоростной кэш L2 соответственно. [22] Более поздний мобильный Pentium II "Dixon" будет эмулировать эту комбинацию с 256 КБ полноскоростной кэш-памяти.

В схеме Intel «Семейство / Модель / Степпинг» процессор Pentium II OverDrive идентифицирует себя как семейство 6, модель 3, хотя это вводит в заблуждение, поскольку он не основан на ядре Klamath семейства 6 / модели 3. Как упоминалось в документации по обновлению процессора Pentium II от Intel, «хотя этот процессор имеет CPUID 163xh, он использует процессорное ядро ​​процессора Pentium II CPUID 065xh». [23]

Тонга [ править ]

Ядро Tonga 0,25 мкм было первым мобильным Pentium II и имело все функции настольных моделей.

В схеме Intel «Семейство / Модель / Степень» процессоры Tonga относятся к семейству 6, модели 5.

Диксон [ править ]

Процессор Pentium II Dixon

Позже, в 1999 г., 0,25; Ядро Dixon 0,18 (400  МГц ) мкм с 256 КБ встроенной полноскоростной кэш-памяти было произведено для мобильного рынка. Обзоры показали, что ядро ​​Dixon было самым быстрым из произведенных Pentium II. [15]

В схеме Intel «Семейство / Модель / Степпинг» процессоры Dixon относятся к семейству 6, модели 6, а их код продукта Intel - 80524. Эти идентификаторы используются совместно с процессорами Mendocino Celeron .

Основные характеристики [ править ]

Рабочий стол [ править ]

Задняя сторона Pentium II Klamath со снятым пластиковым корпусом, на котором видны стандартные микросхемы кеш-памяти L2 и кэш-память SRAM (в центре).
Pentium II Deschutes , вариант SECC2. Ядро процессора посередине, кэш справа.
Deschutes Die shot

Кламат (80522) [ править ]

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 512 КБ, так как внешние микросхемы модуля ЦП работают на половине частоты ЦП.
  • Упаковка: модуль слот 1
  • MMX
  • Фронтальная шина : 66 МГц, GTL +
  • VCore: 2,8 В
  • Процесс : 0,35 мкм CMOS
  • Первый выпуск: 7 мая 1997 г.
  • Тактовая частота: 233, 266, 300 МГц

Deschutes (80523) [ править ]

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 512 КБ, так как внешние микросхемы модуля ЦП работают на половине частоты ЦП.
  • Упаковка: модуль слот 1
  • MMX
  • Фронтальная шина : 66, 100 МГц, GTL +
  • VCore: 2,0 В
  • Процесс: 0,25 мкм CMOS
  • Первый выпуск: 26 января 1998 г.
  • Тактовая частота: 266–450 МГц
    • 66 МГц FSB: 266, 300, 333 МГц
    • 100 МГц FSB: 350, 400, 450 МГц

Deschutes (Pentium II Overdrive) [ править ]

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: внешний чип 512 КБ на модуле ЦП, работающий на 100% скорости ЦП
  • Разъем: Разъем 8
  • Фронтальная шина : 60 или 66 МГц, GTL +
  • VCore: 3,1–3,3 В (имеет встроенный регулятор напряжения)
  • Изготовление: 0,25 мкм
  • На базе Pentium II поколения Deschutes
  • Первый выпуск: 1998 г.
  • Поддерживает технологию MMX
  • Номер sSpec SL2KE обозначает Pentium II Overdrive, продаваемый со встроенным радиатором / вентилятором для Socket 8. [Обратите внимание, что номер sSpec SL2EA обозначает Pentium II Overdrive, продаваемый со встроенным радиатором, но без вентилятора для слота 1.]

Мобильный [ править ]

Тонга (80523) [ править ]

Мобильный Pentium II (Тонга).

Мобильный Pentium II

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 512 КБ, так как внешние микросхемы модуля ЦП работают на половине частоты ЦП.
  • Упаковка: MMC-1 , MMC-2 , мини-картридж
  • MMX
  • Фронтальная шина : 66 МГц, GTL +
  • VCore: 1,6 В
  • Процесс: 0,25 мкм CMOS
  • Первый выпуск: 2 апреля 1998 г.
  • Тактовая частота: 233, 266, 300 МГц

Диксон (80524) [ править ]

Мобильный Intel Pentium II (Dixon) 400 МГц.

