Пентиум II
микропроцессор Intel

Intel Pentium II
Оригинальный значок корпуса Pentium II MMX
Общая информация
Запущен7 мая 1997 г .; 27 лет назад ( 1997-05-07 )
Прекращено26 декабря 2003 г .; 21 год назад [1] ( 2003-12-26 )
ПродаетсяИнтел
РазработаноИнтел
Обычный производитель
  • Интел
CPUID- кодКламат: 80522
Дешут и Тонга: 80523
Диксон: 80524
Производительность
Макс. тактовая частота ЦП 233 МГц - 450 МГц
Скорости FSB66 МТ/с - 100 МТ/с
Кэш
Кэш L132 КБ (16 КБ данные + 16 КБ инструкции)
кэш L2256–512 КБ
Архитектура и классификация
Технологический узел350 нм – 180 нм
МикроархитектураП6
Набор инструкцийИА-32
Расширения
Физические характеристики
Транзисторы
  • Кламат : 7,5 миллионов
  • Дешут : 7,5 миллионов
  • Тонга : 7,5 миллионов
  • Диксон : 27,4 миллиона
Ядра
  • 1
Розетки
Продукция, модели, варианты
Основные имена
  • Кламат (настольный)
  • Дешут (настольный)
  • Тонга (мобильный)
  • Диксон (мобильный)
История
ПредшественникиПентиум , Пентиум Про , Пентиум ММХ
ПреемникиPentium III (преемник SSE), Celeron , Pentium 4 (преемник SSE2)
Статус поддержки
Неподдерживаемый
Процессор Pentium II с технологией MMX, картридж SECC .

Pentium II [2] — марка микропроцессоров Intel x86 шестого поколения, основанных на микроархитектуре P6 , представленных 7 мая 1997 года. Он объединил микроархитектуру P6 , представленную в Pentium Pro, с набором инструкций MMX процессора Pentium MMX .

Содержащий 7,5 миллионов транзисторов (27,4 миллиона в случае мобильного Dixon с  кэшем L2 на кристалле 256 КБ ), Pentium II представлял собой улучшенную версию первого ядра P6 поколения Pentium Pro, которое содержало 5,5 миллионов транзисторов. Однако его подсистема кэша L2 была ухудшена по сравнению с Pentium Pro. В 1998 году Intel разделила семейство Pentium II, выпустив линейку процессоров Celeron на базе Pentium II для компьютеров начального уровня и линейку Intel Pentium II Xeon для серверов и рабочих станций. Celeron характеризовался уменьшенным или отсутствующим (в некоторых случаях присутствующим, но отключенным) кэшем L2 на кристалле полной скорости и системной шиной 66 МТ/с. Xeon характеризовался широким спектром высокоскоростной кэш-памяти L2 (от 512 КБ до 2048 КБ), системной шиной 100 МТ/с, другим физическим интерфейсом ( слот 2 ) и поддержкой симметричной многопроцессорной обработки .

В феврале 1999 года Pentium II был заменен почти идентичным Pentium III , который только добавил новый набор инструкций SSE . Однако старое семейство продолжало выпускаться до июня 2001 года для настольных компьютеров, [3] сентября 2001 года для мобильных устройств, [4] и конца 2003 года для встраиваемых устройств. [1]

Обзор

Микропроцессор Pentium II в значительной степени основывался на микроархитектуре своего предшественника Pentium Pro , но с некоторыми значительными улучшениями. [5]

В отличие от предыдущих процессоров Pentium и Pentium Pro, процессор Pentium II был упакован в слот -модуль, а не в сокет ЦП . Процессор и связанные с ним компоненты размещались на дочерней плате, похожей на типичную плату расширения в пластиковом картридже. Фиксированный или съемный радиатор размещался на одной стороне, иногда с использованием собственного вентилятора. [6]

