Обратите внимание, что в картридже SECC2 меньше компонентов. В начале 1999 года Intel перешла на использование картриджей при производстве процессоров Pentium ПЯП. Изготовить один из типов описанных картриджей дороже, чем процессор Pentium Pro.
Предлагаемые Intel процессоры Pentium II работают на перечисленных ниже тактовых частотах.
| Тип процессора/быстродействие Кратность тактовой частоты Тактовая частота системной платы, МГц Pentium II 233 3,5х 66 Pentium II 266 4х 66 Pentium II 300 4,5х 66 Pentium II 333 5х 66 Pentium II 350 3,5х 100 Pentium II 400 4х 100 Pentium II 450 4,5х 100 |
Ядро процессора Pentium II имеет 7,5 млн транзисторов; при его производстве используется улучшенная архитектура Р6 фирмы Intel. Вначале все процессоры Pentium II производились по 0,35-микронной технологии. А уже при изготовлении процессоров Pentium II 333 МГц используется 0,25-микронная технология. Это дает возможность уменьшить кристалл, увеличить тактовую частоту и снизить потребляемую мощность. При тактовой частоте 333 МГц эффективность процессора Pentium II на 75-150% выше, чем Pentium MMX 233 МГц, а при проведении эталонных мультимедийных тестов приблизительно на 50% выше. На сегодня эти процессоры считаются довольно быстрыми. Приведенный выше в этой главе индекс iCOMP 2.0 у процессора Pentium II 266 МГц вдвое выше, чем у оригинального процессора Pentium 200 МГц.
Если не учитывать скорость, то процессор Pentium II можно рассматривать как комбинацию Pentium Pro и технологии ММХ. У него такие же многопроцессорные возможности и точно такой же интегрированный кэш второго уровня, как у Pentium Pro, а у процессора ММХ заимствованы 57 новых мультимедиа-команд. Кроме того, в Pentium II объем внутренней кэш-памяти первого уровня вдвое выше, чем в Pentium Pro (теперь в Pentium II объем внутренней кэш-памяти первого уровня не 16, а 32 Кбайт).
Максимальная потребляемая процессором Pentium II мощность и рабочее напряжение приведены ниже.
Основная тактовая частота, МГц Потребляемая мощность, Вт Процесс (размер структуры, микрон) Напряжение, В
450 27,1 0,25 2,0
400 24,3 0,25 2,0
350 21,5 0,25 2,0
333 23,7 0,25 2,0
300 43,0 0,35 2,8
266 38,2 0,35 2,8
233 34,8 0,35 2,8
Процессор Pentium II 450 МГц потребляет меньшую мощность, чем его первоначальная версия 233 МГц! Это было достигнуто за счет уменьшения размера структуры до 0,25 микрона и снижения напряжения до 2,0 В.
Как и в процессоре Pentium Pro, в Pentium II реализовано повышающее эффективность средство динамического выполнения. Основные особенности динамического выполнения следующие: множественное предсказание переходов, которое ускоряет выполнение, прогнозируя поток программы через отдельные ветви; анализ потока данных, благодаря которому анализируются и переупорядочиваются команды программы; упреждающее выполнение, которое "предугадывает" изменение счетчика команд и выполняет команды, результаты которых, вероятнее всего, вскоре понадобятся. Благодаря широкому использованию этих возможностей значительно повышается эффективность процессора Pentium П.
Как и в Pentium Pro, в Pentium II реализована архитектура двойной независимой шины (Dual Independent Bus — DIB). Термин двойная независимая шина своим происхождением обязан двум независимым шинам в процессоре Pentium II — шине кэш-памяти второго уровня и системной шине, по которой происходит обмен данными между процессором и основной памятью. Процессор Pentium II может использовать обе шины одновременно, поэтому интенсивность обмена данными других устройств с процессором Pentium II может быть вдвое выше, чем с процессором, в котором использовалась архитектура одиночной шины. Архитектура двойной независимой шины позволяет повысить быстродействие кэш-памяти второго уровня процессора Pentium II 333 МГц в 2,5 раза. Причем с увеличением тактовой частоты
процессоров Pentium II возрастает и быстродействие кэш-памяти второго уровня. Кроме того, системная шина с конвейерной организацией позволяет параллельно выполнять два потока транзакций, а не один. Все эти улучшения архитектуры двойной независимой шины увеличивают ее пропускную способность почти в три раза по сравнению с пропускной способностью шины с одиночной архитектурой у обычного процессора Pentium.
Общие технические данные процессоров Pentium II приведены в табл. 3. Технические данные конкретных моделей процессоров Pentium II приведены в табл. 4.
Таблица 3 Технические данные процессоров Pentium II
Частота шины, МГц 66, 100
Кратность умножения частоты 3,5х, 4х, 4,5х, 5х
Тактовая частота, МГц 233, 266, 300, 333, 350, 400, 450
Объем встроенной кэш-памяти Первого уровня: 32 Кбайт (16 Кбайт для кода и
16 Кбайт для данных), второго уровня: 512 Кбайт (половинная тактовая частота процессора)
Разрядность внутренних регистров 32
Разрядность внешней шины данных 64
Разрядность шины адреса 36
Максимальная адресуемая память, Гбайт 64
Максимальная виртуальная память, Тбайт 64
Корпус 242-контактный с односторонним контактом (Single
Edge Contact Cartridge, S.E.C.C.)
