Pentium II

Intel Pentium II ( Intel Pentium dos ruso) - procesador x86 compatible con microarquitectura Intel P6 , anunciado el 7 de mayo de 1997 [1] . El núcleo Pentium II es un núcleo P6 modificado (utilizado por primera vez en los procesadores Pentium Pro ). Las principales diferencias con su predecesor son el caché de primer nivel aumentado de 16 a 32 KB y la presencia de un bloque deinstrucciones SIMD MMX (que apareció un poco antes en el Pentium MMX ), rendimiento mejorado cuando se trabaja con aplicaciones de 16 bits. En los sistemas construidos sobre la base del procesador Pentium II, la memoria SDRAM y el bus AGP [2] han encontrado un uso generalizado .

Información general

La mayoría de los procesadores Pentium II venían en dos tipos de paquetes: SECC y SECC2 .

El Pentium II en un paquete SECC es un cartucho que contiene una placa de procesador (" sustrato ") con un chip de procesador instalado, así como dos o cuatro chips de caché BSRAM y tag-RAM . Se presiona una placa de distribución de calor contra el chip del procesador con la ayuda de placas y pasadores elásticos (a su vez, se instala un enfriador ). La marca del procesador está en el cartucho. El procesador está diseñado para instalarse en un conector ranurado Slot 1 de 242 pines . La caché L2 se ejecuta a la mitad del reloj del núcleo . Todos los procesadores basados ​​en el núcleo Klamath, los primeros modelos basados ​​en el núcleo Deschutes con frecuencias de 266-333 MHz y algunos modelos posteriores basados ​​en este núcleo se produjeron en el paquete SECC.

La principal diferencia entre SECC2 y SECC es la ausencia de una placa de distribución de calor. El enfriador instalado en el procesador en el paquete SECC2 contacta directamente con el chip del procesador. Algunos de los últimos modelos de Pentium II basados ​​en el núcleo de Deschutes con frecuencias de 350-450 MHz se produjeron en el caso SECC2.

También hay una variante de Pentium II OverDrive en un paquete PGA (instalado en un zócalo Socket 8 ) con una caché L2 de velocidad completa, diseñada para reemplazar el Pentium Pro [2] [3] .

Modelos

Los primeros procesadores Pentium II (Klamath) se diseñaron para el mercado de las computadoras personales de escritorio y se fabricaron con tecnología de 350 nm. Otro desarrollo de la familia Pentium II de escritorio fue el núcleo Deschutes de 250 nm. Después de un tiempo, se lanzaron los procesadores Mobile Pentium II, pensados ​​para instalar en portátiles , y Xeon , enfocados a sistemas y servidores de alto rendimiento. Sobre la base del núcleo de Deschutes, también se produjeron procesadores Celeron (Covington), diseñados para su uso en computadoras de bajo costo. Eran un Pentium II, sin cartucho ni caché de segundo nivel. [2] [4]

Pentium II

El núcleo Klamath es una continuación evolutiva del núcleo P6 sobre el que se construyó el Pentium Pro . Se aumentó la memoria caché del primer nivel de 16 a 32 KB, se agregó un bloque de instrucciones SIMD MMX , se realizaron cambios para mejorar el rendimiento al trabajar con código de 16 bits. El procesador tiene la capacidad de funcionar en sistemas de dos procesadores (a diferencia del Pentium Pro , que puede funcionar en sistemas de cuatro procesadores) [2] .

La memoria caché de segundo nivel se eliminó del paquete del procesador, como resultado de lo cual el costo de fabricación del procesador se redujo significativamente, ya que esto permitió a Intel no fabricar chips de memoria caché, sino comprarlos (chips BSRAM fabricados por Toshiba , SEC y NEC fueron utilizados ). El caché de 512 KB (cuatro chips ubicados a ambos lados de la placa del procesador) funcionó a la mitad de la frecuencia del núcleo.

El procesador se produjo según la tecnología de 350 nm, tenía un voltaje de núcleo de 2,8 V, generaba una gran cantidad de calor y no tenía un potencial de alta frecuencia [6] .

Todos los procesadores basados ​​en el núcleo Klamath se produjeron en un cartucho SECC (cartucho completamente cerrado con una placa disipadora de calor).

El 26 de enero de 1998, Intel anunció el procesador Pentium II, basado en un nuevo núcleo con nombre en código Deschutes. A diferencia de Klamath, los procesadores con el núcleo Deschutes se fabricaron con tecnología de 250 nm, el voltaje del núcleo se redujo a 2,0 V, lo que permitió reducir significativamente la disipación de calor y elevar la barra de frecuencia máxima a 450 MHz. La mayoría de los procesadores Bx de revisión son capaces de operar a frecuencias superiores a 500 MHz.

