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Capítulo 6 Processadores descontinuados Para entender a fundo os processadores modernos, você precisa estudar também este capítulo sobre processadores mais antigos. Aqui explicarmos todos os avanços tecnológicos que foram introduzidos ao longo do tempo, avanços esses presentes nos modelos modernos. Portanto não deixe de ler este capítulo. Dedicamos este capítulo ao estudo dos processadores que já saíram de linha. Mesmo não usando esses processadores em PCs novos, um especialista em hardware deve estar apto a lidar com modelos antigos. Incluímos neste capítulo o Intel Celeron, que apesar de não ter ainda saído de linha, poderá sair muito em breve. Era pré-Pentium Comecemos com os processadores produzidos antes do Pentium. São processadores que reinaram entre 1980 e 1995, aproximadamente. Na segunda parte deste capítulo abordaremos os processadores Pentium e compatíveis, e finalmente os derivados da arquitetura P6 (Pentium Pro, Pentium II e Celeron). Processadores de 8 bits Esses processadores reinaram durante os anos 70, e ainda foram bastante utilizados até meados dos anos 80. A maioria deles tinha barramento de dados com 8 bits, barramento de endereços de 16 bits (podiam endereçar até 64 kB de memória) e operavam com clocks inferiores a 5 MHz. Eram

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Capítulo 6 Processadores descontinuadosPara entender a fundo os processadores modernos, você precisa estudartambém este capítulo sobre processadores mais antigos. Aqui explicarmostodos os avanços tecnológicos que foram introduzidos ao longo do tempo,avanços esses presentes nos modelos modernos. Portanto não deixe de lereste capítulo.

Dedicamos este capítulo ao estudo dos processadores que já saíram de linha.Mesmo não usando esses processadores em PCs novos, um especialista emhardware deve estar apto a lidar com modelos antigos. Incluímos nestecapítulo o Intel Celeron, que apesar de não ter ainda saído de linha, poderásair muito em breve.

Era pré-PentiumComecemos com os processadores produzidos antes do Pentium. Sãoprocessadores que reinaram entre 1980 e 1995, aproximadamente. Nasegunda parte deste capítulo abordaremos os processadores Pentium ecompatíveis, e finalmente os derivados da arquitetura P6 (Pentium Pro,Pentium II e Celeron).

Processadores de 8 bits

Esses processadores reinaram durante os anos 70, e ainda foram bastanteutilizados até meados dos anos 80. A maioria deles tinha barramento dedados com 8 bits, barramento de endereços de 16 bits (podiam endereçar até64 kB de memória) e operavam com clocks inferiores a 5 MHz. Eram

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milhares de vezes mais simples que os processadores atuais. Algunsexemplos:

4004 – Este foi um dos primeiros processadores da Intel. Era um processadorde 4 bits, e era capaz de executar aplicações simples, como calculadoraseletrônicas.

Figura 6.1

Foto do interior do processador 4004.

Processador 4004Lançamento 1971Transistores 2300Tecnologia 10 Barramento de dados 4 bitsBarramento de endereços 10 bitsCapacidade deendereçamento

640 bytes

Clock 0,1 MHzMIPS 0,06

A tabela acima mostra algumas características do processador 4004. Seusminúsculos transistores mediam 10 microns, ou seja, 1 centésimo demilímetro. Parecem bem pequenos, mas ainda são 100 vezes maiores que osencontrados nos processadores atuais. Note que além do clock doprocessador, a tabela indica também a sua velocidade medida em MIPS(milhões de instruções por segundo).

8008 – Primeiro processador Intel de 8 bits. Era bem superior ao 4004, e foiutilizado nos primeiros microcomputadores. Ainda eram extremamentecaros, portanto não estavam ao alcance do grande público. Eram usados em

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-3

calculadoras, terminais de vídeo, máquinas industriais e aplicações queenvolviam manipulação de caracteres.

Figura 6.2

Interior do processador 8008.

Processador 8008Lançamento 1972Transistores 3500Tecnologia 10 Barramento de dados 8 bitsBarramento de endereços 14 bitsCapacidade deendereçamento

16 kB

Clock 0,2 MHzMIPS 0,06

8080 – Este foi o primeiro processador de 8 bits a fazer sucesso comercial.Era mais poderoso que o 8008, e seu custo era menor. Foi muito usado emmicrocomputadores simples, equipados com modestas quantidades dememória. O principal microcomputador a utilizá-lo foi o Altair 8080, oprimeiro de todos os PCs. Eram programados em linguagens BASIC eAssembly. Nesta época não existiam programas prontos, como utilitários eaplicativos. Cabia ao usuário criar os programas de seu interesse.

6-4 Hardware Total

Figura 6.3

Interior do processador 8080.

Processador 8080Lançamento 1974Transistores 6000Tecnologia 6 Barramento de dados 8 bitsBarramento de endereços 16 bitsCapacidade deendereçamento

64 kB

Clock 2 MHzMIPS 0,64Consumo 1,5 W

Na época do 8080, a AMD era uma parceira da Intel, que atuava comosecond source. A AMD fabricada sob licença da Intel, processadoressemelhantes. O 8080 era fabricado pela AMD com o nome de AM9080.

8085 – Este processador era basicamente um 8080 com alguns pequenosmelhoramentos. Era um pouco mais rápido (1,25 MHz) tinha entradas diretaspara 4 interrupções, sem a necessidade de uso de um controlador deinterrupções externo, e incorporava dois pinos (SID e SOD) para transmissãoe recepção de dados seriais, dispensando o uso de uma interface serialavulsa. Também tinha barramento de dados de 8 bits e endereços com 16bits, tal qual o 8080. Além disso, suas instruções eram inteiramentecompatíveis com as do 8080. Utilizava uma única tensão de alimentação com+5 volts, ao contrário do 8080, que exigia duas tensões: +5 e +12 volts.

Processador 8085

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-5

Lançamento 1976Transistores 6500Tecnologia 3 Barramento de dados 8 bitsBarramento de endereços 16 bitsCapacidade deendereçamento

64 kB

Clock 5 MHzMIPS 0,37Consumo 1,5 W

Z80 e NSC800 – O Z80 foi um processador criado pela Zilog, empresa quena época era concorrente da Intel. Era totalmente compatível com o 8080 emtermos de software, ou seja, qualquer programa que funcionava no 8080,funcionava também no Z80. Apesar de também ter barramento de dadoscom 8 bits e endereços de 16 bits, o Z80 tinha várias novas instruções quenão estavam presentes no 8080 (158 instruções, contra apenas 78 do 8080).Utilizando essas instruções era possível criar programas mais rápidos e maiscompactos. O Z80 fez um sucesso comercial maior que o do 8080 e do 8085,e passou a ser utilizado em vários microcomputadores, como o TRS-80 e oSinclair. A maioria dos microcomputadores de 8 bits produzidos no Brasilaté meados dos anos 80 eram cópias do TRS-80. O NSC800 era umprocessador similar ao Z80, produzido pela National. Executava as mesmasinstruções do Z80, mas era compatível pino a pino com o 8085. Desta forma,computadores baseados no 8085 podiam ter em seu lugar o NSC800.

Processadores Z80 e NSC800Barramento de dados 8 bitsBarramento de endereços 16 bitsCapacidade deendereçamento

64 kB

Clock 4 MHz

A Zilog criou um processador de 16 bits, o Z8000, melhor que o 8086 e o8088 da Intel. O sucesso da Intel foi devido ao fato de ter sido escolhida pelaIBM para fornecer os processadores para o IBM PC. Ainda hoje a Zilog estáno mercado, produzindo processadores e chips para uso em controle deprocessos e automação. O Z80 atual é produzido em várias versões, comclocks de até 33 MHz. Existem versões que são acompanhadas de váriosdispositivos, como interfaces seriais, paralelas, controladores de DMA,controladores de interrupções, memórias RAM e ROM, todas em um únicochip. Isto torna as novas versões do Z80 ideais para a implementação depequenos circuitos computadorizados para uso em controle e automação.

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MC6800 – Este era um processador de 8 bits produzido pela Motorola.Tinha poder de processamento comparável ao do 8080, mas teve poucosucesso comercial. O MC68000, seu sucessor de 16 bits, era mais poderosoque o 8086 da Intel. Foi escolhido pela Apple para uso nos computadoresMacintosh. Os novos processadores utilizados nas versões mais novas dosMAC’s, são na verdade sucessores do MC68000.

6502 – Produzido pela MOS Technology, este processador de 8 bits fezgrande sucesso, pois foi utilizado nos computadores Apple. O Apple foi oprimeiro computador pessoal a ser vendido em larga escala. Seu sucessomotivou a IBM a criar seu próprio PC. Os computadores hoje conhecidoscomo MAC’s são descendentes do Apple, enquanto os PCs sãodescendentes do velho IBM PC. Portanto, os dois microcomputadores demaior sucesso no início dos anos 80 deram origem aos microcomputadoresque estão hoje no mercado.

O assunto é interessante, mas como este livro trata sobre PCs, vamos deixaros processadores de 8 bits como curiosidades históricas.

8086

Antes do lançamento do 8086, reinavam os processadores de 8 bits. No finaldos anos 70, a Intel, principal fabricante de processadores (como é até hoje)lançou o 8086, o primeiro processador de 16 bits. Operava interna e exter-namente com 16 bits, possuía um barramento de endereços com 20 bits,através do qual podia acessar até 1 MB de memória, o que era umacapacidade espantosa para a época. Inicialmente lançado em uma versão de5 MHz, o 8086 era consideravelmente mais veloz que os processadores de 8bits. Posteriormente foi produzido nas versões de 8 e 10 MHz. O 8086 eracerca de 10 vezes mais veloz que o 8080, apesar do seu clock ser apenas 5vezes superior, graças à sua arquitetura mais avançada de 16 bits, contraapenas 8 do 8080. Era usado principalmente em microcomputadores.

8086: 5 MHz8086-2: 8 MHz8086-1: 10 MHz

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-7

Figura 6.4

Interior do processador 8086.

Processador 8086Lançamento 1978Transistores 29.000Tecnologia 3 Barramento de dados 16 bitsBarramento de endereços 20 bitsCapacidade deendereçamento

1 MB

Clock 10 MHzMIPS 0,75Consumo 2,5 W

O 8086 podia (assim como também ocorria com o 8088) operar em conjuntocom um chip auxiliar, dedicado à execução de operações matemáticascomplexas. Era o 8087, também chamado de processador (ou co-processador) matemático ou aritmético. O 8087 era muito caro, e só erautilizado em computadores dedicados a aplicações científicas e deengenharia.

8088

O 8088 era internamente um processador quase idêntico ao 8086, mas exter-namente, tinha uma diferença fundamental: seu barramento de dadosoperava com 8 bits, ao invés de 16. Portanto, o 8088 era uma versão “júnior”do 8086. Pelo fato de usar um barramento de dados com 8 bits, podia operar

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com todo o hardware para 8 bits existente na sua época: placas, memórias echips em geral. Este processador foi escolhido pela IBM para ser usado noseu IBM PC, no início dos anos 80.

Pouco tempo depois, a IBM lançou uma versão melhorada do IBM PC. Erachamado de IBM PC XT (XT significa Extended Technology). Sua tecnolo-gia estendida consistia no uso de um disco rígido de 10 MB (o PC original sópodia armazenar dados em disquetes ou em fita cassete), e uma maiorquantidade de memória RAM: incríveis 256 kB !!!

Durante os anos 80, o IBM PC XT foi o microcomputador mais utilizado emtodo o mundo. Mesmo após o lançamento do IBM PC AT, equipado com oprocessador 80286, o XT continuou fazendo muito sucesso devido ao seucusto mais baixo.

Tanto o 8086 como o 8088 foram lançados inicialmente em versões de 5MHz. Com o passar do tempo, a Intel lançou o 8086-2 e o 8088-2 (operavamcom 8 MHz), e depois o 8086-1 e o 8088-1 (10 MHz). A IBM não utilizouesses processadores em novas versões do XT, já que estava preocupada empromover o IBM PC AT, que era muito mais veloz. Entretanto, osfabricantes de “clones” do PC (ou seja, computadores compatíveis com oIBM PC, mas fabricados por outras empresas) lançaram os chamados XTsTurbo, operando com 8 e 10 MHz.

Figura 6.5

Um processador 8088.

Processador 8088Lançamento 1979Transistores 29.000Tecnologia 3 Barramento de dados 8 bitsBarramento de endereços 20 bits

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-9

Capacidade deendereçamento

1 MB

Clock 10 MHzMIPS 0,75Consumo 2,5 W

NEC V-20 e V-30

No final dos anos 80, a NEC lançou processadores inteiramente compatíveiscom o 8086 e o 8088, a nível de software e de hardware, porémsensivelmente mais velozes. São os velhos NEC V-20 (similar ao 8088) e oNEC V-30 (similar ao 8086). Muitos XTs foram vendidos naquela época,equipados com o V-20, e alguns até mesmo usando o V-30. Terminada aépoca dos XTs, terminou também a atuação da NEC no mercado deprocessadores para PCs.

80286

Alguns anos depois do lançamento do 8086 e do 8088, a Intel finalmentelançou um processador bem mais avançado, o 80286. Foi inicialmentelançado em uma versão de 6 MHz, e depois nas versões de 8, 10 e 12 MHz.Com 8 MHz, era quase 6 vezes mais veloz que o 8088 usado no IBM PC XT.A IBM utilizou este processador no seu novo PC, o IBM PC AT (ATsignifica Advanced Technology). Possuía uma configuração relativamenteavançada, se comparado com um XT. Sua memória poderia chegar, atravésde placas de expansão apropriadas, a até 16 MB. Naquela época, o hardwaresempre andava à frente do software, ou seja, mesmo os sistemas operacionaise softwares mais avançados não chegavam a explorar todo o potencial dohardware existente. Mesmo podendo chegar a 16 MB, durante muitos anosreinaram os micros com 640 kB, quantidade de memória mais que suficientepara executar os softwares dos anos 80.

A Intel deixou de produzir o 286 quando o 386 passou a dominar omercado, mas outras empresas como a AMD e a Harrys, sob licença daIntel, continuaram produzindo processadores 286, com clocks superiores,como 16 e 20 MHz.