Размеры корпуса, см 12,82x6,28x1,64
Сопроцессор Встроенный
Снижение энергопотребления Система SMM (System Management Mode)
Таблица 4. Технические данные процессора Pentium II
Процессор Pentium II ММХ (350, 400 и 450 МГц)
Дата представления 15 апреля 1998 года
Тактовая частота 350 (100x3,5), 400 (100x4) и 450 (100x4,5) МГц
Производительность по тесту iCOMP 2.0 386, 440 и 483 МГц (350, 400 и 450 МГц соответственно)
Количество транзисторов 7,5 млн (0,25-микронная технология) плюс 31 млн кэш-
памяти второго уровня объемом 512 Кбайт
Кэшируемая оперативная память 4 Гбайт
Рабочее напряжение 2,0 В
Тип разьема Slot 2
Размер кристалла Квадрат со стороной 10,2 мм
Мобильный процессор Pentium II (266, 300, 333 и 366 МГц)
Дата представления 25 января 1999 года
Тактовая частота 266, 300, 333 и 366 МГц
Количество транзисторов 27,4 млн (0,25-микронная технология)
Размеры 31x35 мм
Рабочее напряжение 1,6 В
Как видите, процессор Pentium II может адресовать до 64 Гбайт физической памяти. При его создании использовалась архитектура двойной независимой шины. Это значит, что процессор имеет две независимые шины: для доступа к кэш-памяти второго уровня и для доступа к основной памяти. Работают эти шины одновременно, значительно увеличивая проходящий через систему поток данных. Кэш-память первого уровня всегда работает на основной тактовой частоте процессора, потому что она установлена непосредственно на кристалле процессора. Кэш-память второго уровня в Pentium II обычно работает на половине основной тактовой частоты процессора, что позволяет снизить стоимость микросхемы кэша. Например, в Pentium II 333 МГц кэш-память первого уровня работает на тактовой частоте 333 МГц, в то время как кэш-память второго уровня — на тактовой частоте 167 МГц. Хотя кэш-память второго уровня работает не на полной тактовой частоте, как это было в Pentium Pro, ее быстродействие значительно выше по сравнению с кэш-памятью на системной плате, работающей на тактовой частоте 66 МГц (это частота большинства системных плат с гнездом типа Socket 7 для Pentium). Как утверждает Intel, пропускная способность новой двойной шины втрое выше, чем у обычной.
Теперь, перенеся кэш-память из внутреннего корпуса процессора и используя внешнюю микросхему, установленную в одном корпусе, Intel может обходиться более дешевыми микросхемами кэш-памяти и еще больше увеличивать тактовую частоту процессора. Тактовая частота Pentium Pro была ограничена 200 МГц, так как было трудно найти доступную кэшпамять с более высокой частотой. А поскольку тактовая частота кэш-памяти составляет половину тактовой частоты процессора, Pentium II может работать на частоте 400 МГц, что позволяет использовать микросхемы кэш-памяти с номинальной тактовой частотой всего лишь 200 МГц. Чтобы компенсировать половинную тактовую частоту кэш-памяти в Pentium II, Intel удвоила объем кэш-памяти второго уровня (в Pentium Pro стандартный объем равен 256 Кбайт, а в Pentium II — 512 Кбайт).
Обратите внимание, что дескрипторы ОЗУ, имеющиеся в кэш-памяти второго уровня, допускают кэширование оперативной памяти объемом до 512 Мбайт в процессорах Pentium II— от 233 до 333 МГц. В процессорах на 350, 400 МГц и выше дескрипторы ОЗУ расширены, поэтому в таких моделях разрешается кэшировать до 4 Гбайт оперативной памяти. Это очень важно, если вы планируете когда-либо установить память емкостью более 512 Мбайт. В этом случае вам определенно нужен процессор на 350 МГц или выше, иначе снижается эффективность памяти.
Шина системы Pentium П может поддерживать один либо два процессора, при этом не требуются дополнительные микросхемы. Это дает возможность снизить стоимость симметричной многопроцессорной обработки данных, не добавляя дополнительных внешних микросхем, что позволит значительно увеличить эффективность многозадачных операционных систем и многопоточных приложений. В будущем наборы микросхем системной логики будут способны организовать работу четырех или большего количества процессоров Pentium II в единой многопроцессорной системе, прежде всего для использования в качестве файл-сервера.
Имеются версии Pentium II с кодами коррекции ошибок (Error Correction Code — ЕСС) на шине кэша второго уровня (L2). Они разработаны специально для серверов или других систем, выполняющих жизненно важные задачи, в которых большую роль играет надежность и целостность данных. Во всех Pentium II сигналы запроса и выдачи адреса на шину защищены контролем четности и, кроме того, предусмотрен механизм повторения для повышения целостности и надежности данных.
Для установки процессора Pentium II в систему существует специальное крепление. Процессор Pentium II устанавливается в Slot 1 на системной плате так, чтобы быть защищенным от повреждений в результате вибраций и толчков. Крепления разрабатываются изготовителями системных плат. (Например, такие системные платы, как Intel Boxed AL440FX и DK440LX, имеют крепления и другие важные компоненты для сборки системы.)
Pentium II генерирует большое количество тепла, которое необходимо рассеивать. Для этого на процессоре устанавливается теплоотвод (радиатор). Кроме этого, для охлаждения процессоров Pentium II можно использовать активный теплоотвод (вентилятор). В отличие от активных теплоотводов, устанавливаемых раньше для боксированных процессоров Intel, вентиляторы Pentium II получают питание от разъема с тремя контактами на системной плате. Для электрического подключения вентиляторов в большинстве системных плат предусмотр е-но несколько соединителей.