El caché L2 de 512 KB todavía funcionaba a la mitad de la frecuencia del núcleo, pero se fabricó en forma de dos chips BSRAM ubicados a ambos lados del chip del procesador. Según algunos informes, esto podría provocar pérdidas menores de rendimiento en relación con Klamath a la misma frecuencia. En las últimas revisiones del procesador Pentium II y los primeros procesadores Pentium III, se cambió la ubicación de los microcircuitos: los microcircuitos se ubicaron uno encima del otro a la derecha del cristal.

La etiqueta-RAM también ha sufrido cambios: en lugar del chip Intel 82459AB, que tenía una disipación de calor bastante alta, se utilizan los chips 82459AC (en los procesadores de revisión A0) y 82459AD. Este último prácticamente no se calienta y es operable en frecuencias superiores a 500 MHz. Inicialmente, la etiqueta-RAM estaba ubicada en la parte posterior de la placa, debajo del chip, y luego se movió después de los chips de memoria caché [6] . Los chips 82459AB y 82459AC pueden almacenar en caché hasta 512 MB de RAM y 82459AD, hasta 4 GB. [7]

Los primeros procesadores con el núcleo Deschutes, como el Klamath, tenían un cartucho tipo SECC . Enfriar la memoria caché en este cartucho fue difícil: la placa del disipador de calor no tocó los chips BSRAM , por lo que la placa del disipador de calor se actualizó primero (aparecieron protuberancias para permitir el contacto con los chips) y luego desapareció. El cartucho sin placa disipadora de calor se denominó SECC2 [8] .

Para distinguir los modelos que operan en las mismas frecuencias (266 y 300 MHz) pero que tienen diferentes núcleos, los procesadores basados ​​en el núcleo de Deschutes tenían la letra "A" añadida al final del nombre. Los primeros procesadores (con frecuencias de 266, 300, 333, 350 y 400 MHz) tenían un tamaño de matriz de 131 mm², con el lanzamiento de una nueva revisión, el tamaño de matriz se redujo a 118 mm². Los procesadores con una frecuencia de 350 MHz y superior trabajaban con una frecuencia externa de 100 MHz. El núcleo Deschutes modificado, en el que apareció el bloque SSE , se denominó Katmai y formó la base del próximo procesador Intel: Pentium III .

Pentium II OverDrive

Los procesadores de la serie OverDrive se han diseñado tradicionalmente para actualizar los sistemas de generaciones anteriores.

Pentium II OverDrive, presentado el 10 de agosto de 1998 , está diseñado para actualizar sistemas basados ​​en Pentium Pro y se instala en el zócalo Socket 8 . El procesador se basa en el núcleo P6T (núcleo Deschutes modificado). Su principal diferencia con Deschutes es la caché L2 de velocidad completa. Había un solo Pentium II OverDrive que funcionaba a 333 MHz (bus de 66 MHz) o 300 MHz (60 MHz), según la placa base [9] .

Móvil Pentium II

Los procesadores Mobile Pentium II se produjeron sobre la base de los núcleos Tonga y Dixon. Se distinguían por un voltaje de suministro reducido, tenían una pequeña disipación de calor , lo que permitía usarlos en computadoras portátiles y portátiles .

Los procesadores basados ​​en el núcleo de Tonga se lanzaron a partir del 2 de abril de 1998 a 250 nm . tecnología en un paquete BGA e instalado en un cartucho junto con chips de memoria caché de segundo nivel con un volumen total de 512 KB .

Los procesadores basados ​​en el núcleo de Dixon se produjeron a 180 nm. tecnologías y tenía un caché de segundo nivel integrado de 256 KB [10] , que trabajaba en la frecuencia central. Estos procesadores tenían un paquete BGA o mPGA y podían instalarse en un cartucho o directamente en la placa base [1] .

Posición en el mercado y comparación con los competidores

El Pentium II fue el procesador de escritorio insignia de Intel desde su lanzamiento en mayo de 1997 hasta la introducción del procesador Pentium III en febrero de 1999 . En paralelo con el Pentium II, existían los siguientes procesadores x86:

• Intel Pentium MMX . Fue introducido 4 meses antes de la aparición del Pentium II. Desde el Pentium II hasta la introducción de los primeros procesadores Celeron en 1998 , el Pentium MMX sirvió de base para las computadoras de bajo costo.
• Intel Celeron . Diseñado para el mercado de escritorio de gama baja. Inicialmente, era un Pentium II, sin caché de segundo nivel. Seriamente inferior en la mayoría de las tareas tanto al Pentium II como a sus competidores. Después de que la familia se transfirió a un nuevo núcleo, Celeron, que recibió 128 Kb de caché L2 de velocidad completa, en algunas tareas no solo no fue inferior al Pentium II, sino que también lo superó en frecuencias iguales debido a un caché más rápido [4 ] [11] .
• AMD K6 . Compitió con el procesador Pentium MMX en el mercado de procesadores de bajo costo.
• AMD K6-2 . Compitió con los procesadores Pentium II y Celeron. Tenía un precio significativamente más bajo que el Pentium II. En aplicaciones de oficina y aplicaciones optimizadas para 3DNow! superó al Pentium II. Debido a la FPU obsoleta , era inferior tanto a Pentium II como a Celeron cuando se trabajaba con números de punto flotante, lo que afectaba negativamente, en primer lugar, al rendimiento en aplicaciones multimedia y juegos que no estaban optimizados para 3DNow! [12] .
• Cyrix M-II . En aplicaciones ofimáticas, Pentium II, Celeron y AMD K6-2 fueron ligeramente inferiores. En aplicaciones multimedia y juegos, el retraso fue más grave. Era popular como base para las computadoras de oficina debido a su bajo costo (en términos de relación precio/rendimiento, el procesador era uno de los mejores de su clase) [13] .
• WinChip 2 de IDT . Diseñado para computadoras económicas. Compitió con los procesadores K6-2 y Celeron. Cuesta un poco menos que K6-2, en rendimiento en la mayoría de las aplicaciones fue inferior tanto a K6-2 como a Celeron [14] .
• Sube mP6 . Fue desarrollado como un procesador para computadoras portátiles, tenía un consumo de energía muy bajo. Debido al pequeño tamaño del caché de primer nivel (16 KB) y la falta de soporte para 3DNow! inferior en rendimiento incluso al procesador IDT WinChip 2 [15] .

Especificaciones

Revisiones del núcleo del procesador

Pentium II

Pentium II OverDrive

Móvil Pentium II

Actualización del microcódigo del procesador

Las actualizaciones de firmware son bloques de datos de 2K que residen en el BIOS del sistema. Dichos bloques existen para cada revisión del núcleo del procesador. Intel proporciona a los fabricantes de BIOS las últimas versiones de microcódigo y también las coloca en la base de datos de actualización . Existe una utilidad especial desarrollada por Intel que le permite determinar el procesador que está utilizando y cambiar localmente el código BIOS para admitir este procesador. La actualización también se puede realizar actualizando una nueva versión de BIOS con soporte para el procesador requerido del fabricante de la placa base [16] .

Errores corregidos

El procesador es un dispositivo microelectrónico complejo, lo que no excluye la posibilidad de su funcionamiento incorrecto. Los errores aparecen en la etapa de diseño y se pueden solucionar actualizando el microcódigo [16] del procesador o publicando una nueva revisión del núcleo del procesador. Se encontraron 95 errores diferentes en los procesadores Pentium II, 23 de los cuales fueron corregidos [17] .

A continuación se muestran los errores corregidos en varias revisiones de los núcleos del procesador Pentium II. Estos errores están presentes en todos los kernels lanzados antes de que se corrigieran, comenzando con el kernel Klamath C0, a menos que se indique lo contrario.

Klamath C1

• Error de protocolo al trabajar con memoria caché.
• Los interbloqueos ocurren cuando se trata de IOQ (cola de entrada/salida) de profundidad 1 en sistemas de dos procesadores.
• Se produjo un error al ejecutar la instrucción FIST con algunos datos no válidos.

Deschutes A0

• Error de predicción de bifurcación al trabajar con instrucciones MMX .
• Error al configurar la señal de apagado cuando se excede la temperatura máxima permitida.
• Generación de un error irreversible por violación de paridad en IFU.
• Genera un error fatal cuando los datos difieren en el búfer de instrucciones de transmisión y en la memoria caché de instrucciones.
• Bloqueo al trabajar con datos no almacenados en caché después de deshabilitar y volver a habilitar la paginación.
• Error en el funcionamiento de PMC al solicitar caché L2.
• Lanzar erróneamente una excepción de "violación de protección de modo de usuario" en lugar de establecer la señal de "fallo de página".
• Deshabilite MCE para la memoria caché L2 al vaciar la memoria caché.
• Configuración incorrecta de los indicadores del procesador después de deshabilitar TLB en sistemas de dos procesadores.

Deschutes A1

• Corrupción de la información sobre el estado de los datos en el caché ( Deschutes A0 ).
• Lanzar un error fatal en una falla de caché ( Deschutes A0 ).

