Pentium II

Intel Pentium II (venäjäksi Intel Pentium two ) - prosessori x86 - yhteensopiva mikroarkkitehtuuri Intel P6 julkistettiin 7. toukokuuta 1997 [1] . Pentium II -ydin on modifioitu P6-ydin (käytettiin ensin Pentium Pro -prosessoreissa ). Tärkeimmät erot edeltäjäänsä ovat ensimmäisen tason välimuisti, joka on kasvanut 16:sta 32 kilotavuun, ja SIMD - käskylohkon MMX läsnäolo (joka ilmestyi hieman aikaisemmin Pentium MMX :ssä ), parantunut suorituskyky työskenneltäessä 16-bittisten sovellusten kanssa. Pentium II -prosessorin pohjalta rakennetuissa järjestelmissä SDRAM-muisti ja AGP -väylä [2] ovat löytäneet laajan käytön .

Yleistä tietoa

Useimmat Pentium II -prosessorit toimitettiin kahdessa paketissa: SECC ja SECC2 .

SECC-pakkauksessa oleva Pentium II on kasetti, joka sisältää prosessorikortin ( " substraatin "), johon on asennettu suoritinsiru, sekä kaksi tai neljä BSRAM- ja tag-RAM- välimuistisirua . Prosessorisirua vasten painetaan lämpöä jakava levy elastisten levyjen ja tappien avulla (siihen on puolestaan ​​asennettu jäähdytin ). Prosessorin merkintä on kasetissa. Prosessori on suunniteltu asennettavaksi 242-nastaiseen Slot 1 -liittimeen . L2-välimuisti toimii puolella ydinkellosta . Kaikki Klamath-ytimeen perustuvat prosessorit, varhaiset Deschutes-ytimeen perustuvat mallit taajuuksilla 266-333 MHz ja jotkut myöhemmät tähän ytimeen perustuvat mallit valmistettiin SECC-paketissa.

Suurin ero SECC2:n ja SECC:n välillä on lämmönjakolevyn puuttuminen. SECC2-paketin prosessoriin asennettu jäähdytin on suoraan yhteydessä prosessorisirun kanssa. Jotkut myöhäisistä Pentium II -malleista, jotka perustuvat Deschutes-ytimeen 350-450 MHz:n taajuuksilla, valmistettiin SECC2-kotelossa.

PGA -paketissa on myös Pentium II OverDrive -versio (asennettu Socket 8 -liitäntään ), jossa on täysi nopeus L2-välimuisti, joka on suunniteltu korvaamaan Pentium Pro [2] [3] .

Mallit

Ensimmäiset Pentium II -prosessorit (Klamath) suunniteltiin pöytätietokoneiden markkinoille ja ne valmistettiin 350 nm:n teknologialla. Pöytäkoneen Pentium II -perheen jatkokehitys oli 250 nm:n Deschutes-ydin. Jonkin ajan kuluttua julkaistiin Mobile Pentium II -prosessorit, jotka on suunniteltu asennettavaksi kannettaviin tietokoneisiin , ja Xeon , joka keskittyi korkean suorituskyvyn järjestelmiin ja palvelimiin. Deschutes-ytimen pohjalta valmistettiin myös Celeron (Covington) -prosessoreita, jotka on suunniteltu käytettäväksi edullisissa tietokoneissa. Ne olivat Pentium II, ilman patruunaa ja toisen tason välimuistia. [2] [4]

Pentium II

Klamath - ydin on evoluution mukainen jatko P6 - ytimelle , jolle Pentium Pro rakennettiin . Ensimmäisen tason välimuistia lisättiin 16:sta 32 kilotavuun, lisättiin SIMD - käskylohko MMX , tehtiin muutoksia suorituskyvyn parantamiseksi työskennellessään 16-bittisen koodin kanssa. Prosessori pystyy toimimaan kahden prosessorin järjestelmissä (toisin kuin Pentium Pro , joka voi toimia neljän prosessorin järjestelmissä) [2] .

Toisen tason välimuisti poistettiin prosessoripaketista, minkä seurauksena prosessorin valmistuskustannukset laskivat merkittävästi, koska tämä antoi Intelille mahdollisuuden olla valmistamatta välimuistisiruja, vaan ostaa niitä ( Toshiban valmistamat BSRAM-sirut , SEC ja NEC :tä käytettiin ). 512 kt:n välimuisti (neljä sirua prosessorilevyn molemmilla puolilla) toimi puolella ydintaajuudella.