6-10 Hardware Total

Figura 6.6

Processador 80286 de 20 MHz, fabricado pela Harris,sob licença da Intel.

Da mesma forma como foram criados clones do IBM PC XT, isto tambémocorreu com o IBM PC AT. No final dos anos 80, as revistas especializadasem informática estavam repletas de anúncios de PCs classe AT, muito maisvelozes que os da IBM, em versões de 8, 10, 12 , 16 e 20 MHz.

Figura 6.7

Interior de um processador 80286.

Processador 80286Lançamento 1982Transistores 134.000Tecnologia 1,5 Barramento de dados 16 bitsBarramento de endereços 24 bitsCapacidade deendereçamento

16 MB

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-11

Clock 20 MHzMIPS 3Consumo 3,3 W

O 80286 podia operar em conjunto com um coprocessador aritmético.Inicialmente utilizava o 8087, o mesmo coprocessador utilizado com o 8086.Posteriormente a Intel criou o 80287, coprocessador matemático próprio parao 286.

386DX

Ao ser lançado, este chip chamava-se 80386. Isto ocorreu em meados dosanos 80, mas somente por volta de 1990 tornaram-se comuns os PCs queutilizavam este processador. O 80386 abriu a era dos 32 bits em micros daclasse PC. Durante o seu ciclo de vida, foi lançado em versões de 16, 20, 25,33 e finalmente 40 MHz. Entre 1992 e 1993, quando começou a popu-larização dos PCs no Brasil, eram comuns os equipados com o 386DX-40.

Figura 6.8

Processador Am386DX-40.

Para facilitar a transição das plataformas de 16 bits para 32 bits, a Intellançou uma versão simplificada do 80386, chamado de 80386SX.Internamente, o 80386SX operava com 32 bits, mas externamente comapenas 16. Depois disso, o 80386 original, com 32 bits internos e externos,passou a ser chamado de 80386DX.

6-12 Hardware Total

Figura 6.9

Interior de um processador 80386.

Processador 80386Lançamento 1985Transistores 275.000Tecnologia 1,5 / 1 Barramento de dados 32 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 16 – 40 MHzMIPS 6 – 15Consumo 2,5 W

O 386DX podia opcionalmente operar em conjunto com o 387DX, o seucoprocessador aritmético.

386SX

O 386SX é a versão “júnior” do 80386. Por dentro, ele é idêntico ao 80386.Possui os mesmos circuitos e executa as mesmas instruções, de 8, 16 e 32bits. A diferença está no barramento de dados, que opera com 16 bits, aoinvés dos 32 bits usados pelo 80386 original, que passou a chamar-se 386DX.Além do barramento de dados com 16 bits, existe ainda mais uma diferença.Seu barramento de endereços, apesar de possuir 32 bits, utiliza apenas 24, oque limita seu espaço de endereçamento a apenas 16 MB. Isto não chegou a

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-13

ser nenhum problema, pois na sua época, raros eram os PCs que usavammais de 4 MB de memória.

Processador 80386SXLançamento 1988Transistores 275.000Tecnologia 1,5 / 1 Barramento de dados 16 bitsBarramento de endereços 24 bitsCapacidade deendereçamento

16 MB

Clock 16 – 40 MHzMIPS 4 - 10Consumo 2,5 W

O 386SX podia opcionalmente operar em conjunto com o 387SX, o seucoprocessador aritmético.

486DX

Na sua versão inicial, lançada em 1989, o 80486 operava com um clock de25 MHz. Era cerca de duas vezes mais rápido que o 386DX-25, e 40 vezesmais rápido que o 8088 usado nos primeiros XTs. Em seu interior, apre-sentava duas grandes inovações: um coprocessador matemático interno, e 8kB de memória cache interna. Em muitos aspectos, o 80486 pode serconsiderado como uma versão moderna do 386DX. Executa todas as suasinstruções, possui barramentos de dados e de endereços com 32 bits,características comuns a todos os processadores da família 486, o que inclui o486SX, 486DX2, 486SX2 e 486DX4.

A Intel lançou posteriormente versões de 33 e de 50 MHz. A AMD e a Cyrixlançaram tempos depois os seus próprios processadores 486. Entre eles, oAm486DX-40 (40 MHz) e o Cx486DX-40 (40 MHz). Entretanto, a estória nãoparou por aí. Tanto a Intel como a AMD e a Cyrix continuaram a lançarvários tipos de 486, como veremos a seguir.

6-14 Hardware Total

Figura6.10

Interior de umprocessador 486.

Processador 80486DXLançamento 1989Transistores 1.200.000Tecnologia 1 / 0,8 Barramento de dados 32 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB MB

Clock 25 – 50 MHzMIPS 20 – 40Consumo 3 a 6 W

486SX

Muitos dizem que o 486SX foi um erro cometido pela Intel. Este processadorera uma versão simplificada do 80486: não possuía o coprocessadormatemático interno. Seu objetivo era competir com os processadoresAm386DX-40, que estavam fazendo um grande sucesso. Assim como o80486 original (que passou a chamar-se 486DX), o 486SX também possui 8kB de cache interna e barramentos de dados e endereços com 32 bits. Estavadisponível nas versões de 25 e 33 MHz.

Um usuário interessado em acrescentar um coprocessador matemático ao486SX poderia perfeitamente fazê-lo. Bastava adquirir um 487SX, que paratodos os efeitos, era o “coprocessador aritmético” do 486SX. As placas deCPU baseadas no 486SX em geral possuíam um soquete pronto para ainstalação deste chip. Entretanto, este tipo de instalação não era nada van-tajosa do ponto de vista financeiro. Era mais barato adquirir uma placa deCPU equipada com o 486DX. O 486SX tanto foi considerado um erro, que

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-15

os concorrentes da Intel (AMD e Cyrix) não lançaram processadoresequivalentes.

Lançamento 1991Transistores 900.000Tecnologia 1 / 0,8 Barramento de dados 32 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB MB

Clock 16 – 33 MHzMIPS 13 – 27Consumo 3 a 6 W

486DX2

O 486DX2 inaugurou uma característica de hardware que está presente atéhoje nos modernos processadores. Há muito tempo os processadores já evo-luíam muito mais que as memórias. Quando chegou o 486DX-50, odesequilíbrio tornou-se muito crítico. Apesar de ser tecnologicamente viável,seguro e estável um processador operar internamente a 50 MHz, era muitodifícil, com a tecnologia da época (1992), uma placa de CPU funcionar comuma freqüência tão elevada. Tanto as memórias como os chipsets nãopodiam suportar de forma segura o funcionamento a 50 MHz. O resultado éque as placas de CPU baseadas no 486DX-50 eram muito problemáticas,apresentando baixa confiabilidade, e em alguns casos, desempenho similarao das placas de 33 MHz.

Para resolver esses problemas, a Intel utilizou dois clocks separados, um parao funcionamento interno do processador, e outro para o funcionamento ex-terno. Todas as operações eram realizadas internamente comandadas por umclock de 50 MHz, enquanto externamente tudo ocorria à velocidade de 25MHz. Isto resolveu todos os problemas decorrentes da elevada velocidadeexterna ao processador, e curiosamente não causou queda de desempenho.Mesmo acessando a memória de forma duas vezes mais lenta, ainda assimesta nova versão do 486 era capaz de manter a cache interna sempre cominstruções prontas para serem executadas. Este chip foi chamado de486DX2-50. A Intel parou então de produzir o 486DX-50, ficando apenascom a versão DX2. Foram mantidos o 486DX-33 e o 486DX-25.

Logo depois, a Intel lançou o 486DX2-66. Este processador foi o mais usadonos PCs durante 1994. Este aumento de vendas ocorreu quando seus preçoscaíam em virtude do lançamento de processadores equivalentes pela AMD eCyrix. Inicialmente em versões de 40, 50 e 66 MHz, foram pouco depois

6-16 Hardware Total

lançados em versões de 80 MHz. Portanto, já em 1995 tínhamos as seguintesversões do 486DX2:

Intel: 486DX2-50 e 486DX2-66AMD: Am486DX-40, Am486DX2-50, Am486DX2-66 e Am486DX2-80Cyrix: Cx486DX2-50, Cx486DX2-66 e Cx486DX2-80

Figura 6.11

Um processador 486DX2 de 80 MHz.

Todos os processadores 486DX2 possuem uma característica em comum: seuclock interno é igual ao dobro do externo. Por exemplo, o 486DX2-80 operainternamente a 80 MHz e externamente a 40 MHz.

Lançamento 1992Transistores 1.200.000Tecnologia 0,8 Barramento de dados 32 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB MB

Clock 50 - 80 MHzMIPS 54 – 80Consumo 3 a 6 W

486SX2

Este processador fez pouco sucesso, tanto que foi produzido apenas pelaIntel. Trata-se de uma versão mais veloz do 486SX. Disponível em versões de50 e 66 MHz (486SX2-50 e 486SX2-66), este processador não possui em seuinterior o coprocessador matemático, e opera com um clock externo igual àmetade do clock interno. Por exemplo, o 486SX2-66 opera internamente a 66MHz e externamente a 33 MHz. Foi utilizado basicamente em notebooks.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-17

486DX4

A Intel foi a primeira a lançar esta versão do 486. Com clocks internos de 75e 100 MHz (486DX4-75 e 486DX4-100), esses processadores também usamvalores diferentes para o seu clock externo. A grande diferença é que, aoinvés do clock externo ser sempre igual à metade do interno, este fator podeser igual a 2, 2,5, 3 ou 4. Por exemplo, um 486DX4-100 pode operar comclocks externos de 50, 40, 33 ou 25 MHz. A escolha não é feita pelo usuário,e sim, pelo projetista da placa de CPU. Em geral, as placas de CPUequipadas com o 486DX4-100, para uso em micros de mesa (desktop)operavam com o clock externo de 33 MHz, enquanto os computadoresportáteis (notebooks) baseados neste processador o utilizavam com um clockexterno de 25 MHz.

Figura 6.12

Um processador 486DX4 de 100 MHz.

Pouco depois da Intel, a AMD e a Cyrix também lançaram seusprocessadores 486DX4. São o Am486DX4 e o Cx486DX4. A AMD criouversões de 100 e 120 MHz. A Cyrix lançou apenas o modelo de 100 MHz.Ao contrário da AMD, a Cyrix teve pouco sucesso nas vendas desteprocessador.

Processador 486DX4Lançamento 1994Transistores 1.600.000Tecnologia 0,6 Barramento de dados 32 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB MB

Clock 75, 100 MHzMIPS 53 – 70

6-18 Hardware Total

Consumo 3 W

AMD 5x86

A Intel lançou seu último 486 na versão de 100 MHz. Como sempre, a AMDfoi um pouco mais adiante, lançando uma versão de 120 MHz (Am486DX4-120), e lançando também o processador AMD 5x86 de 133 MHz. Do pontode vista externo, é exatamente igual a um 486DX4 de 133 MHz. Isto nãoquer dizer que qualquer placa de CPU para 486DX4 possa receber esteprocessador, e sim, que os fabricantes de placas de CPU puderam realizarmínimas alterações em projetos já existentes para suportar o AMD 5x86.Medidas de desempenho realizadas com programas de benchmark mostramque este processador tem desempenho similar ao de um Pentium de 90MHz. Entretanto, para efeito de comparação com o Pentium, a indústria pa-dronizou o uso do Winstone, o software medidor de desempenho usado pelarevista PC Magazine e por diversas outras. Nesses testes, o 5x86 mostrou serum pouco mais veloz que o Pentium-75.

Sendo equivalente a um 486DX4, o AMD 5x86 opera internamente com umclock de 133 MHz, e externamente usa um clock com a quarta parte destevalor: 33 MHz. Possui barramentos de dados e de endereços com 32 bits,uma cache interna de 16 kB, e um coprocessador matemático interno com-patível com o da Intel. Infelizmente, muitos usuários compraram PCsequipados com este chip, pensando se tratar de um Pentium-133, o que nãoé verdade. Este chip foi criado na verdade para igualar o desempenho doPentium-75.

Figura 6.13

Um processador AMD 5x86-133.

Cyrix 5x86

A Cyrix também lançou processadores 5x86, compatíveis com o 486DX4 daIntel, porém com desempenho mais elevado. Em versões de 100 e 120 MHz,o Cyrix 5x86 apresenta desempenho equivalente ao de um Pentium-75 e de

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-19

um Pentium-90, respectivamente. Seu clock externo pode ser igual a 1/2 ou1/3 do clock interno. Portanto, a versão de 100 MHz pode operarexternamente com 50 ou 33 MHz, e a de 120 MHz pode usar externamente60 ou 40 MHz. Na prática foram produzidas pouquíssimas placas de CPUque suportavam este processador.

O Cyrix 5x86 possui, assim como o 486 da Intel, barramentos de dados e deendereços com 32 bits. Possui um coprocessador matemático interno,compatível com o da Intel, e uma cache interna de 16 kB.

Figura 6.14

Um processador Cyrix 5x86.

586 não é Pentium

Um 586 nada mais é que um 486 ligeiramente melhorado. Muitos usuáriosconfundiam o 586 com o Pentium. Na verdade, o Pentium é um processadorbem mais avançado que o 486 e que o 586. Em termos de velocidade,podemos dizer que os modelos mais velozes de 486 e 586 atingem asmesmas velocidades que os modelos mais lentos do Pentium. O 486 de 100MHz equivale a um Pentium de 66 MHz. O 586 de 133 MHz, fabricado pelaAMD, equivale em termos de velocidade, a um Pentium de 75 MHz, e o 586de 120 MHz, fabricado pela Cyrix, concorre com um Pentium de 90 MHzem termos de desempenho.

As características do 586 aproximam-se muito mais das do 486 que das doPentium. Primeiramente, o 586 é compatível “pino a pino” com o 486. Istosignifica que seus pinos (ou seja, as “perninhas” do processador) são emmesmo número e possuem as mesmas funções. Na verdade existem apenasalgumas mínimas diferenças no que diz respeito aos pinos de voltagem epara selecionamento de clock. Graças a esta compatibilidade, os fabricantesde placas de CPU puderam fazer pequenas alterações nas suas placas de 486para que pudessem operar também com o 586. Por isso, todas as placas deCPU 486 fabricadas após 1996 aceitam ambos os processadores, e são naverdade placas de 486/586.