Мобильный Pentium II PE («Повышенная производительность»)

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 256 КБ, встроенный, полная скорость.
  • Корпус : BGA1 , MMC-1 , MMC-2 , μPGA1 PPGA-B615
  • MMX
  • Фронтальная шина : 66, 100 МГц, GTL +
  • VCore: 1,5, 1,55, 1,6, 2,0 В
  • Процесс: 0,25; 0,18 (400 МГц ) мкм CMOS
  • Первый выпуск: 25 января 1999 г.
  • Тактовая частота: 266, 300, 333, 366, 400 МГц
  • Содержит 27,4 миллиона транзисторов
  • Die размер ( полупроводниковый чип) составляет 10,36 мм х 17,36 мм = 179,8496 мм 2

См. Также [ править ]

  • Список микропроцессоров Intel Pentium II
  • Intel Celeron

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Уведомление об изменении продукта № 102659-02» (PDF) . Intel. 14 августа 2002 года. Архивировано из оригинального (PDF) 20 марта 2003 года . Проверено 14 октября 2019 года .
  2. ^ "Зал славы микропроцессоров" . Intel. Архивировано из оригинала 6 июля 2007 года . Проверено 11 августа 2007 года .
  3. ^ «Уведомление об изменении продукта № 896» (PDF) . Intel. 14 января 2000 года Архивировано из оригинального (PDF) 30 сентября 2000 года . Проверено 14 октября 2019 года .
  4. ^ «Уведомление об изменении продукта № 954» (PDF) . Intel. 13 марта 2000 года Архивировано из оригинального (PDF) от 15 августа 2000 года . Проверено 14 октября 2019 года .
  5. ^ «Микроархитектура MMX ™ процессоров Pentium с технологией MMX и микропроцессоров Pentium II» (PDF) . Intel Technology Journal . 1997. стр. 5. Архивировано из оригинального (PDF) 12 января 2011 года . Проверено 1 сентября 2017 года .
  6. ^ Пабст, Томас. Intel's Slot 1 CPUs Uncovered , Tom's Hardware, 3 мая 1998 г.
  7. ^ a b c d Пабст, Томас. Процессор Intel Pentium II ("Klamath") , Tom's Hardware, 1 марта 1997 г.
  8. ^ Лал Шимпи, Ананд. Intel Pentium II , Anandtech, 30 мая 1997 г.
  9. ^ "Частичный регистрационный стойл" . qcd.phys.cmu.edu . Проверено 23 апреля 2019 года .
  10. ^ "Руководство разработчика процессоров Pentium II" (PDF) . 1997. С. 2–14 . Проверено 1 сентября 2017 года .
  11. ^ [1] , Руководство для ПК, по состоянию на 16 июля 2016 г.
  12. ^ Пабст, Томас. Империя наносит ответный удар: процессор Intel Pentium II , Tom's Hardware, 30 апреля 1997 г.
  13. ^ [2] , Tom's Hardware, по состоянию на 16 июля 2016 г.
  14. ^ [3] , Руководство для ПК, по состоянию на 16 июля 2016 г.
  15. ^ a b c d e Реализация IA-32 Intel P2 (включая Celeron и Xeon). Архивировано 27 сентября 2007 г. на Archive.today , SandPile.org, по состоянию на 5 мая 2007 г.
  16. ^ Intel 440FX , PCGuide, доступ5 мая 2007.
  17. ^ Intel 440LX , PCGuide, доступ5 мая 2007.
  18. ^ [4] , Intel, по состоянию на 4 февраля 2017 г.
  19. ^ "EE Times - Новости" . Архивировано из оригинала на 5 декабря 1998 года . Проверено 14 октября 2019 года .
  20. ^ Schnurer, Георг (29 января 1998). «333: Pentium II, die Dritte» . c't - магазин компьютерной техники . Тенденции и новости (на немецком языке). Heise Verlag . Архивировано 22 февраля 2017 года . Проверено 6 сентября 2017 года .
  21. ^ Пабст, Томас. Процессор Intel Pentium II Xeon , Tom's Hardware, 2 июля 1998 г.
  22. ^ Машина архив Вайбак из Heise, доступ к 17 июня 2009
  23. ^ Обновление спецификаций для процессора Pentium II архивной 2011-08-31 в Wayback Machine

Внешние ссылки [ править ]

  • Список различных буквенно-цифровых обозначений моделей PII, PIII и Celeron
  • CPU-INFO: Intel Pentium II, подробная история процессора
  • Анализ конструкции: 32-разрядный процессор Intel Pentium II (Klamath) с тактовой частотой 266 МГц , Integrated Circuit Engineering Corporation

Таблицы данных Intel

  • Pentium II (Кламат)
  • Pentium II (Deschutes)
  • Мобильный Pentium II (Тонга)
  • Мобильный Pentium II в корпусах Micro-PGA и BGA (Dixon)