Этот более крупный пакет был компромиссом, позволившим Intel отделить вторичный кэш от процессора, при этом оставив его на тесно связанной задней шине . Кэш L2 работал на половине тактовой частоты процессора, в отличие от Pentium Pro, чей кэш L2 вне кристалла работал на той же частоте, что и процессор. Однако его ассоциативность была увеличена до 16-канальной (по сравнению с 4-канальной у Pentium Pro), а его размер всегда составлял 512 КБ, что вдвое больше наименьшего варианта в 256 КБ у Pentium Pro. Кэш вне корпуса решил проблемы низкого выхода годных Pentium Pro, что позволило Intel представить Pentium II по цене, доступной для массового рынка. [7] [8]

Intel улучшила производительность выполнения 16-битного кода на Pentium II, в области, в которой Pentium Pro был в заметном упадке, добавив кэши сегментных регистров. Большая часть потребительского программного обеспечения того времени все еще использовала по крайней мере часть 16-битного кода из-за различных факторов. Проблемы с частичными регистрами также были решены путем добавления внутреннего флага для пропуска очистки конвейера, когда это было возможно. [9] Чтобы компенсировать более медленный кэш L2, Pentium II имел 32 КБ кэша L1, вдвое больше, чем у Pentium Pro, а также 4 буфера записи (против 2 у Pentium Pro); они также могут использоваться любым конвейером, вместо того, чтобы каждый из них был закреплен за одним конвейером. [10] [11] Pentium II был также первым процессором на базе P6, реализовавшим набор целочисленных инструкций SIMD Intel MMX , который уже был представлен в Pentium MMX . [7]

Pentium II был более ориентированной на потребителя версией Pentium Pro. Он был дешевле в производстве из-за отдельной, более медленной кэш-памяти L2. Улучшенная 16-битная производительность и поддержка MMX сделали его лучшим выбором для операционных систем потребительского уровня, таких как Windows 9x , и мультимедийных приложений. Штраф за производительность более медленного и дешевого кэша L2 был смягчен удвоенным кэшем L1 и архитектурными улучшениями для устаревшего кода. Общая производительность процессора была увеличена, а затраты снижены. [7] [12]

Все Klamath и некоторые ранние Deschutes Pentium II используют комбинированный контроллер кэша L2 / чип теговой оперативной памяти , который позволяет кэшировать только 512 МБ; хотя теоретически можно было установить больше оперативной памяти, это привело бы к очень низкой производительности. Хотя это ограничение было практически неактуально для среднего домашнего пользователя в то время, оно вызывало беспокойство у некоторых пользователей рабочих станций или серверов. Предположительно, Intel намеренно установила это ограничение, чтобы отличить Pentium II от более дорогой линейки Pentium Pro, которая имеет полную кэшируемую область 4 ГБ. Ревизия чипа «82459AD» на некоторых 333 МГц и всех 350 МГц и более быстрых Pentium II сняла это ограничение и также предложила полную кэшируемую область 4 ГБ. [13] [14]

Варианты

Кламат

Оригинальный микропроцессор Klamath Pentium II (код продукта Intel 80522) работал на частотах 233, 266 и 300  МГц и производился по 0,35 мкм техпроцессу. [7] [15] Однако версия на 300 МГц стала доступна в больших количествах только в 1997 году. [15] Эти процессоры имели системную шину 66 МГц и изначально использовались на материнских платах, оснащенных устаревшим чипсетом Intel 440FX Natoma , разработанным для Pentium Pro. [16] Системы на базе Pentium II, использующие чипсет Intel 440LX Balboa, широко популяризировали SDRAM (которая должна была заменить EDO RAM и была уже представлена ​​в 430VX) и графическую шину AGP . [17]

14 июля 1997 года Intel анонсировала версию Pentium II Klamath с 2× 72-битным кэшем ECC L2 для серверов начального уровня, в отличие от 2× 64-битного кэша non-ECC L2 на обычных моделях. [18] Дополнительные биты дают ему возможность исправления ошибок, встроенную в оборудование, без влияния на производительность. Вариант можно определить по номеру детали ЦП.

В схеме Intel «Семейство/Модель/Степпинг» процессоры Klamath относятся к семейству 6, модели 3.