6-20 Hardware Total

486SLC e 486DLC

Antes de lançar seus processadores 486, a Cyrix criou versões melhoradas do386DX e do 386SX. Além de serem cerca de 30% mais velozes queprocessadores 386 de mesmo clock, esses processadores possuem ainda emseu interior, 1 kB de memória cache interna, e ainda um circuito capaz derealizar multiplicações em alta velocidade. Apesar dos envenenamentos,esses dois processadores eram inteiramente compatíveis com o 386. OCx486DLC opera com um barramento de dados com 32 bits, sendo portantoequivalente ao 386DX, enquanto o Cx486SLC usa um barramento de dadoscom 16 bits, sendo equivalente ao 386SX. Teoricamente é possível retirar umprocessador 386 de uma placa de CPU e instalar um Cx486 (DLC ou SLC,conforme o original seja 386DX ou 386SX), resultando em um aumento decerca de 30% na velocidade de processamento. Fabricantes de placas de CPUfizeram alterações simples nos BIOS de suas placas para dar suporte ao usodesses chips. Em sua época (por volta de 1993), muitas pessoas compravamcomputadores e placas de CPU equipados com esses processadores,pensando que se tratavam de genuínos chips 486. De certa forma, a Cyrixusou um pouco de má fé ao embutir o número “486”, já que na verdadeesses chips possuem uma tecnologia inferior, e mais próxima do 386.

Overdrives e outros processadores para upgrades

Ao desvincular o clock interno do externo, a Intel abriu a possibilidade decriar processadores velozes para serem instalados em placas de CPUoriginalmente produzidas para processadores mais lentos. Por exemplo, um486DX2-66 (66 MHz internos e 33 MHz externos) poderia a princípio serinstalado em uma placa de CPU originalmente equipada com um 486DX-33,e normalmente funcionava. Como o 486DX2-66 opera externamente a 33MHz, ele é do ponto de vista externo, similar a um 486DX-33. A diferençaestá no seu interior, que opera a 66 MHz, oferecendo um desempenho duasvezes mais elevado.

A Intel passou a vender o 486DX2 no varejo, na forma de um OverdriveProcessor. Era destinado à instalação em PCs 486 antigos, de 25 e 33 MHz,que não estavam preparados para suportar processadores mais novos. Ousuário simplesmente devia retirar o antigo processador e instalar oOverdrive, conseguindo assim dobrar o desempenho dos PCs antesequipados com o 486DX-25 e 486DX-33. No fundo o Overdrive não passavade um 486DX2, acrescido de um cooler. Além do 486DX2, o 486SX2 e o486DX4 também foram usados na construção de novos Overdrives.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-21

Praticamente qualquer processador 486 podia ser substituído por umOverdrive mais veloz.

A Intel continuou a produzir Overdrives para vários dos seus processadoresantigos. Um deles era o P24T, chamado Pentium Overdrive. Erainternamente um processador Pentium, mas externamente tinha a pinagemcompatível com a do 486. O P24T de 63 MHz era usado para substituir o486DX-25, e o P24T de 83 MHz era usado para substituir o 486DX-33. OP24T era uma espécie de Pentium operando com barramento de 486. Seudesempenho era na verdade inferior ao de genuínos processadores Pentiumde 63 e 83 MHz, pois ao invés de operar com barramento de dados com 64bits, ficava limitado aos 32 bits do 486. Ainda assim oferecia um bomaumento de desempenho para PCs que não permitiam outros upgrades.

Um processador Overdrive sempre utiliza o mesmo clock externo que oprocessador que está sendo substituído, mas opera com um clock internomaior, e dependendo do modelo, com voltagem diferente. O Overdrive ésempre baseado em um processador mais novo, que normalmente utilizauma voltagem menor que a usada pelo processador substituído. Por isso amaioria dos Overdrives possuem um regulador de voltagem embutido, porexemplo, convertendo de +5 volts para +3,3 volts. São tambémacompanhados de um cooler, que muitas vezes é fixo ao próprio chip, nãopodendo ser removido.

A tabela abaixo mostra os Overdrives lançados para a Intel que fazem aconversão de processadores 486 antigos para processadores 486 mais rápidose velozes, e também o P24T, que convertia um 486 em Pentium.

Produto Código Pinos Soquete Voltagem AplicaçãoIntel®DX4™OverDrive®Processor

DX4ODP75*DX4ODPR75*

169168

Socket 1 / 2 3.3V Substitui processadores 486DX-25 e 486SX-16, -20 e –25 por 486DX4-75

Intel®DX4™OverDrive®Processor

DX4ODP100*DX4ODPR100*

169168

Socket 1 / 2 3.3V Substitui processadores 486DX-33 e 486SX-33 por um 486DX4-100.

Intel®DX2™OverDrive®Processor

DX2ODP50*DX2ODPR50*

169168

Socket 1 / 2 5V Substitui processadores 486DX-25 por 486DX2-50,e processadores 486SX-16, -20 e–25 por 486DX2-32, -40 e –50.

Intel®DX2™OverDrive®Processor

DX2ODP66*DX2ODPR66*

169168

Socket 1 / 2 5V Substitui processadores 486DX-33 e 486SX-33 por 486DX2-66.

Intel®SX2™OverDrive®Processor

SX2ODP50*SXODPR50*

169 Socket 1 / 2 5V Substitui processadores 486SX-16, -20 e –25 por 486SX2-32, -40 e –50.

6-22 Hardware Total

Pentium® Over-Drive Processor(P24T)

PODP5V83 PODP5V63

237 Socket 2 / 3 5V Substitui processadores486DX/SX-25 ou 486DX2/SX2-50 por um Pentium de 63 MHz. Substitui processadores486DX/SX-33 ou 486DX2/SX2-66 por um Pentium de 83 MHz.

* Overdrives com o código ODP devem ser usados em soquetes de expansão, encontrados emmuitas placas de CPU 486. Uma das aplicações do soquete de expansão é instalar um 487SXem uma placa de CPU originalmente equipada com o 486SX. Overdrives com o códigoODPR devem ser usados em placas que não possuem soquete de expansão, substituindo oprocessador original.

A Cyrix também produziu processadores especiais para upgrades. OCx486DRX2 era destinado a substituir processadores 386DX, e oCx486SRX2 destinava-se a substituir o 386SX. Por exemplo, um 386DX-25podia ser substituído por um Cx486DRX2-50, que operava externamente a25 MHz e internamente a 50 MHz.

Tanto a AMD quanto a Cyrix produziram processadores 5x86, para seremusados em upgrades em antigos PCs 486. O Am5x86-133, por exemplo,operava com clock externo de 33 MHz e clock interno de 133 MHz. Poderiaa princípio ser usado para substituir diretamente um 486DX-33, entretanto asubstituição direta não podia ser feita, devido à incompatibilidade devoltagens. O 486DX-33 operava com 5 volts, enquanto o Am5x86-133operava com 3,3 volts. Novas placas de CPU 486/586 passaram a apresentarjumpers para selecionamento de voltagem, permitindo o uso desses novosprocessadores. Empresas como a Kingston e a Evergreen passaram aoferecer “Overdrives” para PCs equipados com o 486, usando os novos chips5x86 da AMD e da Cyrix. Esses produtos eram pequenas placas contendoprocessadores 5x86, um regulador de voltagem para converter de +5 para+3,3 volts e um cooler.

Apesar de raros no Brasil, os Overdrives e produtos similares da Kingston eEvergreen fazem bastante sucesso. Por isso a Intel continuou a lançarOverdrives para seus processadores mais novos, e as outras duas empresascontinuaram a produzir seus upgrades para processadores Pentium, ePentium, Pentium II e Celeron. Atualmente as placas de CPU suportam umnúmero maior de processadores, mesmo ainda não lançados, o que reduz anecessidade de usar Overdrives para expansões. Por exemplo, um PCequipado com um Pentium III/600 provavelmente poderá sofrer um upgradepara novas versões do Pentium III, superiores a 1 GHz, sem a necessidadede usar Overdrives.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-23

Figura 6.15

MXPro, um upgrade de processador produzido pelaEvergreen.

Resumo

A tabela que se segue resume as principais características dos processadoresantigos citados nesta seção.

Processador Bitsinternos

Bitsexternos

Bits de endereço

Memóriamáxima

Clockmáximo

Coprocessadormatemático

Cacheinterna

8086 16 16 20 1 MB 10 MHz 8087 -8088 16 8 20 1 MB 10 MHz 8087 -286 16 16 24 16 MB 25 MHz 80287 -386SX 32 16 24 16 MB 40 MHz 387SX -386DX 32 32 32 4 GB 40 MHz 387DX -486DX 32 32 32 4 GB 40 MHz Interno 8 kB486 SX 32 32 32 4 GB 33 MHz 487SX 8 kB486 DX2 32 32 32 4 GB 80 MHz Interno 8 kB486 SX2 32 32 32 4 GB 66 MHz - 8 kB486 DX4 32 32 32 4 GB 120 MHz interno 8 kB486DLC 32 32 32 4 GB 40 MHz 387DX 1 kB486SLC 32 16 24 16 MB 40 MHz 387SX 1 kBCyrix 5x86 32 32 32 4 GB 133 MHz interno 16 kBAMD 5x86 32 32 32 4 GB 133 MHz interno 16 kB

Pentium e compatíveisO Pentium foi o primeiro processador considerado de 5ª geração. Começoua se tornar comum a partir de 1995, e vários outros fabricantes produziramchips similares: AMD, Cyrix, IDT e Rise. O último processador compatívelcom o Pentium foi o AMD K6-2 de 550 MHz, saindo do mercado no iníciodo ano 2001. Ainda existem milhões de PCs equipados com processadoresPentium e compatíveis.

O Pentium deveria se chamar 80586. Devido à briga judicial entre a Cyrix ea Intel (a Cyrix produziu processadores 486DLC e 486SLC, que na verdadeeram versões melhoradas do 386), ficou claro que os números não podiam

6-24 Hardware Total

ser considerados como marcas registradas. A partir daí a Intel passou a usarnomes ao invés de números para os seus processadores. O número 586 foiabandonado, e o novo processador passou a usar o nome provisório de P5.Chegado o seu lançamento, foi adotado o nome “Pentium” como definitivo.

Pentium P54C

Também chamado de Pentium Classic, ou simplesmente Pentium. Foilançado em 1993, nas versões de 60 e 66 MHz. Este processador era naépoca muito caro, ainda reinavam no mercado os velhos processadores 486.Processadores 486 continuaram a ser lançados pela própria Intel, e aindaeram os mais vendidos. Um 486DX4 de 100 MHz, por exemplo, era tãoveloz quanto um Pentium-66 e custava muito menos. Apenas em 1995 oPentium começou a se tornar comum no mercado, quando a Intel reduziu osseus preços ao mesmo tempo em que deixou de fabricar o 486.

O processo de fabricação utilizado na época do lançamento do Pentiumainda precisava de melhoramentos. Operava com 5 volts, e como resultado,apresentava muito aquecimento. A Intel melhorou o seu projeto, permitindoa operação com 3,5 volts, resultando em aquecimento bem menor. Foramlançadas versões de 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 e 200 MHz.

Processador Pentium P54CLançamento 1993Transistores 3.100.000Tecnologia 0,8 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 60-200 MHzMIPS 100 a 300Consumo 8 a 16 W

Observe que processadores 586 e anteriores não consumiam mais de 6Watts. O Pentium foi o primeiro processador a dissipar elevadas quantidadesde calor. Processadores 386 e anteriores nem mesmo necessitavam de cooler.Processadores 486 e 586 utilizavam um cooler modesto. Os processadoresatuais chegam a dissipar mais de 50 Watts, e usam coolers de grandetamanho. Os projetistas de placas não estavam acostumados com estaelevada quantidade de calor, e nas primeiras placas de CPU, o Pentiumchegava a causar “quemaduras”. Soquetes eram derretidos, o mesmoocorrendo com o verniz que cobria as placas. Trilhas de circuitos chegavama se desprender das placas. Os problemas de aquecimento eram realmente

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-25

muito sérios. Hoje as placas de CPU são mais resistentes a temperaturaselevadas, os coolers são maiores e são usados programas de monitoração detemperatura do processador e da rotação do cooler, avisando o usuário emcaso de problemas.

O Pentium é um processador de 32 bits, mas opera com memórias de 64bits. Esta é uma forma de compensar a lentidão das memórias, um dosproblemas que mais dificulta a obtenção de velocidades elevadas. Note queessas duas características estão presentes também nos demais processadoresmodernos. Desde o Pentium até os modernos Athlon e Pentium 4, o núcleoé de 32 bits e o barramento de memória é de 64 bits. Não se impressione,pois o número de bits é algo que demora muitos anos a evoluir. Veja porexemplo o que tem ocorrido desde o lançamento do 8086:

Processador Ano Bits internos Bits externos8086 1978 16 1680286 1982 16 1680386 1985 32 3280486 1989 32 32Pentium 1993 32 64Pentium III 1999 32 64Pentium 4 2000 32 64

Veja quantos anos se passam até que se faz necessário aumentar o númerode bits internos e externos de um processador. Vemos que o barramentointerno de 32 bits, que vigora até no recém lançado Pentium 4, é umacaracterística que vem desde o 80386, datando de 1985. Apenas em 2001chega ao mercado o Itanium, primeiro processador de 64 bits da Intel,seguido pelo K8, da AMD.

Fisicamente, o Pentium é instalado em um soquete tipo ZIF (Zero InsertionForce). A figura 16 mostra um processador Pentium e um soquete ZIF.

6-26 Hardware Total

*** 75%***Figura6.16

Pentium e seusoquete.

