Pentium II

Intel Pentium II (Russian Intel Pentium two ) - procesor x86 - kompatibilní mikroarchitektura Intel P6 , oznámeno 7. května 1997 [1] . Jádro Pentium II je upravené jádro P6 (nejprve použité v procesorech Pentium Pro ). Hlavními odlišnostmi od předchůdce jsou mezipaměť první úrovně zvětšená z 16 na 32 KB a přítomnost bloku SIMD instrukcí MMX (které se objevily o něco dříve v Pentiu MMX ), zlepšený výkon při práci s 16bitovými aplikacemi. V systémech postavených na bázi procesoru Pentium II našly široké použití paměti SDRAM a sběrnice AGP [2] .

Obecné informace

Většina procesorů Pentium II byla dodávána ve dvou typech balení: SECC a SECC2 .

Pentium II v balení SECC je kazeta obsahující procesorovou desku („ substrát “) s nainstalovaným procesorovým čipem a také dva nebo čtyři čipy BSRAM a tag-RAM cache čipy . Pomocí elastických desek a kolíků je k čipu procesoru přitlačena deska rozdělující teplo ( na ní je zase nainstalován chladič ). Označení procesoru je na kazetě. Procesor je navržen pro instalaci do 242kolíkového slotového konektoru Slot 1 . L2 cache běží na polovičním taktu jádra . Všechny procesory založené na jádře Klamath, rané modely založené na jádře Deschutes s frekvencemi 266-333 MHz a některé pozdější modely založené na tomto jádru byly vyráběny v balení SECC.

Hlavním rozdílem mezi SECC2 a SECC je absence desky pro distribuci tepla. Chladič nainstalovaný na procesoru v pouzdře SECC2 je v přímém kontaktu s čipem procesoru. Některé z pozdních modelů Pentium II založené na jádře Deschutes s frekvencemi 350-450 MHz byly vyrobeny v pouzdře SECC2.

Existuje také varianta Pentium II OverDrive v PGA balení (instalovaná v patici Socket 8 ) s plnohodnotnou L2 cache, která má nahradit Pentium Pro [2] [3] .

Modely

První procesory Pentium II (Klamath) byly navrženy pro trh stolních osobních počítačů a byly vyráběny technologií 350 nm. Dalším vývojem desktopové rodiny Pentium II bylo 250 nm jádro Deschutes. Po nějaké době byly vydány procesory Mobile Pentium II, určené pro instalaci do notebooků , a Xeon , zaměřené na vysoce výkonné systémy a servery. Na bázi jádra Deschutes se vyráběly i procesory Celeron (Covington), určené pro použití v levných počítačích. Byly to Pentium II, bez nábojnice a vyrovnávací paměti druhé úrovně. [2] [4]

Pentium II

Jádro Klamath je evolučním pokračováním jádra P6, na kterém bylo postaveno Pentium Pro . Mezipaměť první úrovně byla zvětšena z 16 na 32 KB, byl přidán blok SIMD instrukcí MMX , byly provedeny změny pro zlepšení výkonu při práci s 16bitovým kódem. Procesor má schopnost pracovat ve dvouprocesorových systémech (na rozdíl od Pentium Pro , které může pracovat ve čtyřprocesorových systémech) [2] .

Mezipaměť druhé úrovně byla odstraněna z procesorového balíčku, v důsledku čehož byly náklady na výrobu procesoru výrazně sníženy, protože to Intelu umožnilo nevyrábět čipy mezipaměti, ale nakupovat je (čipy BSRAM vyráběné společností Toshiba , SEC a NEC byly použity ). Cache 512 KB (čtyři čipy umístěné na obou stranách procesorové desky) pracovala na poloviční frekvenci jádra.

Procesor byl vyroben podle 350 nm technologie, měl napětí jádra 2,8 V, generoval velké množství tepla a neměl vysoký frekvenční potenciál [6] .

Všechny procesory založené na jádře Klamath byly vyrobeny v kazetě SECC (zcela uzavřená kazeta s deskou chladiče).

26. ledna 1998 Intel oznámil procesor Pentium II, postavený na novém jádru s kódovým označením Deschutes. Na rozdíl od Klamath byly procesory s jádrem Deschutes vyráběny technologií 250 nm, napětí jádra bylo sníženo na 2,0 V, což umožnilo výrazně snížit odvod tepla a zvednout laťku maximální frekvence na 450 MHz. Většina procesorů revize Bx je schopna pracovat na frekvencích nad 500 MHz.