Prosessori valmistettiin 350 nm tekniikalla, sen sydänjännite oli 2,8 V, se tuotti paljon lämpöä eikä sillä ollut korkeataajuista potentiaalia [6] .

Kaikki Klamath-ytimeen perustuvat prosessorit valmistettiin SECC -patruunalla (täysin suljettu patruuna jäähdytyslevyllä).

Intel julkisti 26. tammikuuta 1998 Pentium II -prosessorin, joka on rakennettu uudelle ytimelle, koodinimeltään Deschutes. Toisin kuin Klamath, Deschutes-ytimellä varustetut prosessorit valmistettiin 250 nm tekniikalla, sydämen jännite alennettiin 2,0 V:iin, mikä mahdollisti merkittävästi lämmön haihtumisen vähentämisen ja maksimitaajuuspalkin nostamisen 450 MHz:iin. Useimmat Bx-version prosessorit pystyvät toimimaan yli 500 MHz:n taajuuksilla.

512 kt:n L2-välimuisti toimi edelleen puolella ydintaajuudella, mutta se tehtiin kahdella BSRAM-sirulla , jotka sijaitsevat prosessorisirun molemmilla puolilla. Joidenkin raporttien mukaan tämä voi johtaa pieniin suorituskyvyn menetyksiin verrattuna Klamathiin yhtäläisillä taajuuksilla. Pentium II -prosessorin ja varhaisten Pentium III -prosessorien uusimmissa versioissa mikropiirien sijaintia muutettiin: mikropiirit sijaitsivat toistensa yläpuolella kiteen oikealla puolella.

Tag-RAM on myös kokenut muutoksia: Intel 82459AB -sirun sijaan, jolla oli melko korkea lämmönpoisto, käytetään 82459AC-siruja (versiossa A0 prosessoreissa) ja 82459AD. Jälkimmäinen ei käytännössä kuumene ja toimii yli 500 MHz:n taajuuksilla. Aluksi tag-RAM sijaitsi levyn takana sirun alla, ja sitten se siirrettiin välimuistisirujen jälkeen [6] . Sirut 82459AB ja 82459AC pystyvät tallentamaan välimuistiin jopa 512 Mt RAM-muistia ja 82459AD - jopa 4 Gt. [7]

Varhaisissa Deschutes-ytimen prosessoreissa, kuten Klamathissa, oli SECC -tyyppinen kasetti . Tämän patruunan välimuistin jäähdyttäminen oli vaikeaa: jäähdytyselementtilevy ei koskenut BSRAM-siruihin , joten jäähdytyselementtilevy päivitettiin ensin (ulkoumat näkyivät sallien kosketuksen sirujen kanssa) ja katosivat sitten. Patruuna ilman jäähdytyslevylevyä sai nimen SECC2 [8] .

Samoilla taajuuksilla (266 ja 300 MHz) toimivien, mutta eri ytimiä sisältävien mallien erottamiseksi Deschutesin ytimeen rakennetuissa prosessoreissa nimen loppuun lisättiin A-kirjain. Varhaisten prosessorien (taajuuksilla 266, 300, 333, 350 ja 400 MHz) suuttimen koko oli 131 mm², kun uusi versio julkaistiin, suulakkeen koko pieneni 118 mm²:iin. Prosessorit, joiden taajuus oli 350 MHz tai suurempi, toimivat ulkoisella taajuudella 100 MHz. Muokattu Deschutes-ydin, jossa SSE -lohko ilmestyi , nimettiin Katmai ja se muodosti perustan seuraavalle Intel-prosessorille - Pentium III .

Pentium II OverDrive

OverDrive -sarjan prosessorit on perinteisesti suunniteltu päivittämään edellisen sukupolven järjestelmiä.