Este soquete, do ponto de vista eletrônico, é chamado de Socket 7, umapadronização para os sinais eletrônicos característicos do Pentium. Outrosprocessadores, produzidos por outros fabricantes, que são compatíveis com oPentium (podendo ser instalados no seu lugar), são ditos Socket 7compatibles. Muitos outros processadores recaem neste caso. Existem outrostipos de soquetes, mecanicamente e fisicamente diferentes, específicos paraseus processadores:

Soquete ProcessadoresSocket 5 486, 486DX, 486SX, 486DX2, 486SX2, 486DX4, 5x86 e

compatíveisSocket 7 Pentium, Pentium MMX, AMD K5, K6, K6-2, K6-III, Cyrix

6x86, 6x86MX, M-II, WinChip, Rise mP6.Socket 8 Pentium ProSlot 1 Pentium II, Celeron, Pentium IIISlot A AMD AthlonSocket 370 Pentium III, Celeron, Cyrix IIISocket A AMD Athlon, AMD DuronSocket 423 Pentium 4

Note que alguns processadores migraram de soquete. O Athlon, porexemplo, utilizava ao ser lançado o chamado Slot A, agora utiliza o SocketA. Da mesma forma, o Pentium III utilizava o Slot 1 e mais recentementepassou a usar o Socket 370.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-27

Figura 6.17

Interior do processador Pentium, comseus 3,1 milhões de transistores.

O Pentium P54C pode ser dividido em duas categorias:

VRE: Utiliza tensões de 3,4 a 3,6 volts. Normalmente é programado para 3,5volts.

STD (Standard): Utiliza tensões de 3,1 a 3,6 volts. Normalmente éprogramado para 3,3 volts.

*** 35% ***Figura 6.18

Distinguindo entre o P54C VRE e o P54C STD

A figura 18 mostra como distinguir a diferença entre o Pentium P54C VRE eo P54C STD. Devemos consultar as inscrições na sua parte inferior. Naquarta linha temos uma indicação como xxxxx/Sxx. A letra depois do “/” faza distinção entre as versões. Se a letra for “S”, trata-se de uma versão STD, se

6-28 Hardware Total

a letra for “V”, trata-se de uma versão VRE. Esta informação é importante nahora de instalar o processador na placa de CPU. Se for programada avoltagem errada, o processador correrá o risco de não funcionarcorretamente.

Outra questão importante é a relação entre o clock interno e o clock externo.Como já dissemos, a partir do 486DX2 os processadores passaram a operarcom valores diferentes de clock interno e externo. O valor externo é usadonos acessos à memória, chipset e demais dispositivos externos. A este clock éaplicado um fator multiplicador, que resulta no clock interno. Por exemplo, oPentium-200 opera com clock externo de 66 MHz e multiplicador 3x.Apenas o Pentium-60 e o Pentium-66 operavam com valores iguais paraclock interno e externo. Todas as versões seguintes passaram a usar osmultiplicadores para o clock interno. A tabela que se segue mostra os valoresde clocks internos e externos, bem como os multiplicadores, para todos osmodelos do Pentium.

Processador Clock externo Multiplicador Clock internoPentium-60 60 MHz 1x 60 MHzPentium-66 66 MHz 1x 66 MHzPentium-75 50 MHz 1,5x 75 MHzPentium-90 60 MHz 1,5x 90 MHzPentium-100 66 MHz 1,5x 100 MHzPentium-120 60 MHz 2x 120 MHzPentium-133 66 MHz 2x 133 MHzPentium-150 60 MHz 2,5x 150 MHzPentium-166 66 MHz 2,5x 166 MHzPentium-200 66 MHz 3x 200 MHz

Todas as versões do Pentium possuíam 16 kB de cache L1, divididas em 8kB para código (instruções de programas) e 8 kB para dados. As placas deCPU para processadores Pentium e compatíveis possuíam chips SRAM paraformar a cache L2 externa, com 256kB, 512 kB e algumas com 1024 kB.

Processadores Pentium foram lançados entre 1993 e 1997. Neste período atecnologia de fabricação sofreu vários melhoramentos. As primeiras versõesainda utilizavam a tecnologia de 0,8 micron. As versões finais já usavam 0,35micron, o que resultava em chips menos quentes, com menor consumo deenergia e mais baratos. A tabela que se segue resume esta evolução.

Processador Ano Tecnologia Voltagem Transistores ConsumoPentium-60 1993 0,8 5V 3.100.000 14,6 WPentium-66 1993 0,8 5V 3.100.000 16 W

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-29

Pentium-75 1994 0,6 3,3V 3.200.000 8,0 WPentium-90 1994 0,6 3,3V 3.200.000 9,0 WPentium-100 1994 0,6 3,3V 3.200.000 10,1 WPentium-120 1995 0,6 / 0,35 3,3V 3.200.000 12,8 WPentium-133 1995 0,35 3,3V 3.300.000 11,2 WPentium-150 1996 0,35 3,3V 3.300.000 11,6 WPentium-166 1996 0,35 3,3V 3.300.000 14,5 WPentium-200 1996 0,35 3,3V 3.300.000 15,5 W

Como vemos, as versões de 60 e 66 MHz eram extremamente quentes,chegando a dissipar 16 watts, o que era um absurdo se comparados aosvalores entre 3 e 6 watts dissipados pelos processadores 486 e 586. O elevadoaquecimento era devido à tecnologia de 0,8 micron e à alimentação de 5volts. Uma substancial redução de consumo foi obtida a partir da versão de75 MHz, com a adoção da tecnologia de 0,6 micron e da alimentação com3,3 volts. Finalmente a adoção da tecnologia de 0,35 micron possibilitou umaredução ainda maior no consumo. Isto faz com que o Pentium-150 (0,35micron), por exemplo, tenha um consumo menor que o do Pentium-120 com0,6 micron. Esta mesma tecnologia de 0,35 micron foi posteriormenteutilizada no Pentium MMX e nas primeiras versões do Pentium II.

Os bugs do Pentium

As primeiras versões do Pentium apresentavam um defeito de projeto queresultava em erros em certos cálculos envonvendo instruções de divisão emponto flutuante (instrução FDIV). O problema estava localizadoespecificamente na unidade de ponto flutuante. Apesar de ser muitopequena a probabilidade de ocorrência de tais erros (só ocorria com certosvalores de operandos), o problema teve uma repercussão bastante negativapara a Intel, que se viu obrigada a recolher todos os processadores Pentiumem poder de usuários finais, e fazer a troca por modelos com o problemacorrigido. O problema ocorreu com todas as versões de 60 e 66 MHz, eainda com alguns modelos de 90 e 100 MHz. O erro foi descoberto e todosos modelos novos de 90 e 100 MHz, bem como as versões de 75, 120 MHz esuperiores (curiosamente o Pentium-75 foi lançado depois do Pentium-90 edo Pentium-100, com o objetivo de competir em preço e desempenho comos processadores 5x86 da AMD e Cyrix) já não apresentam mais o bugFDIV.

O bug FDIV não era o único no Pentium, mas era o mais grave. Muitosoutros bugs foram encontrados. Alguns foram corrigidos, outros forampublicados para que os projetistas e programadores tomassem as devidasprecauções para contorná-los. O mesmo problema que ocorria com a

6-30 Hardware Total

instrução matemática FDIV ocorria também com outras funções quedependem dela, como FDIVP, FDIVR, FDIVRP, FIDIV, FIDIVR, FPREM,FPREM1, FPTAN e FPATAN. Outros problemas menos graves tambémocorriam com a instrução FIST. Todas essas instruções são relativas àunidade de ponto flutuante do Pentium.

É bastante fácil reconhecer se um determinado processador tem um dos seusbugs clássicos. A maioria dos programas de diagnóstico de hardware tem umcomando para checar o correto funcionamento dessas instruções,determinado se o processador testado tem ou não o bug. Um exemplo deprograma com esta capacidade é o PC-Check, que pode ser obtido emwww.eurosoft-uk.com. Observe na figura 19 os testes do processador Pentiumfeitos com este programa, onde está indicado que o modelo testado não temos dois bugs mais críticos, o FDIV e o FIST.

Figura 6.19

Usando o PC-Check para verificar se oPentium instalado tem bugs.

Overdrives baseados no Pentium

A Intel lançou Overdrives para os processadores Pentium. Com eles erapossível instalar uma versão mais nova e mais veloz do Pentium em placasde CPU que só suportavam versões mais antigas. A tabela que se seguemostra esses Overdrives.

Produto Código Pinos Soquete Voltagem AplicaçãoPentium® OverDriveProcessor

PODP3V125PODP3V150 PODP3V166

320321

Socket 5 Socket 7

3.3V Substituem respectivamentePentium-75 por Pentium-125Pentium-90 por Pentium-150Pentium-100 por Pentium-166

Pentium® OverDriveProcessor

PODP5V133 273 Socket 4 5V Substitui Pentium-60 por Pentium-120, ePentium-66 por Pentium-133.

Existia também o Overdrive P24T, que é baseado no Pentium mas destina-sea substituir processadores 486. Este Overdrive já foi apresentado quandoabordamos os processadores 486.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-31

Note que os Overdrives são destinados a instalação em placas de CPU quenão suportam processadores mais novos. Por exemplo, as primeiras placaspara Pentium-60 e Pentium-66 não tinham opções para processadoresPentium mais velozes, portanto os Overdrives são a única opção deexpansão.

Um processador Overdrive sempre utiliza o mesmo clock externo que oprocessador que está sendo substituído, mas opera com um clock internomaior, e dependendo do modelo, com voltagem diferente. Isto pode serverificado na tabela acima. As conversões feitas pelos Overdrives paraPentium são:

Pentium-60 para Pentium-120; ambos têm clock externo de 60 MHz. Pentium-66 para Pentium-133; ambos têm clock externo de 66 MHz.Pentium-75 para Pentium-125; ambos têm clock externo de 50 MHz.Pentium-90 para Pentium-150; ambos têm clock externo de 60 MHz.Pentium-100 para Pentium-166; ambos têm clock externo de 66 MHz.

A principal diferença está portanto no clock interno. O Overdrive ignora omultiplicador programado na placa de CPU (este multiplicador é aplicadosobre o clock externo e resulta no clock interno) e usa internamente seupróprio multiplicador. Os modelos PODP3V125, 150 e 166 utilizammultiplicadores internos de 2,5x. O PODP5V133 utiliza o multiplicadorinterno igual a 2x.

Alguns Overdrives podem utilizar uma tensão interna diferente da utilizadapelo processador que está sendo substituído. Nesses casos, o Overdriveutiliza um regulador de tensão interno. Os modelos PODP3Vxxx operamcom 3,3 volts, a mesma tensão usada pelos processadores que estãosubstituindo, portanto não possuem regulador de tensão embutido. Já oPODP5V133 opera com 3,3 volts, mas substitui processadores alimentadospor 5 volts, portanto possui um regulador de tensão embutido, que faz aconversão de +5V para +3,3V. São também acompanhados de um cooler,que muitas vezes é fixo ao próprio chip, não podendo ser removido.

Pentium MMX

Para aumentar o desempenho de programas que fazem processamento degráficos, imagens e sons, a Intel adicionou ao Pentium, 57 novas instruçõesespecíficas para a execução rápida deste tipo de processamento. Sãochamadas de instruções MMX (MMX=Multimedia Extensions). Uma únicainstrução MMX realiza o processamento equivalente ao de várias instruções

6-32 Hardware Total

comuns. Essas instruções realizam por hardware, cálculos característicos queaparecem com muita freqüência no processamento de sons e imagens. Asinstruções MMX não aumentam de forma automática a velocidade daexecução de programas, mas possibilitam que os produtores de softwarecriem novos programas, aproveitando este recurso para que o processamentode áudio e vídeo fique mais veloz. O ganho de velocidade nessas operaçõespode chegar a 400%. Depois do lançamento desta versão do Pentium, todosos processadores passaram a utilizar a tecnologia MMX, além de outrasextensões (grupos de novas instruções) próprias para processamento 3D,processamento de sons e imagens. Os resultados foram tão bons que novosprocessadores passaram a utilizar tanto as instruções MMX quanto novasextensões:

SSE – Streamed SIMD Extensions, introduzida no Pentium III. São novasinstruções para som, imagem e processamento 3D.

3D Now – Instruções específicas para processamento 3D.

Versões mais novas de processadores Intel e AMD utilizam ainda novasversões das duas extensões citadas acima. Note que todas essas extensõesnão fazem os programas ficarem automaticamente mais rápidos. O ganho develocidade ocorrerá quando forem instalados drivers e versões novas deprogramas, específicos para utilizar essas instruções.

Processador Pentium MMXLançamento 1997Transistores 4.500.000Tecnologia 0,35 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 166-233 MHzConsumo 13 a 17 W

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-33

Figura 6.20

Pentium MMX.

Entre 1997 e 1999 foram lançadas versões especiais do Pentium MMX paracomputadores portáteis. Apresentam baixo consumo de energia e utilizam atecnologia de 0,25 micron, com clocks de 200, 233, 266 e 300 MHz.

O Pentium MMX tem uma cache L1 de 32 kB, dividida em duas seções de16 kB, sendo uma para código (instruções de programas) e uma para dados.As placas de CPU para Pentium MMX (assim como outras placas para oSocket 7) apresentam 256 kB, 512 kB e algumas com 1024 kB de chipsSRAM formando a cache L2 externa.

O Pentium MMX também é compatível com Socket 7, ou seja, possui omesmo conjunto de sinais digitais que o Pentium comum. A princípiopoderíamos pensar que pelo fato de ser compatível com Socket 7,poderíamos instalar um Pentium MMX em qualquer placa de CPU Pentium,mesmo antiga. Infelizmente isto não ocorre. O Pentium MMX utilizavoltagens um pouco diferentes das usadas no Pentium comum. O mesmoocorre com outros processadores (como os da AMD e Cyrix). Apesar detodos serem compatíveis com Socket 7, apresentam diferenças pequenas,principalmente no que diz respeito à voltagem. Por isto, como regra geral, sópodemos instalar um certo processador em uma placa de CPU, quando omanual desta placa afirma que suporta o referido processador. Quando oPentium MMX foi lançado, muitos não sabiam disso. Milhares de usuários eaté alguns técnicos instalaram processadores Pentium MMX em placas quenão o suportavam. Operavam com voltagem errada, e por isso apresentavamtravamentos e outras anomalias.