Дешут

Ядро Deschutes Pentium II (80523), дебютировавшее на частоте 333 МГц в январе 1998 года, производилось с использованием 0,25 мкм процесса и имело значительно более низкое энергопотребление. [15] Размер кристалла составляет 113 мм2 . Вариант на 333 МГц был последним процессором Pentium II, который использовал старую системную шину 66 МТ/с ; все последующие модели с ядром Deschutes использовали системную шину 100 МТ/с. Позже в 1998 году были также выпущены Pentium II, работающие на частотах 266, 300, 350, 400 и 450 МГц. [15] Ядро Deschutes представило инструкции FXSAVE и FXRSTOR для быстрого сохранения и восстановления контекста FPU. [19] К концу своего проектного срока службы были произведены чипы Deschutes, способные работать на частоте 500 МГц в соответствии со спецификациями охлаждения и дизайна Intel. Однако они не были проданы. Вместо того, чтобы уничтожить уже заблокированные множителем блоки, те блоки Deschutes, которые были протестированы и заблокированы с множителем 5, продавались как 333 МГц. Это было достигнуто путем отключения опции шины 100 МГц. Оверклокеры , узнав об этом, купили эти блоки и запустили их на частоте намного выше 500 МГц; в частности, при разгоне последняя партия «333 МГц» ЦП была способна развивать скорость, намного превышающую скорость ЦП, продаваемых на 350, 400 или 450 МГц. [ необходима цитата ]

Одновременно с выпуском ядер Deschutes, поддерживающих 100 МТ/с системной шины, Intel выпустила чипсет 440BX Seattle и его производные, чипсеты 440MX, 450NX и 440ZX. Заменив устаревшую 66 МГц FSB, которая была на рынке с 1993 года, 100 МГц FSB привела к существенному повышению производительности линейки Pentium II. Чипы Pentium II, начиная с 350 МГц, были выпущены в форм-факторах SECC и SECC2. Поздние Pentium II также ознаменовали переход на упаковку на основе перевернутого кристалла с прямым контактом радиатора с кристаллом, в отличие от традиционного склеивания.

В то время как Klamath имеет 4 кэш-чипа и имитирует двухпортовое чередование (2x 64-бит) для небольшого улучшения производительности при параллельном доступе, Deschutes имеет только 2 кэш-чипа и предлагает немного более низкую производительность кэша L2 при той же тактовой частоте. Кроме того, Deschutes всегда имеет кэш L2 с поддержкой ECC. [20]

Pentium II Xeon 450 МГц с кэшем 512 КБ. Крышка картриджа снята.

Pentium II Xeon был высокопроизводительной версией ядра Deschutes, предназначенной для использования на рабочих станциях и серверах . В основном, он использовал другой тип слота ( слот 2 ), корпус, дизайн платы и более дорогой полноскоростной пользовательский кэш L2, который был вне кристалла. Версии выпускались с кэшами L2 объемом 512 КБ, 1 МБ или 2 МБ, изменяя количество чипов по 512 КБ, встроенных в плату. [21]

Pentium II Overdrive без радиатора. Ядро Deschutes слева, кэш справа.

В схеме Intel «Семейство/Модель/Степпинг» процессоры Deschutes относятся к семейству 6, модели 5 и имеют номер детали 80523.

Pentium II OverDrive

В 1998 году ядро ​​Deschutes 0,25 мкм было использовано при создании процессора Pentium II Overdrive , который был нацелен на то, чтобы позволить корпоративным пользователям Pentium Pro модернизировать свои устаревшие серверы. Объединение ядра Deschutes в корпусе перевернутого кристалла с 512 КБ полноскоростного кэша L2 от Pentium II Xeon в совместимый с Socket 8 модуль привело к появлению процессора с тактовой частотой 300 или 333 МГц, который мог работать на системной шине 60 или 66 МГц. Эта комбинация объединила некоторые из наиболее привлекательных аспектов Pentium II и Pentium II Xeon: поддержка MMX /улучшенная 16-битная производительность и полноскоростной кэш L2 соответственно. [22] Более поздний мобильный Pentium II «Dixon» эмулировал эту комбинацию с 256 КБ полноскоростного кэша.