Pentium II OverDrive, joka esiteltiin 10. elokuuta 1998 , on suunniteltu päivittämään Pentium Pro -pohjaisia ​​järjestelmiä, ja se asennetaan Socket 8 -liitäntään . Prosessori perustuu P6T-ytimeen (muokattu Deschutes-ydin). Sen tärkein ero Deschutesiin on täyden nopeuden L2-välimuisti. Siellä oli yksi Pentium II OverDrive, joka toimi 333 MHz (66 MHz väylä) tai 300 MHz (60 MHz) taajuudella emolevyn mukaan [9] .

Mobile Pentium II

Mobile Pentium II -prosessorit valmistettiin Tonga- ja Dixon-ytimien pohjalta. Ne erottuivat pienemmästä syöttöjännitteestä , niillä oli pieni lämmöntuotto , mikä mahdollisti niiden käytön kannettavissa tietokoneissa ja kannettavissa tietokoneissa .

Tonga-ytimeen perustuvat prosessorit julkaistiin 2. huhtikuuta 1998 250 nm :iin . teknologiaa BGA-paketissa ja asennettuna kasettiin yhdessä toisen tason välimuistisirujen kanssa , joiden kokonaismäärä on 512 kt .

Dixon-ytimeen perustuvia prosessoreita valmistettiin 180 nm:ssä. teknologiaa ja siinä oli integroitu toisen tason välimuisti 256 kt [10] , joka toimi ydintaajuudella. Näissä prosessoreissa oli BGA- tai mPGA-paketti, ja ne voitiin asentaa joko kasettiin tai suoraan emolevylle [1] .

Markkina-asema ja vertailu kilpailijoihin

Pentium II oli Intelin lippulaiva pöytätietokoneiden prosessori julkaisustaan ​​toukokuussa 1997 Pentium III - prosessorin esittelyyn helmikuussa 1999 . Pentium II:n rinnalla oli olemassa seuraavat x86-prosessorit:

• Intel Pentium MMX . Se esiteltiin 4 kuukautta ennen Pentium II:n ilmestymistä. Pentium II:sta ensimmäisten Celeron-prosessorien esittelyyn vuonna 1998 , Pentium MMX toimi halpojen tietokoneiden perustana.
• Intel Celeron . Tarkoitettu halvempien pöytätietokoneiden markkinoille. Aluksi se oli Pentium II, josta puuttui toisen tason välimuisti. Useimmissa tehtävissä vakavasti huonompi kuin Pentium II ja sen kilpailijat. Sen jälkeen kun perhe oli siirretty uuteen ytimeen, Celeron, joka sai 128 kb täyden nopeuden L2-välimuistia, ei ollut joissakin tehtävissä huonompi kuin Pentium II, vaan myös suoriutui sen yhtä taajuuksilla nopeamman välimuistin ansiosta [4 ] [11] .
• AMD K6 . Se kilpaili Pentium MMX -prosessorin kanssa edullisilla prosessorimarkkinoilla.
• AMD K6-2 . Se kilpaili Pentium II- ja Celeron-prosessorien kanssa. Hinta oli huomattavasti halvempi kuin Pentium II. Toimistosovelluksissa ja sovelluksissa, jotka on optimoitu 3DNow! menestyi paremmin kuin Pentium II. Vanhentuneen FPU :n vuoksi se oli huonompi kuin Pentium II ja Celeron, kun työskenteltiin liukulukujen kanssa, mikä vaikutti negatiivisesti ennen kaikkea suorituskykyyn multimediasovelluksissa ja peleissä, joita ei ollut optimoitu 3DNow:lle! [12] .
• Cyrix M-II . Toimistosovelluksissa Pentium II, Celeron ja AMD K6-2 olivat hieman huonompia. Multimediasovelluksissa ja peleissä viive oli vakavampi. Se oli suosittu toimistotietokoneiden pohjana alhaisten kustannustensa vuoksi (hinta/suorituskykysuhteeltaan prosessori oli yksi luokkansa parhaista) [13] .
• IDT WinChip 2 . Suunniteltu edullisille tietokoneille. Se kilpaili K6-2- ja Celeron-prosessorien kanssa. Se maksoi hieman vähemmän kuin K6-2, suorituskyvyltään useimmissa sovelluksissa se oli huonompi kuin K6-2 ja Celeron [14] .
• Nouse mP6 . Se kehitettiin prosessoriksi kannettaville tietokoneille, sillä oli erittäin alhainen virrankulutus. Ensimmäisen tason välimuistin pienen koon (16 kt) ja 3DNow-tuen puutteen vuoksi! suorituskyky on huonompi kuin IDT WinChip 2 -prosessori [15] .