Apenas os trechos de programas que usam instruções MMX ficam maisvelozes na hora de executar essas instruções. A maioria desses programaspossuem trechos similares, um trecho “MMX” e um “não MMX”. Noinstante da execução utilizam o trecho MMX, caso o processador possua esterecurso (este é o caso de todos os processadores modernos), ou usam otrecho “não MMX”, caso o processador seja um modelo antigo (Pentium

6-34 Hardware Total

P54C, por exemplo). Nesses trechos específicos dos programas, o uso dasinstruções MMX resultará no fantástico aumento de velocidade. Nos demaistrechos, nos quais as instruções MMX não são usadas, não ocorrerá aumentode velocidade.

Programas antigos, que não foram desenvolvidos para usar as instruçõesMMX não apresentam melhoramento algum em desempenho, exceto algoem torno de 5 a 10%, não por causa da tecnologia MMX, mas pelo fato doPentium MMX possuir uma cache interna maior (32 kB) que a do Pentiumcomum (16 kB). Já existem programas e drivers de lançamento mais recenteque possuem apenas os trechos “MMX”, ou seja, não rodam emprocessadores antigos.

As instruções MMX também são úteis no processamento de sinais digitaisem geral. Com elas, é possível implementar por software, o mesmo tipo deprocessamento que antes era realizado pelo DSP (processador de sinaisdigitais) existente nos modems. Isto possibilitou a criação de modemsextremamente baratos. São os chamados “Winmodems” ou “soft modems”ou “HSP modems”. Infelizmente esses modems prejudicam o desempenhode PCs mais lentos, como os que têm clocks inferiores a 300 MHz. Afinal,eles fazem com que o processador fique ocupado executando uma tarefa queantes não era dele. Nos processadores mais velozes, a queda de desempenhoé pequena, e o uso desses modems é mais aceitável.

Quando o Pentium MMX chegou ao mercado, muito se perguntou arespeito da sua instalação em placas de CPU já existentes, preparadas parareceber o Pentium P54C. Simplesmente o Pentium MMX não pode serinstalado nessas placas, devido ao seu duplo sistema de voltagem. Antes doPentium MMX, as placas de CPU Pentium estavam preparadas para entregarao processador, uma voltagem de 3,3 ou 3,5 volts, dependendo da versão doPentium (Standard ou VRE). O Pentium MMX foi o primeiro processador autilizar um sistema duplo de voltagem. Todos os seus circuitos internos (oque os fabricantes chamam de core, ou núcleo) operam com apenas 2,8volts, enquanto os circuitos que fazem ligação com o seu exterior (que osfabricantes chamam de I/O) operam com 3,3 volts. A voltagem externa de3,3 volts é padrão, usada também pelas memórias, chipsets e demaiscircuitos. Simplesmente reduzir a tensão do processador como um todo (paraobter um menor aquecimento) tornaria necessário fazer o mesmo com osdemais circuitos da placa de CPU. Para evitar este problema, apenas ointerior do processador passou a utilizar 2,8 volts, enquanto externamente, éusada a voltagem padrão de 3,3 volts. Como mais de 90% dos circuitos doprocessador acabam operando com 2,8 volts, a dissipação de calor diminuiu.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-35

Esta característica introduzida no Pentium MMX é usada em todos osprocessadores modernos. Utilizam uma voltagem externa de 3,3 volts e umainterna, bem mais baixa.

Placas de CPU que suportam o Pentium MMX precisam ser capazes de geraras duas voltagens exigidas pelo processador: 2,8 e 3,3 volts. Placas de CPUlançadas na época (1997) estão preparadas para gerar essas tensões. Asplacas de CPU com Socket 7 de fabricação ainda mais recente (meados de1998 em diante) podem gerar praticamente qualquer voltagem interna para oprocessador, entre 2.0 volts e 3.5 volts.

As primeiras placas de CPU para Pentium MMX ainda usavam o chipsetIntel i430VX (e outros chipsets de outros fabricantes), que antes disso erausado em placas equipadas com o Pentium comum. Na verdade, essasplacas passaram a suportar, tanto o Pentium MMX como o Pentium normal.Logo depois, a Intel lançou o chipset i430TX. Não se trata de um chipsetespecífico para o Pentium MMX, já que MMX não é hardware, e simsoftware. A única diferença de hardware exigida pelo Pentium MMX é atensão interna de 2,8 volts, inexistente nas placas de CPU mais antigas.

Não faça a experiência de instalar um Pentium MMX em uma placa de CPUque não o suporta, ou seja, não possui o duplo sistema de voltagem. Oprocessador será alimentado, interna e externamente com 3,3 ou 3,5 volts, eaté poderá funcionar, mas com maior nível de aquecimento, o que poderádanificá-lo.

Depois do Pentium MMX, a Cyrix e a AMD também adicionaram instruçõesMMX aos seus processadores. O Cyrix 6x86, ao receber as instruções MMX,passou a ser chamado 6x86MX. O AMD K5 foi descontinuado, e o novoprocessador da AMD, o K6, já foi lançado com as instruções MMXpresentes.

Processador / Clock Clock externo Multiplicador ConsumoPentium MMX/166 66 MHz 2,5x 13,1 WPentium MMX/200 66 MHz 3x 15,7 WPentium MMX/233 66 MHz 3,5x 17,0 W

Pentium MMX para computadores portáteis

A Intel também lançou processadores Pentium MMX para computadoresportáteis, com clocks chegando até 300 MHz, com tensões menores echegando a utilizar a tecnologia de fabricação com 0,25 micron. Esses

6-36 Hardware Total

modelos são encontrados apenas em notebooks, e suas características sãoresumidas na tabela abaixo.

Processador Tecnologia VoltagensInt/Ext

Consumo ClocksInt/Ext

PentiumMMX/133

0,35 2,45V / 3,3V 7,8 W 133 MHz / 66 MHz

PentiumMMX/150

0,35 2,45V / 3,3V 8,6 W 150 MHz / 60 MHz

PentiumMMX/166

0,35 2,45V / 3,3V 9,0 W 166 MHz / 66 MHz

PentiumMMX/166

0,25 1,8V / 2,5V 4,1 W 166 MHz / 66 MHz

PentiumMMX/200

0,25 1,8V / 2,5V 5,0 W 200 MHz / 66 MHz

PentiumMMX/233

0,25 1,8V / 2,5V 5,5 W 233 MHz / 66 MHz

PentiumMMX/266

0,25 2,0V / 2,5V 7,6 W 266 MHz / 66 MHz

PentiumMMX/300

0,25 2,0V / 2,5V 8,5 W 300 MHz / 66 MHz

Overdrives baseados no Pentium MMX

A Intel produziu diversos Overdrives baseados no Pentium MMX. Eles sãoinstalados no lugar de processadores Pentium comuns, e além de forneceremclocks mais elevados, fornecem o suporte à tecnologia MMX.

Produto Código Pinos Soquete Voltagem AplicaçãoPentium® Over-Drive Processorwith MMX™Technology

BOXPODPMT66X200 321 Socket 7 3.3V Pentium-75 para MMX-150Pentium-90 para MMX-180Pentium-100 para MMX-200Pentium-133 para MMX-200Pentium-166 para MMX-200

Pentium® Over-Drive Processorwith MMX™Technology

BOXPODPMT66X166 320321

Socket 5 Socket 7

3.3V Pentium-75 para MMX-125Pentium-90 para MMX-150Pentium-100 para MMX-166Pentium-133 para MMX-166Pentium-100 para MMX-150

Pentium® Over-Drive Processorwith MMX™Technology

PODPMT60X150 320321

Socket 5 Socket 7

3.3V Pentium-75 para MMX-125Pentium-90 para MMX-150

Pentium® Over-Drive Processorwith MMX™Technology

PODPMT60X180 320321

Socket 5 Socket 7

3.3V Pentium-75 para MMX-150Pentium-90 para MMX-180Pentium-120 para MMX-180

Qualquer processador Pentium, com clocks entre 60 e 166 MHz, pode sersubstituído por um Overdrive MMX correspondente, de acordo com atabela acima. A princípio o Pentium-200 também pode ser substituído pelo

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-37

Overdrive BOXPODPMT66x200, mas não existiria vantagem em clock,estaria apenas sendo incorporada a tecnologia MMX. Note que não existemOverdrives MMX para substituir processadores Pentium-60 e Pentium-66.Todos os Overdrives Pentium MMX recebem tensão de 3,3 volts e usam seuregulador interno para gerar os 2,8 volts exigidos pelo núcleo do PentiumMMX.

Processadores AMD

A AMD sempre foi uma grande produtora de chips, não apenas deprocessadores, mas também de memórias e outros tipos de circuitos. Desdeos anos 70, atua como segundo fornecedor de chips Intel. A Intel licenciavaa AMD, vendendo todos os projetos, para produzir processadores idênticosaos seus, apenas alterando o seu nome. A partir do processador 386, a AMDcomeçou a atuar como concorrente da Intel, produzindo chips compatíveis,similares, de bom desempenho e mais baratos. Isto ocorreu em 1992, quandoo 486 era o processador mais veloz, mas o 386 ainda era o mais usado, AAMD produziu o seu excelente processador AM386DX-40, um grandesucesso de vendas. Entre 1992 e 1993, quem não tinha dinheiro paracomprar um caríssimo PC 486, optava por um equipado com o 386DX-40 daAMD.

A seguir a AMD produziu seus processadores 486: Am486DX2-66,Am486DX2-80, Am486DX4-100 e Am486DX4-120. A AMD lançou tambémo Am5x86. Era na verdade um processador, compatível com o 486, mas comcaracterísticas de Pentium. Operando com 133 MHz, o 5x86 tinhadesempenho superior ao Pentium de 75 MHz.

Finalmente a AMD lançou o seu real concorrente para o Pentium, o AMDK5. Começou com as versões PR75, PR90 e PR100, passando depois paraPR133 e PR166. Quando dizemos que um processador é, por exemplo,PR166, não significa que use o clock de 166 MHz, mas que tem odesempenho similar ao de um Pentium-166. Infelizmente o K5 demoroumuito a ser lançado, e não chegou a ser um grande sucesso de vendas. Olançamento do Pentium MMX tornou as coisas ainda mais difíceis para o K5,um processador bom mas que chegou tarde ao mercado.

As coisas começaram a melhorar bastante para a AMD com o lançamentodo seu novo processador, o AMD K6. Foi um grande salto em tecnologia emrelação ao K5. A AMD na verdade comprou a NextGen, uma outra empresaespecializada em processadores, e aproveitou a sua tecnologia para criar oK6, adicionando as instruções MMX compatíveis com as da Intel. O sucesso

6-38 Hardware Total

do K6 levou a outros sucessos de vendas: o K6-2, ou K6-III e maisrecentemente os processadores Athlon e Duron.

AMD K5

Você não encontrará mais à venda, processadores AMD K5. Este foi oprimeiro chip compatível com o Pentium lançado pela AMD. Apesar develoz, inteiramente compatível com o Pentium e bem mais barato, demoroumuito a chegar ao mercado. Quando a Intel já oferecia o Pentium de 200MHz, o K5 ainda estava na marca de PR133 (similar a 133 MHz).Posteriormente foi lançada uma versão PR166, mas logo deixou o mercado,incapaz de competir com o Pentium MMX. Ainda assim, é possível que vocêprecise fazer expansões ou manutenção em PCs baseados no K5.

Figura 6.21

Processador AMD-K5.

O K5 tem 24 kB de cache L1, sendo 16 kB para código (instruções deprogramas) e 8 kB para dados. O K5 foi fabricado nas seguintes versões:

Modelo Clockinterno

Clockexterno

Multiplicador P-Rating Consumo

0 75 MHz 50 MHz 1,5x K5-PR75 11,9 W0 90 MHz 60 MHz 1,5x K5-PR90 14,2W0 100 MHz 66 MHz 1,5x K5-PR100 15,8 W1 90 MHz 60 MHz 1,5x K5-PR120 12,6 W1 100 MHz 66 MHz 1,5x K5-PR133 14,0 W2 116,7 MHz 66 MHz 1,75x (2,5x) K5-PR166 16,4 W

Ao observar as versões do K5, podemos notar algo aparentemente estranhoem relação aos seus clocks. Aqueles classificados como Modelo 0 têm clocksde 75, 90 e 100 MHz. Eles são anunciados como PR75, PR90 e PR100,

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-39

respectivamente. A notação PR (Pentium Rating) indica qual é o clock queum Pentium deveria ter para atingir desempenho semelhante. Vemos quepara esses três processadores, o índice PR coincide com o clock. Entretantopara os modelos 1 e 2, os clocks internos são de 90, 100 e 116,7 MHz, massão anunciados como PR120, PR133 e PR166. Em outras palavras, essesprocessadores não estão operando a 120, 133 e 166 MHz, entretanto essessão os clocks que um Pentium deveria ter para atingir desempenhosemelhante. Os modelos 1 e 2 do K5 têm desempenho melhor graças à suacache L1, que foi totalmente redesenhada, tornando-se mais eficiente. Destaforma o modelo de 90 MHz (antigo PR90) passou a ter desempenho superiorao de um Pentium-120, passando a ser indicado como PR120.

Note ainda que o modelo PR166 utiliza um multiplicador 1,75x, bastanteincomum. Este valor é obtido quando programamos os jumpers da placa deCPU para o multiplicador 2,5x, ou seja, como se fosse um Pentium-166.Todas as versões do K5 operam com a tensão interna e externa de 3,5 volts.Existem ainda versões para PCs portáteis, que operam com tensões aindamenores. Processador AMD K5Lançamento 1996Transistores 4.300.000Tecnologia 0,35 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 75-116,7 MHzConsumo 12 a 16 W

AMD K6

Este chip marcou o início da disparada da AMD na briga pelo mercado deprocessadores. Era muito mais veloz que o K5, e ainda dotado de instruçõesMMX. Era comum dizer na época (1997) que o K6 era o inimigo número 1da Intel. Mais barato e mais veloz que um Pentium MMX de mesmo clock, oAMD K6 chegava mesmo a concorrer com o Pentium II. Essa concorrênciaprovocou uma redução nos preços dos processadores Pentium II, para aalegria dos usuários.