Deschutes B1

• Retraso de invalidación de caché durante la sincronización de hardware en sistemas de dos procesadores.
• Eliminación prematura de una señal de bloqueo durante la ejecución de una determinada secuencia de transacciones.
• Retraso en la generación de excepciones FPU .
• BIST (Built-in Self-Test) informa el éxito independientemente del resultado ( Deschutes A0 ).
• No hay señal de apagado cuando se excede la temperatura máxima permitida. ( Deschutes A0 ).
• Error de escritura en memoria durante las instrucciones MOVD y MOVQ ( MMX ).
• Conflicto de protocolo de bus cuando se trabaja con algunos conjuntos de chips.
• Errores al trabajar con MTRR deshabilitado ( Deschutes A0 ).

Notas

1. ↑ 1 2 3 Implementación de IA-32: Intel P2 (incluidos Celeron y Xeon) Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007.  (Inglés)
2. ↑ 1 2 3 4 Procesadores Intel de sexta generación . Fecha de acceso: 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 4 de abril de 2009. (indefinido)
3. ↑ Qué hay dentro de un cartucho Pentium II . Fecha de acceso: 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 23 de junio de 2008. (indefinido)
4. ↑ 1 2 Procesador Celeron . Consultado el 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 4 de abril de 2013. (indefinido)
5. ↑ Se indica el costo de los procesadores al momento del anuncio en un lote de 1000 piezas.
   • Procesador Intel Desktop Pentium II Archivado el 1 de noviembre de 2010 en Wayback Machine . 
6. ↑ 1 2 Preguntas frecuentes sobre overclocking Pentium II 266, 300 MHz y superior . Consultado el 6 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 27 de agosto de 2006. (indefinido)
7. ↑ Procesadores - ― Spline . Consultado el 2 de abril de 2018. Archivado desde el original el 2 de abril de 2018. (indefinido)
8. ↑ Apertura y finalización del cartucho del procesador Intel Pentium II. . Consultado el 6 de febrero de 2007. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2007. (indefinido)
9. ↑ Implementación de IA-32: Intel P6 Overdrive . Archivado el 20 de mayo de 2011 en Wayback Machine . 
10. ↑ Intel - Pentium II móvil Archivado el 13 de mayo de 2010.
11. ↑ Mendocino: procesadores Celeron 300A y 333 . Consultado el 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 4 de abril de 2013. (indefinido)
12. ↑ Procesador AMD K6-2 . Consultado el 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 7 de junio de 2008. (indefinido)
13. ↑ Cyrix M II establece un nuevo estándar para las computadoras de nivel de entrada . Fecha de acceso: 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2009. (indefinido)
14. ↑ Descripción general del procesador IDT Winchip 2 266 . Fecha de acceso: 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 22 de agosto de 2008. (indefinido)
15. ↑ Reseña del procesador Rise mP6 266 . Fecha de acceso: 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 22 de junio de 2008. (indefinido)
16. ↑ 1 2 Corrección de errores en la CPU . Fecha de acceso: 22 de marzo de 2009. Archivado desde el original el 27 de junio de 2009. (indefinido)
17. ↑ Corporación Intel. Actualización de la especificación del procesador Intel® Pentium® II  (inglés) (pdf)  (enlace no disponible) (julio de 2002). - págs. 22-85. Consultado el 5 de febrero de 2009. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2011.

Enlaces

Información Oficial

• Base de datos oficial de procesadores Pentium II  (inglés)
•  Documentación del procesador Pentium II
• Documentación móvil Pentium II

Especificaciones del procesador

• Especificaciones para procesadores Pentium  II
• Parámetros eléctricos de los procesadores, en particular, Intel Pentium II  (inglés)
• Lista detallada de procesadores Pentium II con muchas fotos  (inglés)
•  Especificaciones detalladas del procesador

Descripción de la arquitectura e historia de los procesadores.

• La evolución de los procesadores Pentium
• Historia de la arquitectura IA-32 y descripción de la arquitectura de la familia de procesadores P6
• Tipos y especificaciones del procesador

Revisiones y pruebas

• Apertura y refinado del cartucho del procesador Intel Pentium II.
• Overclocking de un Pentium II
• Los primeros experimentos sobre overclocking iPII 333MHz
• Cómo hacer que un Pentium II funcione a 100 MHz FSB
• Comparación de sistemas basados ​​en Super Socket-7 y Slot 1
• Los resultados de las pruebas de computadoras en 1997-1998.

Misceláneas

•  Listas TOP500 desde 1993 hasta el presente
• Reseñas de Red Hill sobre procesadores de varias generaciones  (ing.)