Tekniset tiedot

Prosessorin ydinversiot

Pentium II

Pentium II OverDrive

Mobile Pentium II

Prosessorin mikrokoodin päivitys

Laiteohjelmistopäivitykset ovat 2K tietolohkoja, jotka sijaitsevat järjestelmän BIOSissa. Tällaisia ​​lohkoja on jokaiselle prosessoriytimen versiolle. Intel tarjoaa BIOS-valmistajille uusimmat mikrokoodiversiot ja sijoittaa ne myös päivitystietokantaan . Intelin kehittämä erityinen apuohjelma antaa sinun määrittää käyttämäsi prosessorin ja muuttaa paikallisesti BIOS-koodia tukemaan tätä prosessoria. Päivitys voidaan tehdä myös päivittämällä uusi BIOS-versio, joka tukee vaadittua emolevyn valmistajan prosessoria [16] .

Korjatut virheet

Prosessori on monimutkainen mikroelektroninen laite, mikä ei sulje pois mahdollisuutta sen virheelliseen toimintaan. Virheet ilmaantuvat suunnitteluvaiheessa ja ne voidaan korjata päivittämällä prosessorin mikrokoodi [16] tai julkaisemalla uusi versio prosessoriytimestä. Pentium II -prosessoreista löydettiin 95 erilaista bugia, joista 23 korjattiin [17] .

Alla on virheet, jotka on korjattu Pentium II -prosessoriytimien eri versioissa. Nämä virheet ovat läsnä kaikissa ytimissä, jotka on julkaistu ennen niiden korjaamista, alkaen Klamath C0 -ytimestä, ellei toisin mainita.

Klamath C1

• Protokollavirhe välimuistia käytettäessä.
• Lukituksia esiintyy käsiteltäessä IOQ:n (Input/Output Queue) syvyys 1 kaksiprosessorijärjestelmissä.
• Tapahtui virhe suoritettaessa FIST-käskyä joidenkin virheellisten tietojen kanssa.

Deschutes A0

• Haarojen ennustusvirhe työskenneltäessä MMX-ohjeiden kanssa .
• Virhe sammutussignaalin asettamisessa, kun suurin sallittu lämpötila ylittyy.
• Peruuttamattoman virheen syntyminen IFU:n pariteettirikkomuksesta.
• Luo vakava virhe, kun tiedot eroavat streamin käskypuskurissa ja käskyvälimuistissa.
• Kaatuu, kun käsittelet muita kuin välimuistissa olevia tietoja sivutuksen poistamisen ja uudelleen käyttöönoton jälkeen.
• Virhe PMC-toiminnassa pyydettäessä L2-välimuistia.
• Virheellinen "käyttäjätilan suojausrikkomus" -poikkeus "sivuvika"-signaalin asettamisen sijaan.
• Poista L2-välimuistin MCE käytöstä, kun välimuistia tyhjennetään.
• Väärä prosessorilippujen asetus sen jälkeen, kun TLB on poistettu käytöstä kaksiprosessorijärjestelmissä.

Deschutes A1

• Tietojen korruptoituminen välimuistin tietojen tilasta ( Deschutes A0 ).
• Heitä kohtalokas virhe välimuistissa ( Deschutes A0 ).

Deschutes B1

• Välimuistin mitätöinnin viive laitteiston synkronoinnin aikana kaksiprosessorijärjestelmissä.
• Estosignaalin ennenaikainen poistaminen tietyn tapahtumasarjan suorittamisen aikana.
• FPU- poikkeuksen sukupolven viive .
• BIST (Built-in Self-Test) raportoi onnistumisen tuloksesta riippumatta ( Deschutes A0 ).
• Ei sammutussignaalia, kun suurin sallittu lämpötila ylittyy. ( Deschutes A0 ).
• Muistin kirjoitusvirhe MOVD- ja MOVQ ( MMX ) -käskyjen aikana.
• Väyläprotokollaristiriita työskenneltäessä joidenkin piirisarjojen kanssa.
• Virheitä käytettäessä vammaisen MTRR :n kanssa ( Deschutes A0 ).