6-40 Hardware Total

Figura 6.22

AMD K6 de 233 MHz.

O AMD K6 foi um grande salto em tecnologia em relação ao K5. A AMDna verdade comprou a NextGen, uma outra empresa especializada emprocessadores, e aproveitou a sua tecnologia para criar o K6, adicionandoinstruções MMX compatíveis com as da Intel.

O AMD K6 é um processador que usa o Socket 7, considerado um grandesubstituto para o Pentium MMX. Inicialmente foi lançado nas versões de166, 200 e 233 MHz, mais tarde tornou-se disponível também em 266 e 300MHz. Desempenhos tão elevados não podiam ser obtidos com o PentiumMMX, ainda a 233 MHz. Apenas o Pentium II fornecia maior desempenho.O AMD K6 era portanto, ao final de 1997, o segundo processador maisveloz, perdendo apenas para o Pentium II, e o mais rápido processador parao Socket 7.

A maioria das características do K6 são similares às do Pentium MMX. O sis-tema de clock interno e externo, por exemplo, é totalmente similar. Utilizano barramento externo, o clock de 66 MHz, apesar de poder serprogramado para outros valores, como 50 e 60 MHz (este programação éfeita na placa de CPU).

A cache interna do AMD K6 é maior que a do Pentium MMX. Ao invés dos32 kB presentes no Pentium MMX, a cache interna do K6 tem 64 kB,dividida em duas seções, sendo 32 kB para dados e 32 kB para instruções.

Processador AMD K6Lançamento 1997Transistores 8.800.000Tecnologia 0,35 / 0,25

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-41

Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 166 a 300 MHzConsumo 12 a 28 W

Chips velozes dissipam muito calor, principalmente quando o clock é maiselevado. Por isso, os fabricantes procuram usar a sua tecnologia paraproduzir chips com transistores cada vez menores. Quanto menor é otamanho dos transistores, menor será o calor dissipado, e valores maiselevados de clock podem ser obtidos sem superaquecimento. As primeirasversões do AMD K6, por exemplo, são designadas como Modelo 6, epodem operar internamente com 2,9 ou 3,2 volts, dependendo da versão.Usavam tecnologia de fabricação com 0,35. A figura 23 mostra comoidentificar o componente a partir da sua inscrição na face superior. Asegunda letra do seu sufixo identifica a voltagem interna. Para “N”, avoltagem é 3,2 volts, e para “L” a voltagem é 2,9 volts.

Figura 6.23

Identificando um AMD K6 modelo 6.

A figura 24 mostra as potências dissipadas (o calor liberado é proporcional aesta potência) pelo AMD K6 modelo 6. Observe que quanto maior é oclock, maior é a potência dissipada. A voltagem também influi nessapotência. Observe que o modelo de 200 MHz, que opera com 2,9 volts,dissipa 20 watts, ou seja, 0,1 watt para cada MHz. Já o modelo de 233 MHz,com 3,2 volts, dissipa 28,3 watts, ou seja, 0,12 watt para cada MHz, o querepresenta uma dissipação de calor 20% maior, considerando o mesmo clock.

6-42 Hardware Total

Figura 6.24

Dissipação de calor do AMD K6 modelo 6.

O AMD K6 Modelo 7 já utiliza a tecnologia de 0,25, e o calor dissipado ébem menor. A figura 25 mostra a potência para o modelo 7, que opera comapenas 2,2 volts.

Figura 6.25

Dissipação de calor no AMD K6 modelo 7.

Enquanto o AMD K6 de 233 MHz, modelo 6, dissipa espantosos 28,3 watts,o modelo 7 dissipa apenas 13,50 watts, menos da metade. Processadores queoperam com voltagens mais baixas são sempre preferíveis. Sem as voltagensbaixas é difícil obter clocks mais elevados, devido ao superaquecimento.

A figura 26 mostra como identificar um AMD K6 modelo 7, a partir dainscrição na sua parte superior. A letra “F” no seu sufixo é o que indica avoltagem média de 2,2 volts, característica do modelo 7. Observe entretantoque as versões de 266 e 300 MHz só estão disponíveis no modelo 7. Versõesde 166 MHz só estão disponíveis no modelo 6. Apenas as versões de 200 e233 MHz podem causar confusão, já que estão disponíveis em ambos osmodelos. Use as identificações aqui apresentadas para distinguir um modelodo outro.

Figura 6.26

Identificação do AMD K6 modelo 7.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-43

Mesmo que você não tenha essas tabelas à mão, ou que identifique outrassiglas, ainda conseguirá identificar a voltagem com muita facilidade. Estavoltagem, além de estar indicada por códigos, ainda estará indicadaexplicitamente na face superior (ou na inferior) do processador, como mostraa figura 27. Muitas vezes estão indicadas as voltagens interna (core) e externa(I/O). Outras vezes, apenas a interna está indicada. A voltagem externa é 3,3volts, padronizada em todos os processadores modernos.

Figura 6.27

O AMD K6, assim como a maioria dosprocessadores, traz estampada a sua voltagemde operação interna (Core), e a externa (I/O).

Processador Tecnologia VoltagemInterna

Consumo ClocksInt/Ext(MHz)

Multiplicador

K6/166 Mod 6 0,35 2,9 V 17,2 W 66/166 2,5xK6/200 Mod 6 0,35 2,9 V 20,0 W 66/200 3xK6/233 Mod 6 0,35 3,2 V 28,3 W 66/233 3,5xK6/200 Mod 7 0,25 2,2 V 12,45 W 66/200 3xK6/233 Mod 7 0,25 2,2 V 13,50 W 66/233 3,5xK6/266 Mod 7 0,25 2,2 V 14,55 W 66/266 4xK6/300 Mod 7 0,25 2,2 V 15,50 W 66/300 4,5x

Problemas de aquecimento do AMD K6

Observe que para todos os processadores apresentados neste capítulo,sempre indicamos a potência consumida. Processadores antigos (até o 586)dissipavam menos de 10 watts. O Pentium inaugurou a era dosprocessadores mais quentes, consumindo mais de 10 watts. O K6, juntamentecom o Pentium II, foram os primeiros considerados super-quentes. Algunsmodelos chegam a quase 30 watts. Técnicos, montadores de PCs e usuáriosdesavisados instalavam nos processadores K6, coolers similares aos utilizadospelos processadores Pentium e Pentium MMX, que dissipavam menos de 20

6-44 Hardware Total

watts. Já o K6 tem versões que dissipam mais de 20 watts, algumas chegandoa quase 30 watts, o mesmo ocorrendo com o K6-2. Muitos processadores K6e K6-2 apresentavam travamentos e outras anomalias devidas aoaquecimento excessivo, causado pelo uso de um cooler inadequado. Alémdo cooler para esses processadores precisar ter maior tamanho (a parte dealumínio deve ter no mínimo 2,5 cm de altura), é preciso aplicar pastatérmica entre o processador e o cooler, conforme recomendação da AMD.

Super 7 – O Socket 7 a 100 MHz

Até o início de 1998, processadores para o Socket 7 dependiam de chipsetsda Intel (i430FX, i430HX, i430VX e i430TX), ou então de fabricantesalternativos, como VIA, ALI e SiS. Todos esses chipsets possuem comocaracterística, o barramento externo de 66 MHz, como requer o padrãoSocket 7. Ao criar um novo barramento (Slot 1) para ser usado com oPentium II e seus novos processadores, a Intel praticamente abandonou oSocket 7, não tendo planos para lançar outros chipsets para este padrão. Issofoi ruim para os outros fabricantes de processadores, como a AMD. A Intelpassou a lançar novos chipsets com recursos avançados (entre eles, obarramento externo de 100 MHz), mas apenas para o Slot 1, seu barramentoproprietário. Desta forma, fechou a porta para que outros fabricantes utilizemnovos processadores com seus chipsets.

A AMD e os demais fabricantes de processadores, assim como os fabricantesde chipsets, passaram a especificar melhoramentos no Socket 7, visandoaumentar o desempenho dos seus processadores. Foi criado então o padrãoSuper 7, que basicamente é o Socket 7 operando com clock externo de 100Mhz, e incluindo o barramento AGP, possibilitando o uso de placas de vídeo3D de última geração.

Processadores com clocks superiores a 300 MHz passaram a usar o Super 7.Por exemplo, um AMD K6 de 300 MHz, operando com o Super 7, com seus100 MHz externos, terá desempenho melhor que outro AMD K6, tambémde 300 MHz, mas usando os 66 MHz do Socket 7. Com o barramento de100 MHz, os multiplicadores 3x, 3,5x e 4x resultam em clocks internos de300, 350 e 400 MHz.

Os primeiros chipsets preparados para o Super 7 foram:

Fabricante ChipsetVIA Apollo MVP3ALI Aladdin V

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-45

SiS SiS 5591, 5595

A partir de 1999, a AMD era praticamente a única empresa a produzirprocessadores para o Super 7. Fizeram ainda muito sucesso os processadoresAMD K6, K6-2 e K6-III. A Cyrix, IDT e Rise também produziramprocessadores para o Super 7, mas com participação de mercado muitomenor. Entre 1998 e 2000, todas as placas de CPU para Socket 7 tinham naverdade um Super 7, operando a 100 MHz, e normalmente equipado comum processador AMD. Ao longo do ano 2000 foi drasticamente reduzida aoferta de placas de CPU com o Super 7, até que em 2001 finalmentesumiram do mercado, tanto as placas como os processadores. Foi o final deum período de 3 anos em que o Super 7 e os processadores AMDdominaram o mercado de PCs de baixo custo.

AMD K6-2

Este processador já foi chamado, na época do seu lançamento, de “K6 3D”,e pouco tempo depois teve o nome trocado para K6-2. Ao mesmo tempo emque foram lançados chipsets para a plataforma Super 7, com clock externode 100MHz, começaram a surgir processadores utilizando este recurso. Oprimeiro deles foi o AMD K6-2. Além de usar o Super 7, este processadorincorpora a tecnologia AMD 3D Now!, uma espécie de MMX voltada paraprocessamento de imagens tridimensionais. Com essas novas instruções,programas que utilizam gráficos 3D, particularmente jogos, passaram a terum grande aumento no desempenho.

Processador AMD K6-2Lançamento 1998Transistores 9.300.000Tecnologia 0,25 / 0,18 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 266 a 550 MHzConsumo 15 a 30 W

Clocks do AMD K6-2 Clock externo Multiplicador266 MHz 66 MHz 4x300 MHz 66 MHz 4.5x300 MHz 100 MHz 3x333 MHz 66 MHz 5x366 MHz 66 MHz 6x

6-46 Hardware Total

380 MHz 95 MHz 4x400 MHz 100 MHz 4x450 MHz 100 MHz 4.5x475 MHz 95 MHz 5x500 MHz 100 MHz 5x533 MHz 95 MHz 5.5x550 MHz 100 MHz 5.5x

As versões com clock externo de 66 MHz do K6-2 destinavam-se a uso emupgrades, sendo instalados em placas de expansão antigas que não tinha osoquete Super 7, sendo limitadas a 66 MHz.

Assim como o K6, o K6-2 tem uma cache L1 de 64 kB, dividida em duasseções de 32 kB, sendo uma para dados e outra para código. O K6-2 é naverdade bastante similar ao K6, usando a mesma arquitetura interna. Asdiferenças fundamentais são:

Tecnologia de 0,25 e 0,18 nas versões mais recentes Tensão de alimentação menor, com 2,2 ou 2,4 volts. Tecnologia AMD 3D Now!, com instruções para imagens em 3D

Figura 6.28

Processador AMD K6-2. O K6-III tem aparênciasemelhante.

A figura 29 mostra como as instruções 3D Now! aceleram a velocidade degeração de imagens tridimensionais. Para gerar uma imagem 3D no monitor,é preciso inicialmente que o processador tenha a representação matemáticada cena 3D a ser apresentada. Esta representação tem coordenadastridimensionais dos polígonos que formam os sólidos geométricos. Oprocessador precisa formar uma representação completa da cena chamada

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-47

wire frame (armação de arame). Feita esta representação, começa o trabalhoda placa de vídeo 3D. A placa precisa converter a representaçãotridimensional para uma forma equivalente usando apenas as duasdimensões X e Y que representam os pontos da tela. Sobre cada um dospolígonos do wire frame são aplicadas texturas que formarão a imagem final.Este processo é chamado de renderização.

Figura 6.29

Onde atuam as instruções 3D Now!.

É fundamental o papel do processador no trabalho de geração do wireframe. Inúmeros cálculos com números reais precisam ser realizados. Quantomais rápida é a unidade de ponto flutuante (FPU) de um processador, maisrápida será a realização desta etapa. As instruções 3D Now! realizam deforma extremamente rápida os principais cálculos matemáticos envolvidos nageração de um wire frame.

Problemas de aquecimento do AMD K6-2

Assim como ocorreu com o K6, muitos processadores K6-2 apresentaramproblemas de aquecimento, pelo fato de terem sido instalados sem respeitaras especificações de cooler indicadas pela AMD. Muitos produtores de PCsnão utilizavam pasta térmica, e instalavam coolers de porte pequeno. Destaforma, os modelos mais sensíveis a temperatura e que dissipavam mais calorfuncionavam mal, apresentando travamentos e outras anomalias. Taisproblemas não teriam ocorrido se fossem usados coolers de tamanhoadequado (parte de alumínio com 2,5 cm de altura), e acoplados através depasta térmica.

6-48 Hardware Total

A figura 30 mostra como identificar um processador K6-2 através do códigoimpresso na sua face superior. Depois do nome “K6-2”, está indicado oclock, e a seguir três letras que indicam o encapsulamento, a voltageminterna e a faixa de temperatura.

Figura 6.30

Identificação dos processadores AMD K6-2.