В схеме Intel "Семейство/Модель/Степпинг" процессор Pentium II OverDrive идентифицирует себя как семейство 6, модель 3, хотя это вводит в заблуждение, поскольку он не основан на ядре Klamath семейства 6/модели 3. Как упоминается в документации по обновлению процессора Pentium II от Intel, "хотя этот процессор имеет CPUID 163xh, он использует процессорное ядро ​​процессора Pentium II CPUID 065xh." [23]

Тонга

Ядро Tonga с техпроцессом 0,25 мкм было первым мобильным процессором Pentium II и обладало всеми функциями настольных моделей.

В схеме Intel «Семейство/Модель/Степпинг» процессоры Tonga относятся к семейству 6, модели 5.

Диксон

Pentium II Dixon die

Позже, в 1999 году, для мобильного рынка было выпущено ядро ​​Dixon 0,25; 0,18 (400  МГц ) мкм с 256 КБ кэша на кристалле полной скорости. Обзоры показали, что ядро ​​Dixon было самым быстрым типом произведенного Pentium II. [15]

В схеме Intel «Семейство/Модель/Степпинг» процессоры Dixon имеют семейство 6, модель 6, а их код продукта Intel — 80524. Эти идентификаторы совпадают с процессорами Mendocino Celeron .

Основные характеристики

Рабочий стол

Задняя сторона Pentium II Klamath со снятым пластиковым корпусом, на которой видны стандартные чипы кэша L2 и кэш-память SRAM (в центре).
Pentium II Deschutes , вариант SECC2. Ядро процессора посередине, кэш справа.
Дешут умирает выстрел

Кламат (80522)

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 512 КБ, поскольку внешние микросхемы на модуле ЦП работают на частоте, равной половине частоты ЦП.
  • Упаковка: Модуль слот 1
  • ММХ
  • Передняя шина : 66 МТ/с, GTL+
  • VCore: 2,8 В
  • Процесс : 350 нм КМОП
  • Первый выпуск: 7 мая 1997 г.
  • Тактовая частота: 233, 266, 300 МГц

Дешут (80523)

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 512 КБ, поскольку внешние микросхемы на модуле ЦП работают на частоте, равной половине частоты ЦП.
  • Упаковка: Модуль слот 1
  • ММХ
  • Передняя шина : 66, 100 МТ/с, GTL+
  • VCore: 2,0 В
  • Процесс: 250 нм КМОП
  • Первый выпуск: 26 января 1998 г.
  • Тактовая частота: 266–450 МГц
    • 66 МТ/с FSB: 266, 300, 333 МГц
    • 100 МТ/с FSB: 350, 400, 450 МГц

Дешут (Pentium II Overdrive)

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: внешний чип объемом 512 КБ на модуле ЦП, работающий на 100% скорости ЦП
  • Гнездо: Гнездо 8
  • Передняя шина : 60 ​​или 66 МТ/с, GTL+
  • VCore: 3,1–3,3 В (имеет встроенный регулятор напряжения)
  • Изготовление: 250 нм
  • На базе Pentium II поколения Deschutes
  • Первый выпуск: 1998
  • Поддерживает технологию MMX
  • Номер спецификации SL2KE обозначает Pentium II Overdrive, продаваемый с интегрированным радиатором/вентилятором для разъема Socket 8. [Обратите внимание, что номер спецификации SL2EA обозначает Pentium II Overdrive, продаваемый с интегрированным радиатором, но без вентилятора для разъема Slot 1.]

Мобильный

Тонга (80523)

Мобильный Pentium II (Тонга).

Мобильный Pentium II

  • Кэш L1: 16 + 16 КБ (данные + инструкции)
  • Кэш L2: 512 КБ, поскольку внешние микросхемы на модуле ЦП работают на частоте, равной половине частоты ЦП.
  • Упаковка: MMC-1 , MMC-2 , Мини-картридж
  • ММХ
  • Передняя шина : 66 МТ/с, GTL+
  • VCore: 1,6 В
  • Процесс: 250 мкм КМОП
  • Первый выпуск: 2 апреля 1998 г.
  • Тактовая частота: 233, 266, 300 МГц

Диксон (80524)

Мобильный Pentium II (Dixon) 400 МГц.

