La marca Pentium II [2] se refiere a la microarquitectura de sexta generación de Intel (" P6 ") y a los microprocesadores compatibles con x86 introducidos el 7 de mayo de 1997. Con 7,5 millones de transistores (27,4 millones en el caso del Dixon móvil con 256 KB de caché L2 en el chip ), el Pentium II presentaba una versión mejorada del primer núcleo de la generación P6 del Pentium Pro , que contenía 5,5 millones de transistores. Sin embargo, su subsistema de caché L2 era una degradación en comparación con el del Pentium Pro.
En 1998, Intel estratificó la familia Pentium II al lanzar la línea de procesadores Celeron basados en Pentium II para computadoras de gama baja y la línea Pentium II Xeon para servidores y estaciones de trabajo. El Celeron se caracterizaba por una caché L2 de velocidad completa en chip reducida u omitida (en algunos casos presente pero deshabilitada) y un FSB de 66 MT/s. El Xeon se caracterizaba por una gama de caché L2 de velocidad completa (de 512 KB a 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 Pentium III , casi idéntico , que sólo agregó el conjunto de instrucciones SSE, entonces nuevo . Sin embargo, la familia anterior continuaría produciéndose hasta junio de 2001 para unidades de escritorio, [3] septiembre de 2001 para unidades móviles, [4] y fines de 2003 para dispositivos integrados. [1]
El microprocesador Pentium II se basó en gran medida en la microarquitectura de su predecesor, el Pentium Pro , pero con algunas mejoras significativas. [5]
A diferencia de los procesadores Pentium y Pentium Pro anteriores, la CPU Pentium II se empaquetaba en un módulo basado en ranuras en lugar de un zócalo de CPU . El procesador y los componentes asociados se transportaban en una placa secundaria similar a una placa de expansión típica dentro de un cartucho de plástico. Un disipador de calor fijo o extraíble se transportaba en un lado, a veces utilizando su propio ventilador. [6]
Este paquete más grande fue un compromiso que le permitió a Intel separar la caché secundaria del procesador mientras que aún la mantenía en un bus trasero acoplado estrechamente . La caché L2 funcionaba a la mitad de la frecuencia de reloj del procesador, a diferencia del Pentium Pro, cuya caché L2 fuera del chip funcionaba 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 del Pentium Pro. La 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 generalista. [7] [8]
Intel mejoró el rendimiento de ejecución de código de 16 bits en el Pentium II, un área en la que el Pentium Pro tenía una desventaja notable, al agregar cachés de registros de segmento. La mayoría del software de consumo de la época todavía usaba al menos algo de 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 la tubería siempre que fuera posible. [9] Para compensar la caché L2 más lenta, el Pentium II presentó 32 KB de caché L1, el doble que el Pentium Pro, así como 4 búferes de escritura (en comparación con 2 en el Pentium Pro); estos también pueden ser utilizados por cualquiera de las tuberías, en lugar de que cada uno esté fijado a una tubería. [10] [11] El Pentium II también fue la primera CPU basada en P6 en implementar el conjunto de instrucciones SIMD de enteros MMX de Intel que ya se había introducido en el Pentium MMX . [7]
El Pentium II era 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 sistemas operativos de nivel de consumidor, como Windows 9x , y aplicaciones multimedia. La penalización del rendimiento de la caché L2 más lenta y barata se mitigó con la caché L1 duplicada y las mejoras arquitectónicas para el código heredado. El rendimiento general del procesador aumentó mientras que los costos se redujeron. [7] [12]
Todos los Pentium II de Klamath y algunos de los primeros de Deschutes utilizan un chip controlador de caché L2 combinado con una memoria RAM de etiquetas que sólo permite almacenar en caché 512 MB; aunque 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 medio en ese momento, era una preocupación para algunos usuarios de estaciones de trabajo o servidores. Es de suponer que Intel puso esta limitación deliberadamente para distinguir el Pentium II de la línea más exclusiva Pentium Pro, que tiene un área de caché completa de 4 GB. La revisión "82459AD" 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 de caché completa de 4 GB. [13] [14]
El microprocesador Pentium II original de Klamath (código de producto Intel 80522) funcionaba a 233, 266 y 300 MHz y se producía en un proceso de 0,35 μm . [7] [15] Sin embargo, la versión de 300 MHz solo estuvo disponible en grandes cantidades a finales de 1997. [15] Estas CPU tenían un bus frontal de 66 MHz y se utilizaron inicialmente en placas base equipadas con el antiguo chipset Intel 440FX Natoma diseñado para el Pentium Pro. [16] Los sistemas basados en Pentium II que utilizaban el chipset Intel 440LX Balboa popularizaron ampliamente la SDRAM (que reemplazaría a la RAM EDO y ya se introdujo con el 430VX) y el bus de gráficos AGP . [17]
El 14 de julio de 1997, Intel anunció una versión del Pentium II Klamath con 2 cachés L2 ECC de 72 bits para servidores de nivel básico, en lugar de los 2 cachés L2 no ECC de 64 bits de los modelos normales. [18] Los bits adicionales le otorgan 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 el esquema "Familia/Modelo/Paso" de Intel, las CPU Klamath son de la familia 6, modelo 3.