O encapsulamento de todos os modelos é o tipo A, que indica CPGA(Ceramic Pin Grid Array). As voltagens possíveis são:

F = 2.2 voltsG = 2.3 voltsH = 2.4 volts

As faixas de temperatura são:

Q = 0C a 60CR = 0C a 70CX = 0C a 65C

Portanto, o sufixo de um K6-2 (assim como do K6 e do K6-III) é umindicador da sua sensibilidade ao calor. Preferíveis são as versões com menossensibilidade à temperatura (R), que suportam até 70C. Mais problemáticassão as versões Q, que não pode ultrapassar os 65C. Outro indicadorimportante é a dissipação de potência. Quanto maior é esta dissipação, maiorserá a tendência do processador esquentar, e maiores deverão ser oscuidados com o problema do aquecimento (será preciso usar um coolermaior). A tabela que se segue mostra todas as versões do K6-2 produzidas eas respectivas potências:

Modelo Potência Temp. Máxima Voltagem

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-49

266 AFR 14,70 W 70C 2.2 V300 AFR 17,20 W 70C 2.2 V333 AFR 19,00 W 70C 2.2 V350 AFR 19,95 W 70C 2.2 V366 AFR 20,80 W 70C 2.2 V380 AFR 21,60 W 70C 2.2 V400 AFQ 22,70 W 60C 2.2 V400 AFR 16,90 W 70C 2.2 V450 AFX 18,80 W 65C 2.2 V450 AHX 28,40 W 65C 2.4 V475 AFX 19,80 W 65C 2.2 V475 AHX 29,60 W 65C 2.4 V500 AFX 20,75 W 65C 2.2 V533 AFX 20,75 W 65C 2.2 V550 AGR 25,00 W 70C 2.3 V

Alguns modelos são particularmente mais problemáticos com respeito àtemperatura:

K6-2/400 AFQ: Dissipa 22,7 W. Não é muito, mas suporta apenas 60C.Melhor que ele é o K6-2/400 AFR, com 16,9 W e suportando 70C.

K6-2/450 AHX: Dissipa 28,4 W e suporta apenas 65C.Melhor que ele é o K6-2/450 AFX, que dissipa apenas 18,8 W.

K6-2/475 AHX: Dissipa 28,6 W e suporta apenas 65C. Melhor que ele é o K6-2/475 AFX, que dissipa apenas 19,8 W.

Daí surgem casos estranhos constatados por muitos técnicos de manutenção.Ao encontrar um PC equipado com um AMD K6-2 apresentando problemasde aquecimento, fazem a troca por outro K6-2 de mesmo clock e osproblemas ficam resolvidos. O primeiro processador estava ruim?Provavelmente não, mas pode ter sido uma das três versões “quentes” citadasacima. A existência de modelos mais quentes e menos quentes do K6-2apesar de usarem voltagens e clocks iguais deveu-se ao fato da transiçãoentre as tecnologias de 0,25 e 0,18. Ou seja, alguns modelos foraminicialmente lançados com a tecnologia de 0,25 e posteriormente foramlançadas versões com a tecnologia de 0,18, com menor consumo elétrico.

De posse da temperatura máxima suportada e da potência dissipada pelochip, é possível calcular a resistência térmica que deve ter o cooler, e assim

6-50 Hardware Total

dimensioná-lo corretamente. Menos trabalhoso é usar a seguinte regra: paraprocessadores K6, K6-2 e K6-III, use sempre um cooler tamanho grande,com altura de alumínio de 2,5 cm ou mais, acoplado ao processador atravésde pasta térmica.

O problema de saturação no desempenho do AMD K6-2

Um Pentium-200 é praticamente duas vezes mais rápido que um Pentium-100. Qualquer leigo no assunto poderia esperar isso, afinal o clock doPentium-200 é duas vezes maior que o do Pentium-100. Da mesma forma,um leigo esperaria que o K6-2/550 fosse quase duas vezes mais veloz que oK6-2/300, afinal 550 MHz é um clock cerca de 80% maior que 300 MHz.Entretanto isso está errado. A diferença entre os desempenhos desses doisprocessadores é muito pequena, não chega a 30%. Pequenas são as diferençasde desempenho quando compraramos as várias versões do K6-2, entre 300 e550 MHz. Enquanto o K6-2/300 tem praticamente o mesmo desempenho queum Pentium II/300, o K6-2/550 é bem mais lento que o Pentium III/550.

O principal motivo para este discrepância é a velocidade da cache L2. Nãoadianta o núcleo do processador K6-2/550 ser 80% mais rápido que o do K6-2/300, se esses dois processadores têm a cache L2 operando na mesmavelocidade: 100 MHz.

Se levarmos em conta vários processadores da mesma família, o desempenhodependerá dos seguintes fatores:

1) Velocidade do núcleo, que é proporcional ao clock interno2) Velocidade da cache L13) Velocidade da cache L24) Velocidade da DRAM

Ao compararmos um K6-2/550 com um K6-2/300, vemos que o núcleo domodelo de 550 MHz é realmente cerca de 80% mais veloz. A cache L1também é 80% mais veloz, já que ela opera com o mesmo clock que o núcleodo processador. Entratanto esses dois processadores ficam empatados no quediz respeito às velocidades da cache L2 e da DRAM. Essas duas memóriasoperam com 100 MHz fixos, tanto no modelo de 300 como no de 550 MHz.Isto não seria problema se no modelo de 300 MHz, a cache L2 e a DRAMestivessem operando com folga. Se a 300 MHz ambas ficassem ativas apenas50% do tempo, podiam operar em 100% do tempo ao serem ligadas a umprocessador de 550 MHz, e estariam desta forma acompanhando odesempenho do processador. Ocorre que a 300 MHz, tanto a cache L2 comoa DRAM já estão praticamente saturadas, extremamente ocupadas, lendo e

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-51

gravando dados em quase 100% do tempo, praticamente sem folga. Ao seremligadas em um processador de 550 MHz, não têm como trabalhar mais parafornecer os dados de forma duas vezes mais rápida. Esta saturação dasmemórias cache L2 e DRAM fazem com que os processadores K6-2superiores a 300 MHz acabem tendo que fazer pequenas pausas para esperarpelos dados da cache L2 e da DRAM, que estão com tráfego de dadostotalmente congestionado a 100 MHz.

Este problema foi resolvido nos processadores mais velozes, através doaumento da velocidade da cache L2 e da DRAM. Para o K6-2, o problemanão foi resolvido. Praticamente não havia vantagem alguma do K6-2/550 emrelação ao K6-2/300. Apenas ocorria aumento de desempenho nos trechos deprogramas que envolviam muitos cálculos matemáticos, na execução deinstruções MMX e 3D Now!. Para processamentos comuns, que são amaioria, a diferença entre os desempenhos desses dois processadorespraticamente não é notada.

O problema da saturação de desempenho do K6-2 é demonstrado na tabelaabaixo. Usamos vários modelos do K6-2, além de um Pentium II/300 e umPentium II/450. Foram medidos os índices de desempenho com osprogramas Norton SI (do Norton System Information 4.0), o CPUMark32 e oFPUWinMark, ambos do programa WinBench 99 versão 1.0. Esses doisúltimos índices mostram o desempenho nas operações que envolveminstruções comuns, sem processamento numérico, e operações matemáticasenvolvendo a unidade de ponto flutuante.

Modelo Norton SI CPUMark32 FPUWinMarkK6-2/300 116 782 985K6-2/350 125 825 1140K6-2/400 131 893 1300K6-2/450 139 933 1450K6-2/500 145 965 1590K6-2/550 149 1010 1770Pentium II/300 140 730 1500Pentium II/450 210 1100 2290

Comparando um Pentium II/300 com um Pentium II/450 (clock 50% maior),vemos que os índices medidos pelo Norton SI foram 140 e 210, o quecorresponde a um aumento de 50%. Os índices CPUMark32 foram 730 e1100, um aumento de 50,6%. Os índices FPUWinMark foram 1500 e 2290, ouseja, aumento de 52%. Descontando arredondamentos, podemos verificar quepara o Pentium II, um aumento de clock resultou em aumentos dedesempenhos proporcionais, neste caso todos de 50%.

6-52 Hardware Total

Comparando o K6-2/550 com o K6-2/300, vemos que o aumento de clock éde 80%. Os índices do Norton Sysinfo foram 116 e 149, o que corresponde aum aumento de 28%. Os índices CPUMark32 foram 782 e 1010, ou seja, umaumento de 29%. Os índices FPUWinMark foram 985 e 1770, um aumentode 79%. Portanto apenas o desempenho da unidade de ponto flutuanteacompanhou o aumento de clock do K6-2. Os índices de processamento nãonumérico (o que engloba a maioria dos programas, na quase totalidade dotempo) sofreram aumentos inferiores a 30%, apesar do clock ter aumentadoem mais de 80%.

O desempenho do Pentium II aumenta proporcionalmente ao seu clockporque sua cache L2 também tem velocidade aumentada, de formaproporcional ao clock. No K6-2 isto não ocorre. O desempenho aumentaproporcionalmente ao clock apenas para os modelos inferiores a 300 MHz,pois nesses clocks, a cache L2 não está sobrecarregada. A partir de 300 MHz,o uso da cache L2 torna-se mais intenso, aproximando-se de 100%. Chega-sea um ponto em que aumentos de clock resultam em aumentos desprezíveisno desempenho. A causa do problema é portanto a cache L2, que operacom 100 MHz fixos. O K6-2 foi o último processador a ter cache L2operando com clock fixo. Para todos os processadores seguintes, a cache L2opera com velocidade proporcional ao clock. Nos processadores Pentium IIe nas primeiras versões do Pentium III, a cache L2 opera com metade dafreqüência do processador. Por exemplo, em um Pentium III/500, a cache L2opera com 250 MHz, contra apenas 100 MHz do K6-2. Nos primeirosprocessadores Athlon, este sistema também era utilizado. Em todos osprocessadores modernos, o que inclui as versões recentes do Pentium III, oCeleron, o Pentium 4, o AMD Duron, as versões recentes do Athlon e odescontinuado K6-III, a cache L2 opera com um clock igual ao do núcleo doprocessador. Por exemplo, um processador operando a 1000 MHz tem cacheL2 também operando a 1000 MHz.

AMD K6-III

Este processador foi chamado, na época do seu lançamento, de K6+3D.Teve logo o nome trocado para K6-III, visando concorrer com o Pentium III.Tinha uma grande vantagem sobre o K6-2: uma cache L2 operando com omesmo clock do processador. No K6-2 a cache L2 ficava ligada aobarramento externo, operando com 100 MHz. Nos processadores maisantigos, a cache L2 operava com apenas 66 MHz. Como resultado a taxa detransferência de dados entre a cache e o processador é de 528 MB/s (nobarramento de 66 MHz) ou 800 MB/s (no barramento de 100 MHz). Nestanova versão do K6, um excelente desempenho é obtido com a cache L2

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-53

acompanhando o clock do processador. Em um processador AMD K6-III de400 MHz, a cache L2 opera também com 400 MHz, o que permite transferirdados à taxa de 3,2 GB/s. Isto dá ao K6-III um desempenho similar ao deum Pentium II ou Pentium III.

As placas de CPU com o soquete Super 7, destinadas ao K6-2, podiamperfeitamente suportar o K6-III. Os únicos requisitos especiais desteprocessador era o barramento de 100 MHz (padrão do Super 7) e apossibilidade de configurar a tensão interna do processador para 2,4 volts ou2,2 volts. A tensão configurável era uma característica de todas as placas paraa plataforma Super 7, portanto praticamente não ocorreram problemas noaproveitamento dessas placas de CPU pelo K6-III. Ou seja, onde funcionaum K6-2, também pode funcionar um K6-III.

Como vimos, o K6-III tinha no seu núcleo, caches L1 (64 kB) e L2 (256 kB).Podia ser instalado em placas de CPU para K6-2, que já tinham cacheexterna. Sendo assim, a cache existente na placa de CPU era de nível 3 (L3).

*** 75%***Figura6.31

Relação entreas caches deum K6-III/400.

A figura 31 mostra a relação entre as caches de um processador AMD K6-IIIde 400 MHz. Estando o núcleo operando a 400 MHz, as transferências feitasentre o processador, a cache L1 e a cache L2 (internas) são feitas na mesmafreqüência. Para o modelo de 450 MHz, essas transferências são feitas a 450MHz. Em ambos os modelos, as transferências entre a cache L2 e a L3(externa), e entre a cache L3 e a DRAM são feitas a 100 MHz.

Processador AMD K6-IIILançamento 1999Transistores 21.000.000Tecnologia 0,25 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Clock 400, 450 MHzConsumo 18 a 30 W

6-54 Hardware Total

A tabela que se segue compara os desempenhos de processadores K6-2, K6-III e Pentium II, todos a 450 MHz. Vemos que o K6-III tem índice 200medido com o Norton SI, bem superior aos 139 marcados com um K6-2, equase igual aos 210 de um Pentium II. Já nas medidas de desempenho nãonumérico feitas com o WinBench (CPUMark32), o K6-III mostrou-se maisveloz que o Pentium II. O desempenho numérico do K6-III é um poucosuperior ao de um K6-2 de mesmo clock. A unidade de ponto flutuante doPentium II é bastante superior, cerca de 50% mais veloz que as do K6-2 e K6-III.

Modelo Norton SI CPUMark32 FPUWinMarkK6-2/450 139 933 1450K6-III/450 200 1490 1510Pentium II/450 210 1100 2290

O K6-III foi lançado apenas nas versões de 400 e 450 MHz. Existem versõescom tensão interna de 2,2 volts e de 2,4 volts. A tabela que se segue resumeas características desses modelos. Observe que os modelos de 2,4 volts sãobastante quentes, chegando a dissipar quase 30 watts. É preciso utilizar umcooler de bom tamanho, acoplado ao processador com pasta térmica.

Modelo ClockExterno/interno

Multiplicador Consumo

K6-III/400, 2,2V 100 MHz / 400 MHz 4x 18,1 WK6-III/450, 2,2V 100 MHz / 450 MHz 4,5x 20,2 WK6-III/400, 2,4V 100 MHz / 400 MHz 4x 26,8 WK6-III/400, 2,4V 100 MHz / 450 MHz 4,5x 29,5 W

Assim como ocorreu com todos os demais processadores, o K6-III tambémfoi produzido em versão para micros portáteis, sendo chamado de K6-III+.Usava a tecnologia de 0,18 e era oferecido nas versões de 450, 475 e 500MHz. Seu consumo era de apenas 16 watts, graças ao uso de tensõesmenores (núcleo a 2,0 volts) e à tecnologia de 0,18.