512 KB L2 cache stále fungovala na poloviční frekvenci jádra, ale byla vyrobena ve formě dvou čipů BSRAM umístěných po obou stranách procesorového čipu. Podle některých zpráv by to mohlo vést k menším ztrátám výkonu ve srovnání s Klamath při stejných frekvencích. V posledních revizích procesoru Pentium II a raných procesorů Pentium III bylo umístění mikroobvodů změněno: mikroobvody byly umístěny nad sebou napravo od krystalu.

Tag-RAM také prošla změnami: místo čipu Intel 82459AB, který měl poměrně vysoký odvod tepla, jsou použity čipy 82459AC (v revizi procesory A0) a 82459AD. Ten se prakticky nezahřívá a je provozuschopný na frekvencích nad 500 MHz. Zpočátku byla tag-RAM umístěna na zadní straně desky pod čipem a poté byla přesunuta za čipy vyrovnávací paměti [6] . Čipy 82459AB a 82459AC jsou schopny ukládat do mezipaměti až 512 MB RAM a 82459AD - až 4 GB. [7]

První procesory s jádrem Deschutes, jako Klamath, měly kazetu typu SECC . Chlazení mezipaměti v této kazetě bylo obtížné: deska chladiče se nedotýkala čipů BSRAM , takže deska chladiče byla nejprve upgradována (objevily se výstupky umožňující kontakt s čipy) a poté zmizela. Kazeta bez desky chladiče byla pojmenována SECC2 [8] .

Pro rozlišení modelů pracujících na stejných frekvencích (266 a 300 MHz), ale s různými jádry, měly procesory postavené na jádru Deschutes na konci názvu písmeno „A“. První procesory (s frekvencemi 266, 300, 333, 350 a 400 MHz) měly velikost matrice 131 mm², s vydáním nové revize se velikost matrice zmenšila na 118 mm². Procesory s frekvencí 350 MHz a vyšší pracovaly s externí frekvencí 100 MHz. Upravené jádro Deschutes, ve kterém se objevil blok SSE , dostalo název Katmai a vytvořilo základ dalšího procesoru Intel - Pentium III .

Pentium II OverDrive

Procesory řady OverDrive byly tradičně navrženy pro upgrade systémů předchozí generace.

Pentium II OverDrive, představený 10. srpna 1998 , je určen k upgradu systémů založených na Pentium Pro a je instalován v patici Socket 8 . Procesor je založen na jádře P6T (upravené jádro Deschutes). Jeho hlavním rozdílem od Deschutes je plná rychlost L2 cache. Existoval jeden Pentium II OverDrive, který běžel na 333 MHz (66 MHz sběrnice) nebo 300 MHz (60 MHz), v závislosti na základní desce [9] .

Mobilní Pentium II

Mobilní procesory Pentium II byly vyrobeny na bázi jader Tonga a Dixon. Vyznačovaly se sníženým napájecím napětím, měly malý odvod tepla , což umožnilo jejich použití v laptopech a laptopech .

Procesory založené na jádru Tonga byly uvedeny na trh od 2. dubna 1998 na 250 nm . technologie v pouzdře BGA a nainstalované v kazetě spolu s paměťovými čipy druhé úrovně cache o celkovém objemu 512 KB .

Procesory založené na jádře Dixon byly vyráběny při 180 nm. technologií a měl integrovanou mezipaměť druhé úrovně o velikosti 256 KB [10] , která fungovala na frekvenci jádra. Tyto procesory měly pouzdro BGA nebo mPGA a mohly být instalovány buď do cartridge nebo přímo na základní desku [1] .

Pozice na trhu a srovnání s konkurencí

Pentium II byl vlajkovou lodí procesorů Intel pro stolní počítače od svého vydání v květnu 1997 až do představení procesoru Pentium III v únoru 1999 . Paralelně s Pentiem II existovaly následující procesory x86:

• Intel Pentium MMX . Byl představen 4 měsíce před objevením Pentia II. Od Pentium II až po představení prvních procesorů Celeron v roce 1998 sloužil Pentium MMX jako základ pro levné počítače.
• Intel Celeron . Určeno pro low-endový trh stolních počítačů. Zpočátku to bylo Pentium II, bez mezipaměti druhé úrovně. Ve většině úkolů je vážně horší než Pentium II a jeho konkurenti. Poté, co byla rodina převedena na nové jádro, Celeron, který obdržel 128 Kb full-speed L2 cache, v některých úlohách nejenže nebyl horší než Pentium II, ale také jej předčil na stejných frekvencích díky rychlejší cache [4 ] [11] .
• AMD K6 . Konkuroval procesoru Pentium MMX na trhu levných procesorů.
• AMD K6-2 . Konkuroval procesorům Pentium II a Celeron. Měl výrazně nižší cenu než Pentium II. V kancelářských aplikacích a aplikacích optimalizovaných pro 3DNow! překonal Pentium II. Kvůli zastaralému FPU byl horší než Pentium II a Celeron při práci s čísly s pohyblivou řádovou čárkou, což negativně ovlivnilo především výkon v multimediálních aplikacích a hrách, které nebyly optimalizovány pro 3DNow! [12] .
• Cyrix M-II . V kancelářských aplikacích byly Pentium II, Celeron a AMD K6-2 mírně horší. V multimediálních aplikacích a hrách bylo zpoždění vážnější. Jako základ kancelářských počítačů byl oblíbený pro svou nízkou cenu (v poměru cena/výkon byl procesor jedním z nejlepších ve své třídě) [13] .
• IDT WinChip 2 . Navrženo pro levné počítače. Konkuroval procesorům K6-2 a Celeron. Stálo to o něco méně než K6-2, ve výkonu ve většině aplikací byl horší než K6-2 i Celeron [14] .
• Vzestup mP6 . Byl vyvinut jako procesor pro notebooky, měl velmi nízkou spotřebu energie. Vzhledem k malé velikosti mezipaměti první úrovně (16 KB) a chybějící podpoře 3DNow! výkonově horší dokonce než procesor IDT WinChip 2 [15] .

Specifikace

Revize jádra procesoru

Pentium II

Pentium II OverDrive

Mobilní Pentium II

Aktualizace mikrokódu procesoru

Aktualizace firmwaru jsou 2K bloky dat, které jsou umístěny v systému BIOS. Takové bloky existují pro každou revizi jádra procesoru. Intel poskytuje výrobcům BIOSu nejnovější verze mikrokódu a také je umísťuje do aktualizační databáze . Existuje speciální nástroj vyvinutý společností Intel , který vám umožňuje určit procesor, který používáte, a lokálně změnit kód BIOSu, aby tento procesor podporoval. Aktualizaci lze provést i flashováním nové verze BIOSu s podporou požadovaného procesoru od výrobce základní desky [16] .

Opravené chyby

Procesor je složité mikroelektronické zařízení, což nevylučuje možnost jeho nesprávné činnosti. Chyby se objevují ve fázi návrhu a lze je opravit aktualizací mikrokódu [16] procesoru nebo vydáním nové revize jádra procesoru. V procesorech Pentium II bylo nalezeno 95 různých chyb, z nichž 23 bylo opraveno [17] .

Níže jsou uvedeny chyby opravené v různých revizích procesorových jader Pentium II. Tyto chyby jsou přítomny ve všech jádrech vydaných před tím, než byly opraveny, počínaje jádrem Klamath C0, pokud není uvedeno jinak.

Klamath C1

• Chyba protokolu při práci s mezipamětí.
• K uváznutí dochází při práci s hloubkou 1 IOQ (Input/Output Queue) na systémech se dvěma procesory.
• Při spouštění příkazu FIST s některými neplatnými daty došlo k chybě.

Deschutes A0

• Chyba predikce větve při práci s instrukcemi MMX .
• Chyba nastavení vypínacího signálu při překročení maximální povolené teploty.
• Generování nevratné chyby při porušení parity v IFU.
• Vygenerujte závažnou chybu, když se data ve vyrovnávací paměti pro instrukce proudu a ve vyrovnávací paměti instrukcí liší.
• Selhání aplikace při práci s daty neuloženými v mezipaměti po zakázání a opětovném povolení stránkování.
• Chyba v činnosti PMC při požadavku mezipaměti L2.
• Chybné vyvolání výjimky „narušení ochrany uživatelského režimu“ namísto nastavení signálu „chyba stránky“.
• Při vyprázdnění mezipaměti zakažte MCE pro mezipaměť L2.
• Nesprávné nastavení příznaků procesoru po zakázání TLB na dvouprocesorových systémech.

Deschutes A1

• Poškození informací o stavu dat v cache ( Deschutes A0 ).
• Hodit fatální chybu na cache miss ( Deschutes A0 ).

