La marca Pentium II [2] se refiere a la microarquitectura de sexta generación de Intel (" P6 ") y microprocesadores compatibles con x86 presentados el 7 de mayo de 1997. Contiene 7,5 millones de transistores (27,4 millones en el caso del móvil Dixon de 256 KB caché L2 integrada ), el Pentium II presentaba una versión mejorada del núcleo de 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 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 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 alta velocidad (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 casi idéntico Pentium III , al que sólo se le añadió el entonces nuevo conjunto de instrucciones SSE . Sin embargo, la familia más antigua seguiría produciéndose hasta junio de 2001 para unidades de escritorio, [3] septiembre de 2001 para unidades móviles, [4] y finales 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 estaba empaquetada en un módulo basado en ranura en lugar de en un zócalo de CPU . El procesador y los componentes asociados se llevaban en una placa secundaria similar a una placa de expansión típica dentro de un cartucho de plástico. En un lateral se llevaba un disipador fijo o extraíble , utilizando en ocasiones su propio ventilador. [6]
Este paquete más grande fue un compromiso que permitió a Intel separar el caché secundario del procesador y al mismo tiempo mantenerlo en un bus trasero estrechamente acoplado . La caché L2 funcionaba a la mitad de la frecuencia de reloj del procesador, a diferencia del Pentium Pro, cuya caché L2 externa 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 que la opción más pequeña de 256 KB del Pentium Pro. La memoria caché fuera del paquete resolvió los problemas de bajo rendimiento del Pentium Pro, lo que permitió a Intel presentar el Pentium II a un nivel de precio convencional. [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 se encontraba en desventaja notable, agregando cachés de registros de segmentos. 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 tuberías siempre que sea posible. [9] Para compensar el caché L2 más lento, el Pentium II presentaba 32 KB de caché L1, el doble que el Pentium Pro, así como 4 buffers 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 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 Intel MMX 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 de rendimiento de la caché L2, más lenta y económica, fue mitigada por la duplicación de la caché L1 y las mejoras arquitectónicas para el código heredado. Se incrementó el rendimiento general del procesador y se redujeron los costos. [7] [12]
Todos los Klamath y algunos de los primeros Deschutes Pentium II utilizan un controlador de caché L2 combinado / chip RAM de etiqueta que solo permite almacenar en 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 puso esta limitación deliberadamente para distinguir el Pentium II de la línea Pentium Pro, más sofisticada, que tiene un área completa de caché de 4 GB. La revisión '82459AD' del chip en unos 333 MHz y todos los Pentium II de 350 MHz y más rápidos eliminó esta restricción y también ofreció un área completa de caché de 4 GB. [13] [14]
El microprocesador Klamath Pentium II original (código de producto Intel 80522) funcionó a 233, 266 y 300 MHz y se produjo en un proceso de 0,35 μm . [7] [15] Sin embargo, la versión de 300 MHz sólo 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 utilizan el chipset Intel 440LX Balboa popularizaron ampliamente la SDRAM (que iba a reemplazar la RAM EDO y ya se introdujo con 430VX) y el bus de gráficos AGP . [17]
El 14 de julio de 1997, Intel anunció una versión del Pentium II Klamath con caché L2 ECC de 2 × 72 bits para servidores de nivel de entrada, a diferencia del caché L2 no ECC de 2 × 64 bits en los modelos normales. [18] Los bits adicionales le otorgan capacidad de corrección de errores integrada en el hardware, sin afectar el rendimiento. La variante se puede determinar mediante el número de pieza de la CPU.
En el esquema "Familia/Modelo/Pasos" de Intel, las CPU Klamath son la familia 6, modelo 3.
El núcleo Pentium II de Deschutes (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 113 mm 2 . La variante de 333 MHz fue la última CPU Pentium II que utilizó el antiguo bus frontal de 66 MT/s ; todos los modelos posteriores con núcleo Deschutes utilizaron un FSB de 100 MT/s. Más tarde, en 1998, también se lanzaron los Pentium II que funcionaban a 266, 300, 350, 400 y 450 MHz. [15] El núcleo de Deschutes introdujo las instrucciones FXSAVE y FXRSTOR para guardar y restaurar rápidamente el contexto de FPU. [19] Hacia el final de su vida útil, 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 estaban bloqueadas con el multiplicador, las unidades Deschutes que habían sido probadas y bloqueadas con un multiplicador de 5 se vendieron como de 333 MHz. Esto se logró desactivando 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; En particular, al hacer overclocking, el lote final de CPU de "333 MHz" era capaz de alcanzar velocidades mucho más altas que las CPU vendidas a 350, 400 o 450 MHz. [ cita necesaria ]
Simultáneamente con el lanzamiento de los núcleos Deschutes que admiten un bus frontal de 100 MT/s, Intel lanzó el chipset 440BX Seattle y sus derivados, los chipsets 440MX, 450NX y 440ZX. Reemplazando el antiguo 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 chip invertido 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 puerto dual mediante intercalado (2x 64 bits) para una ligera mejora del rendimiento en accesos simultáneos, Deschutes solo tiene 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 de Deschutes destinada a su uso en estaciones de trabajo y servidores . Principalmente, usaba un tipo diferente de ranura ( Slot 2 ), carcasa, diseño de placa y un caché L2 personalizado de velocidad completa más costoso, que estaba fuera de la matriz. Se produjeron versiones con cachés L2 de 512 KB, 1 MB o 2 MB variando el número de chips de 512 KB incorporados en la placa. [21]
En el esquema "Familia/Modelo/Pasos" de Intel, las CPU Deschutes son la familia 6, el 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 servidores antiguos. La combinación del núcleo Deschutes en un paquete de chip invertido con un chip de caché L2 de alta velocidad 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 frente de 60 o 66 MHz. -autobús lateral. 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 alta velocidad, respectivamente. [22] El Pentium II móvil "Dixon" posterior emularía esta combinación con 256 KB de caché de alta velocidad.
En el esquema "Familia/Modelo/Pasos" de Intel, la CPU Pentium II OverDrive se identifica 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/Pasos" de Intel, las CPU de Tonga son la familia 6, modelo 5.
Posteriormente, en 1999, el 0,25; Se produjo un núcleo Dixon de 0,18 (400 MHz ) μm con 256 KB de caché integrado de alta velocidad para el mercado móvil. Las revisiones mostraron que el núcleo Dixon era el tipo de Pentium II más rápido producido. [15]
En el esquema "Familia/Modelo/Pasos" de Intel, las CPU Dixon son la 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 móvil II
Pentium II PE móvil ("rendimiento mejorado")
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