El núcleo Deschutes 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. [15] El tamaño de la matriz es de 113 mm2 . La variante de 333 MHz fue la CPU Pentium II final que utilizó el bus frontal de 66 MT/s más antiguo ; todos los modelos posteriores con núcleo Deschutes utilizaron un FSB de 100 MT/s. Más tarde en 1998, también se lanzaron Pentium II que funcionaban a 266, 300, 350, 400 y 450 MHz. [15] El núcleo Deschutes introdujo las instrucciones FXSAVE y FXRSTOR para guardar y restaurar rápidamente el contexto de la FPU. [19] Hacia el final de su vida útil, se produjeron chips Deschutes capaces de alcanzar los 500 MHz dentro de las especificaciones de diseño y refrigeración de Intel. Sin embargo, estos no se comercializaron. En lugar de destruir las unidades que ya tenían el multiplicador bloqueado, las unidades Deschutes que habían sido probadas y bloqueadas con un multiplicador de 5 se vendieron como si fueran de 333 MHz. Esto se logró deshabilitando la opción de bus de 100 MHz. Los overclockers , al enterarse de esto, compraron las unidades en cuestión y las hicieron funcionar a más de 500 MHz; lo más notable es que, al hacer overclocking, el lote final de CPU "333 MHz" fue capaz de alcanzar velocidades mucho más altas que las CPU vendidas a 350, 400 o 450 MHz. [ cita requerida ]
Al mismo tiempo que se lanzaban los núcleos Deschutes que soportaban un bus frontal de 100 MT/s, Intel lanzaba el chipset 440BX Seattle y sus derivados, los chipsets 440MX, 450NX y 440ZX. El FSB de 100 MHz, que sustituyó al antiguo bus frontal de 66 MHz que había estado en el mercado desde 1993, supuso mejoras sólidas en el rendimiento de la línea Pentium II. Los chips Pentium II que comenzaban con 350 MHz se lanzaron en formatos SECC y SECC2. Los últimos Pentium II también marcaron el cambio al encapsulado basado en chip invertido con contacto directo del disipador térmico con el chip, en lugar de la unión tradicional.
Mientras que Klamath cuenta con 4 chips de caché y simula el uso de dos puertos mediante intercalación (2x 64 bits) para lograr una ligera mejora del rendimiento en accesos simultáneos, Deschutes solo cuenta con 2 chips de caché y ofrece un rendimiento de caché L2 ligeramente inferior a la misma velocidad de reloj. Además, Deschutes siempre cuenta con caché L2 habilitada para ECC. [20]
El Pentium II Xeon era una versión de gama alta del núcleo Deschutes destinado a su uso en estaciones de trabajo y servidores . Principalmente, utilizaba un tipo diferente de ranura ( Slot 2 ), carcasa, diseño de placa y una caché L2 personalizada de velocidad completa más cara, que estaba fuera de la matriz. Se produjeron versiones con cachés L2 de 512 KB, 1 MB o 2 MB variando la cantidad de chips de 512 KB incorporados en la placa. [21]
En el esquema "Familia/Modelo/Paso" de Intel, las CPU Deschutes son de la familia 6, modelo 5 y tienen el número de pieza 80523.
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 antiguos servidores. La combinación del núcleo Deschutes en un encapsulado 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 podía funcionar en un bus frontal de 60 o 66 MHz. Esta combinación reunió algunos de los aspectos más atractivos del Pentium II y del Pentium II Xeon: compatibilidad con MMX /rendimiento mejorado de 16 bits y caché L2 de velocidad completa, respectivamente. [22] El posterior Pentium II móvil "Dixon" emularía esta combinación con 256 KB de caché de velocidad completa.
En el esquema de "Familia/Modelo/Escalones" de Intel, 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". [23]
El núcleo Tonga de 0,25 μm fue el primer Pentium II móvil y tenía todas las características de los modelos de escritorio.
En el esquema "Familia/Modelo/Paso" de Intel, las CPU Tonga son la familia 6, modelo 5.
Más tarde, en 1999, se fabricó el núcleo Dixon de 0,25; 0,18 (400 MHz ) μm con 256 KB de caché de velocidad máxima en chip para el mercado de dispositivos móviles. Las revisiones demostraron que el núcleo Dixon era el tipo de Pentium II más rápido producido. [15]
En el esquema "Familia/Modelo/Paso" de Intel, las CPU Dixon son familia 6, modelo 6 y su código de producto Intel es 80524. Estos identificadores se comparten con los procesadores Mendocino Celeron .
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Pentium II móvil
Pentium II PE móvil ("Rendimiento mejorado")
Fichas técnicas de Intel