Мобильный Pentium II PE («Повышенная производительность»)

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Product Change Notification #102659-02" (PDF) . Intel. 14 августа 2002 г. Архивировано из оригинала (PDF) 20 марта 2003 г. Получено 14 октября 2019 г. .
  2. ^ "Microprocessor Hall of Fame". Intel. Архивировано из оригинала 6 июля 2007 г. Получено 11 августа 2007 г.
  3. ^ "Product Change Notification #896" (PDF) . Intel. 14 января 2000 г. Архивировано из оригинала (PDF) 30 сентября 2000 г. Получено 14 октября 2019 г.
  4. ^ "Product Change Notification #954" (PDF) . Intel. 13 марта 2000 г. Архивировано из оригинала (PDF) 15 августа 2000 г. Получено 14 октября 2019 г.
  5. ^ "MMX Microarchitecture of Pentium Processors With MMX Technology and Pentium II Microprocessors" (PDF) . Intel Technology Journal : 5. 1997. Архивировано из оригинала (PDF) 12 января 2011 г. Получено 1 сентября 2017 г.
  6. ↑ Пабст, Томас. Раскрыты процессоры Intel Slot 1, Tom's Hardware, 3 мая 1998 г.
  7. ^ abcd Пабст, Томас. Процессор Intel Pentium II («Klamath»), Tom's Hardware, 1 марта 1997 г.
  8. ^ Лал Шимпи, Ананд. Intel Pentium II, Anandtech, 30 мая 1997 г.
  9. ^ "Частичный срыв регистра". qcd.phys.cmu.edu . Архивировано из оригинала 6 января 2018 г. Получено 23 апреля 2019 г.
  10. ^ "Pentium II Processor Developer's Manual" ( PDF ) . 1997. стр.  2–14 . Получено 1 сентября 2017 г. .
  11. ^ [1], PC Guide, дата обращения 16 июля 2016 г.
  12. ↑ Пабст, Томас. Империя наносит ответный удар: процессор Intel Pentium II, Tom's Hardware, 30 апреля 1997 г.
  13. ^ [2], Tom's Hardware, дата обращения 16 июля 2016 г.
  14. ^ [3], PC Guide, дата обращения 16 июля 2016 г.
  15. ^ abcde IA-32 реализация Intel P2 (включая Celeron и Xeon) Архивировано 27 сентября 2007 г. на archive.today , SandPile.org, доступ получен 5 мая 2007 г.
  16. ↑ Intel 440FX, PCGuide, дата обращения 5 мая 2007 г.
  17. ↑ Intel 440LX, PCGuide, дата обращения 5 мая 2007 г.
  18. ^ [4], Intel, дата обращения 4 февраля 2017 г.
  19. ^ "EE Times - News". Архивировано из оригинала 5 декабря 1998 года . Получено 14 октября 2019 года .
  20. ↑ Шнурер, Георг (29 января 1998 г.). «333: Pentium II, Dritte». c't – магазин компьютерной техники . Тенденции и новости (на немецком языке). 1998 (3). Heise Verlag : 122. Архивировано из оригинала 22 февраля 2017 года . Проверено 6 сентября 2017 г.
  21. ↑ Пабст, Томас. Процессор Pentium II Xeon компании Intel, Tom's Hardware, 2 июля 1998 г.
  22. ↑ Архив Wayback machine Heise, доступ 17 июня 2009 г.
  23. ^ "Обновление спецификации процессора Intel Pentium II" (PDF) . Июль 2002 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 августа 2011 г.
  • Список различных буквенно-цифровых обозначений моделей PII, PIII и Celeron
  • CPU-INFO: Intel Pentium II, подробная история процессора. Архивировано 17 апреля 2021 г. на Wayback Machine.
  • Анализ конструкции: процессор Intel Pentium II (Klamath) 266 МГц 32-бит, Integrated Circuit Engineering Corporation

Технические характеристики Intel

  • Pentium II (Кламат)
  • Pentium II (Дешют)
  • Мобильный Pentium II (Тонга)
  • Мобильный Pentium II в корпусах Micro-PGA и BGA (Dixon)
ПредшествовалПентиум II
1997–1999		Преемник
Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Pentium_II&oldid=1258864256"