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 3 IA-32-toteutus: Intel P2 (sis. Celeron ja Xeon) Arkistoitu alkuperäisestä 27. syyskuuta 2007.  (Englanti)
2. ↑ 1 2 3 4 Kuudennen sukupolven Intel - prosessorit . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 4. huhtikuuta 2009. (määrätön)
3. ↑ Mitä Pentium II -kasetin sisällä on . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 23. kesäkuuta 2008. (määrätön)
4. ↑ 1 2 Celeron -prosessori . Haettu 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 4. huhtikuuta 2013. (määrätön)
5. ↑ Prosessorien kustannukset ilmoituksen hetkellä 1000 kappaleen erässä ilmoitetaan.
   • Intel Desktop Pentium II -prosessori Arkistoitu 1. marraskuuta 2010 Wayback Machinessa 
6. ↑ 1 2 Ylikellotus UKK Pentium II 266, 300 MHz ja uudemmat . Haettu 6. helmikuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 27. elokuuta 2006. (määrätön)
7. ↑ Prosessorit - ― Spline . Haettu 2. huhtikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2018. (määrätön)
8. ↑ Intel Pentium II -prosessorin kasetin avaaminen ja viimeistely. . Haettu 6. helmikuuta 2007. Arkistoitu alkuperäisestä 29. syyskuuta 2007. (määrätön)
9. ↑ IA-32-toteutus: Intel P6 Overdrive arkistoitu 20. toukokuuta 2011 Wayback Machinessa 
10. ↑ Intel - Pentium II -mobiili Arkistoitu 13. toukokuuta 2010.
11. ↑ Mendocino: Celeron 300A- ja 333-prosessorit . Haettu 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 4. huhtikuuta 2013. (määrätön)
12. ↑ AMD K6-2 -prosessori . Haettu 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 7. kesäkuuta 2008. (määrätön)
13. ↑ Cyrix M II asettaa uuden tason lähtötason tietokoneille . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 24. syyskuuta 2009. (määrätön)
14. ↑ IDT Winchip 2 266 -prosessorin yleiskuvaus . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 22. elokuuta 2008. (määrätön)
15. ↑ Rise mP6 266 -prosessoriarvostelu . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 22. kesäkuuta 2008. (määrätön)
16. ↑ 1 2 Virheenkorjauksia CPU:ssa . Käyttöpäivä: 22. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 27. kesäkuuta 2009. (määrätön)
17. ↑ Intel Corporation. Intel® Pentium® II -suorittimen teknisten tietojen päivitys  (englanniksi) (pdf)  (linkki ei saatavilla) (heinäkuu 2002). - s. 22-85. Haettu 5. helmikuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2011.

Linkit

Viralliset tiedot

• Virallinen Pentium II -suorittimien tietokanta  (englanniksi)
• Pentium II -prosessorin  dokumentaatio
• Mobile Pentium II -dokumentaatio

Prosessorin tekniset tiedot

• Pentium II  -prosessorien tekniset tiedot
• Prosessorien sähköiset parametrit, erityisesti Intel Pentium II  (englanniksi)
• Yksityiskohtainen luettelo Pentium II -prosessoreista ja paljon kuvia  (englanniksi)
• Yksityiskohtaiset prosessorin  tekniset tiedot

Kuvaus prosessorien arkkitehtuurista ja historiasta

• Pentium-prosessorien kehitys
• IA-32-arkkitehtuurin historia ja P6-prosessoriperheen arkkitehtuurin kuvaus
• Prosessorityypit ja tekniset tiedot

Arvostelut ja testaukset

• Intel Pentium II -prosessorin kasetin avaaminen ja jalostaminen.
• Pentium II:n ylikellotus
• Ensimmäiset kokeilut iPII 333MHz:n ylikellotuksesta
• Kuinka saada Pentium II toimimaan 100 MHz FSB:llä
• Super Socket-7:ään ja Slot 1:een perustuvien järjestelmien vertailu
• Tietokoneiden testauksen tulokset 1997-1998.

Sekalaista

•  TOP500 -listat vuodesta 1993 tähän päivään
• Red Hillin arvostelut eri sukupolvien prosessoreista  (eng.)