Deschutes B1

• Zpoždění zrušení platnosti mezipaměti během hardwarové synchronizace v dvouprocesorových systémech.
• Předčasné odstranění blokovacího signálu během provádění určité sekvence transakcí.
• Zpoždění generování výjimek FPU .
• BIST (Built-in Self-Test) hlásí úspěch bez ohledu na výsledek ( Deschutes A0 ).
• Žádný signál vypnutí při překročení maximální povolené teploty. ( Vypadá A0 ).
• Chyba zápisu do paměti během instrukcí MOVD a MOVQ ( MMX ).
• Konflikt protokolu sběrnice při práci s některými čipovými sadami.
• Chyby při práci s deaktivovaným MTRR ( Deschutes A0 ).

Poznámky

1. ↑ 1 2 3 Implementace IA-32: Intel P2 (vč. Celeronu a Xeonu) Archivováno z originálu 27. září 2007.  (Angličtina)
2. ↑ 1 2 3 4 Procesory Intel šesté generace . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 4. dubna 2009. (neurčitý)
3. ↑ Co je uvnitř kazety Pentium II . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 23. června 2008. (neurčitý)
4. ↑ 1 2 Procesor Celeron . Získáno 22. března 2009. Archivováno z originálu dne 4. dubna 2013. (neurčitý)
5. ↑ Uvádí se cena zpracovatelů v době vyhlášení v dávce 1000 kusů.
   • Procesor Intel Desktop Pentium II Archivováno 1. listopadu 2010 na Wayback Machine 
6. ↑ 1 2 Často kladené otázky o přetaktování Pentium II 266, 300 MHz a vyšší . Získáno 6. února 2007. Archivováno z originálu 27. srpna 2006. (neurčitý)
7. ↑ Procesory - ― Spline . Staženo 2. dubna 2018. Archivováno z originálu 2. dubna 2018. (neurčitý)
8. ↑ Otevření a dokončení kazety procesoru Intel Pentium II. . Získáno 6. února 2007. Archivováno z originálu 29. září 2007. (neurčitý)
9. ↑ Implementace IA-32: Intel P6 Overdrive Archivováno 20. května 2011 na Wayback Machine 
10. ↑ Intel – Pentium II mobile Archivováno 13. května 2010.
11. ↑ Mendocino: Procesory Celeron 300A a 333 . Získáno 22. března 2009. Archivováno z originálu dne 4. dubna 2013. (neurčitý)
12. ↑ Procesor AMD K6-2 . Získáno 22. března 2009. Archivováno z originálu 7. června 2008. (neurčitý)
13. ↑ Cyrix M II nastavuje novou laťku pro počítače základní úrovně . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 24. září 2009. (neurčitý)
14. ↑ Přehled procesoru IDT Winchip 2 266 . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 22. srpna 2008. (neurčitý)
15. ↑ Recenze procesoru Rise mP6 266 . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 22. června 2008. (neurčitý)
16. ↑ 1 2 Opravy chyb v CPU . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 27. června 2009. (neurčitý)
17. ↑ Intel Corporation. Aktualizace specifikace procesoru Intel® Pentium® II  (v angličtině) (pdf)  (odkaz není k dispozici) (červenec 2002). - str. 22-85. Získáno 5. února 2009. Archivováno z originálu 24. srpna 2011.

Odkazy

Oficiální informace

• Oficiální databáze procesorů Pentium II  (anglicky)
•  Dokumentace k procesoru Pentium II
• Dokumentace k mobilnímu Pentiu II

Specifikace procesoru

• Specifikace pro procesory Pentium  II
• Elektrické parametry procesorů, zejména Intel Pentium II  (anglicky)
• Podrobný seznam procesorů Pentium II s mnoha fotografiemi  (anglicky)
• Detailní  specifikace procesoru

Popis architektury a historie procesorů

• Evoluce procesorů Pentium
• Historie architektury IA-32 a popis architektury procesorů rodiny P6
• Typy a specifikace procesorů

Recenze a testování

• Otevření a rafinace kazety procesoru Intel Pentium II.
• Přetaktování Pentia II
• První experimenty s přetaktováním iPII 333MHz
• Jak zajistit, aby Pentium II běželo na 100 MHz FSB
• Porovnání systémů založených na Super Socket-7 a Slot 1
• Výsledky testování počítačů v letech 1997-1998.

Smíšený

•  TOP500 uvádí od roku 1993 do současnosti
• Recenze od Red Hill o procesorech různých generací  (angl.)