Apesar de tecnicamente ser um bom processador, o K6-III teve vidarelativamente curta. Foi lançado no início de 1999, e cerca de um ano depoisfoi descontinuado. Utilizando a tecnologia de 0,25 e com 21 milhões detransitores, o K6-III acabava tendo o custo de fabricação tão elevado quantoo de um Athlon, o novo processador da AMD, que tinha 22 milhões detransitores. A AMD acabou concentrando seus esforços no novo processadorAthlon, e o K6-III sumiu do mercado.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-55

O Athlon tinha muito melhores condições de concorrer com o Pentium IIIque o K6-III. Enquanto o K6-III ainda era baseado na plataforma Super 7,derivada dos soquetes usados pelos primeiros processadores Pentium, eutilizava uma tecnologia que começou com o K6, o Athlon era umprocessador totalmente novo, com uma arquitetura considerada de 7ªgeração, superior à arquitetura do Pentium III.

Mesmo cessando a produção do K6-III, a AMD continuou produzindo novasversões do K6-2, bem como o K6-III+ e o K6-2+, ambos destinados aomercado mais lucrativo de PCs portáteis, e empregando a tecnologia de0,18. O K6-III+ era similar ao K6-III, com menor consumo e funçõesespeciais para gerenciamento de energia. O K6-2+ era similar ao K6-III+,porém sua cache L2 interna tinha apenas 128 kB. Esses processadores nãoparticiparam do mercado de PCs comuns, apenas dos portáteis.

Processadores Cyrix

Depois de lançar processadores controvertidos como o Cx486DLC (um 386melhorado, que foi por muitos confundido com o 486), outros compatíveiscom o 486 (Cx486DX2 e Cx486DX4), e outro intermediário entre o 486 e oPentium (Cyrix 5x86), a Cyrix finalmente lançou um chip compatível com oPentium, usado em placas equipadas com o Socket 7. Era o Cyrix 6x86,disponível nas versões PR120, PR133, PR150, PR166 e PR200.

Cyrix 6x86

Ao contrário do que ocorreu com o AMD-K5, o 6x86 realmente chegou aconcorrer com o Pentium. Algumas de suas versões, ao serem lançadas,eram mais velozes que a versão mais rápida disponível do Pentium. Porexemplo, quando foi lançado o 6x86 PR200, o Pentium mais veloz era o de166 MHz. Só depois de algum tempo foi lançado o Pentium-200. Mais tardecom o lançamento do Pentium MMX, o 6x86 também foi atualizado,passando a incluir as mesmas instruções MMX. Passou então a ser chamadode 6x86MX.

A Cyrix sempre criou chips velozes, muitas vezes melhores que os da Intel,mas também sempre teve um grande problema, que era a falta de umaplanta industrial de alta capacidade. Em outras palavras, era capaz dedesenvolver chips muito velozes, mas não tinha fábricas para produzi-los. Porisso, fazia contratos com outras empresas para que produzissem seus chips,como a Texas e a IBM. Quando foi comprada pena NationalSemiconductor, passou a ter chances de não apenas criar bons chips, mas

6-56 Hardware Total

também produzi-los em alta escala, assumindo assim, sua merecida fatia nomercado de processadores. Infelizmente não foi o que ocorreu. A atuação daNational não foi a esperada, e a sua porção “Cyrix” acabou sendonovamente vendida, desta vez para a VIA Technologies, fabricante dechipsets.

Pouco depois do lançamento do Pentium, a Cyrix estava envolvida noprojeto de um chip concorrente. Como a chegada deste chip ao mercadodemorou, e a Intel já estava para lançar versões mais velozes do Pentium, oCyrix 5x86 foi lançado como um concorrente do 486. A versão mais velozdeste chip, apesar de compatível com o 486, possuía desempenhoequivalente ao de um Pentium-90. Apenas com o lançamento do seu novochip, o 6x86, a Cyrix começou a competir realmente com o Pentium. Porexemplo, na época em que o Pentium mais veloz era o de 166 MHz, a Cyrixjá produzia o seu 6x86 P200+, com desempenho superior ao de um Pentium-200. O 6x86 não chegou a ser um concorrente ameaçador para o Pentium,apesar do seu preço mais baixo, devido ao baixo volume de produção.

Figura 6.32

Cyrix 6x86.

Bem curiosos são os clocks do 6x86. Seus clocks externos podem ser de 40,50, 55, 60, 66 ou 75 MHz. Utiliza uma indicação PR (Pentium Rating) similarà do AMD K5 para designar o desempenho. O PR não coincide com o valordo clock. A tabela que se segue mostra as versões do 6x86, bem como seusclocks internos e externos.

Modelo Clock interno Clockexterno

Multiplicador Consumo

6x86-P90+ 80 MHz 40 MHz 2x 15,5 W6x86-P120+ 100 MHz 50 MHz 2x 17,8 W

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-57

6x86-P133+ 110 MHz 55 MHz 2x 19,1 W6x86-P150+ 120 MHz 60 MHz 2x 20,1 W6x86-P166+ 133 MHz 66 MHz 2x 21,2 W6x86-P200+ 150 MHz 75 MHz 2x 22,5 W

As características do Cyrix 6x86 eram bastante similares às do Pentium,inclusive podia ser instalado nas mesmas placas de CPU que eram destinadasao Pentium. Operava com uma alimentação de 3,3 volts, disponível emqualquer placa de CPU Pentium da sua época (1996). Existia também o6x86L, com voltagens similares às do Pentium MMX (3,3 volts externos e 2,8volts internos). Seu principal problema eram os estranhos valores utilizadospelos seus clocks externos, como 40, 55 e 75 MHz. Praticamente todas asplacas de CPU para Pentium suportavam clocks externos de 50, 60 e 66MHz apenas. Logo os fabricantes de placas de CPU passaram a oferecercompatibilidade com o 6x86, adicionando as opções para clocks externos de40 e 55 MHz. Já o clock de 75 MHz tinha um grade problema. Os chipsetsda época suportavam no máximo 66 MHz, portanto as placas de CPUdeveriam ser “envenenadas” para suportar o 6x86-P200+, com seubarramento de 75 MHz. Além disso as memórias da época em geral nãopodiam operar confiavelmente a 75 MHz, o que resultou em muitosproblemas nas placas de CPU que usavam o 6x86 modelo P200+.

Processador Cyrix 6x86Lançamento 1996Tecnologia 0,35 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Cache L1 16 kB, unificadaClock 80-150 MHzConsumo 15 a 22 W

A cache L1 do Cyrix 6x86 era unificada, ou seja, era utilizada para código edados. Outros processadores da época, bem como os modelos modernos,utilizam cache L1 dividida em duas seções independentes (em geral demesmo tamanho), sendo uma para código e outra para dados.

A comparação do modelo de 150 MHz com um Pentium-200 pode serconsiderada bastante questionável. O maior rendimento dos “MHz” é emgeral resultado do uso de uma arquitetura mais avançada, mas parece queeste não foi o único fator envolvido. Se compararmos por exemplo o modelode 80 MHz (PR90), vemos que ele se compara a um Pentium-90, portanto é

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correto dizer que os “MHz” valem para ele, 1/8 a mais (12,5) do que valempara o Pentium. Fazendo o mesmo cálculo para os demais modelos,podemos levantar a seguinte tabela:

Modelo Clock Cyrix Clock Intel Ganho adicional6x86-P90+ 80 MHz 90 MHz 12,5%6x86-P120+ 100 MHz 120 MHz 20%6x86-P133+ 110 MHz 133 MHz 20,1%6x86-P150+ 120 MHz 30 MHz 25%6x86-P166+ 133 MHz 33 MHz 25%6x86-P200+ 150 MHz 50 MHz 33%

Parece curioso o fato do ganho de desempenho em relação à Intel ser de12,5% para o modelo P90+, e de 33% para o modelo P200+. Deveriam servalores parecidos, já que estamos utilizando a mesma arquitetura. Adiferença fica por conta do clock externo. Note que para modelos comclocks normais, como o P150+ e o P166+ (clocks externos de 60 e 66 MHz,iguais aos da Intel), o ganho é de 25% (120 MHz valem 150, e 133 MHzvalem 166). Este ganho representa a superioridade da arquitetura da Cyrixem comparação com a da Intel. Os ganhos são menores quando levamos emconta os barramentos mais lentos dos modelos P90+, P120+ e P133+. Damesma forma, o incomum barramento de 75 MHz é responsável por umganho ainda maior no desempenho, resultando em 33% a mais no modeloP200+, em comparação com um Pentium-150. Vemos portanto que uma boaparte deste ganho não é resultado apenas da arquitetura mais avançada, esim do barramento “turbinado”. Talvez o Pentium-150 ou um Pentium-166também recebessem um grau “PR200” se tivessem seus barramentosexternos operando a 75 MHz.

O baixo desempenho da FPU Cyrix

O 6x86, assim como outros processadores da Cyrix, tinham uma unidade deponto flutuante bastante limitada, mais lenta que modelos similares da Intel eda AMD. A tabela que se segue mostra os índices obtidos pelo Pentium-200,pelo K6/200 e pelo Cyrix 6x86-P200+. Os dois primeiros índices forammedidos com o Norton Sysinfo e com o WinBench 99. O terceiro índice(FPUWinMark) indica o desempenho da unidade de ponto flutuante,medido também com o Winbench 99.

Processador e clock Norton CPUMark32 FPUWinMarkPentium, 200 MHz 50 380 750AMD K6, 200 MHz 80 520 6406x86 PR200 52 420 380

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-59

Observe que nos índices de processamento não numérico, o K6 mostrou serbem superior ao Pentium. Já o 6x86 mostra-se apenas um pouco melhor queo Pentium-200. O motivo disso é que o 6x86 não é indicado pelo clock, esim pelo índice PR (Pentium Rating). Esta diferença fez muitos vendedorescompararem injustamente os processadores Cyrix (indicados com PR) comprocessadores AMD, que usavam o clock efetivo. Em outras palavras, um K6de 200 MHz é bem mais veloz que um Cyrix PR-200+, mas o modelo daCyrix levava vantagem no preço.

Outro fato curioso pode ser também observado pela tabela acima. Aunidade de ponto flutuante da Intel é melhor que as da AMD e da Cyrix,pelo menos para os processadores citados. A do Pentium leva pequenavantagem sobre a do K6, enquanto a do 6x86 mostrou ser bem mais lenta.Um 6x86-P200+ pode ser sensivelmente mais veloz que um Pentium-200 paraprocessamentos comuns, mas ao executar tarefas numéricas, mais parece umPentium-100.

Apesar da confusão de números, a Cyrix teve o mérito de produzirprocessadores de baixo custo, que fizeram muito sucesso no mercado de PCssimples.

Cyrix 6x86MX

Depois que a Intel lançou o Pentium MMX, tanto a AMD como a Cyrixdesenvolveram também seus chips de alto desempenho e com tecnologiaMMX. É o caso do AMD K6, e também do Cyrix 6x86MX. As placas deCPU Pentium produzidas a partir de 1997 suportam um número ainda maiorde processadores, graças à compatibilidade com modelos da AMD e daCyrix.

6-60 Hardware Total

Figura 6.33

Cyrix 6x86MX.

Processador Cyrix 6x86MXLançamento 1997Tecnologia 0,35 / 0,25 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Cache L1 64 kB, unificadaClock 133-233 MHzConsumo 17 a 27 W

Basicamente este é o processador Cyrix 6x86, acrescido de instruções MMX,com clocks maiores e com cache L1 de 64 kB, ao invés dos apenas 16 kBexistentes no 6x86. Foi produzido em várias versões, a partir de 133 MHz(PR166). Observe entretanto que em todos os processadores da linha 6x86, oclock não é igual ao índice PR. Por exemplo, o PR266 é apresentado emduas versões, um com 225 / 75 MHz (clocks interno e externo) e outro com233 / 66 MHz. A tabela que se segue mostra os valores de clocks usados poreste processador.

Modelo Clockinterno

Clockexterno

Multiplicador Consumo

6x86MX-PR166 133 MHz 66 MHz 2x 17,6 W6x86MX-PR166 150 MHz 60 MHz 2,5x 18,9 W6x86MX-PR200 166 MHz 66 MHz 2,5x 20,2 W6x86MX-PR233 188 MHz 75 MHz 2,5x 21,8 W6x86MX-PR233 200 MHz 66 MHz 3x 22,9 W6x86MX-PR266 225 MHz 75 MHz 3x 26,1 W6x86MX-PR266 233 MHz 66 MHz 3,5x 27,0 W

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-61

Cyrix Media GX

Você não verá esses processadores em PCs comuns, mas sim em notebooks.Consiste em um 6x86MX acrescido de circuitos normalmente encontradosem chipsets, como controladores de memória e de disco. Como apresentaum alto índice de integração de componentes, é ideal para uso em PCsportáteis. A urna eletrônica utilizada nas eleições brasileiras é na verdade umPC modificado, equipado com um processador MediaGX.

Cyrix M II

Cerca de 1 ano após o seu lançamento, o 6x86MX teve seu nome mudadopara M II. A troca de nome foi uma manobra de marketing, visandoconcorrer com o Pentium II, mais especificamente com o Celeron, ambos daIntel. Algumas versões mais velozes foram lançadas, mas logo a seguir aCyrix começou a declinar, tendo sua participação no mercado cada vez maisreduzida. A National Semiconductor falhou na tarefa de produzir bonsprocessadores, e seu terceiro lugar tornou-se cada vez mais distanciado doslíderes Intel e AMD.

Figura 6.34

Processador Cyrix M II/333.

Sua versão inicial PR300 ainda usava a tecnologia de 0,35 micron, mas novasversões passaram a utilizar a tecnologia de 0,25 micron, resultando em chipsmais velozes e mais baratos.

Enquanto a AMD tomou um caminho em direção ao mercado de PCs dealto desempenho, a Cyrix estabeleceu-se no mercado de PCs de médio ebaixo custo. Seus processadores Cyrix M II e 6x866MX foram bonsconcorrentes para o Celeron e substitutos naturais para o Pentium MMX.Dominam a faixa de mercado de processadores com menos de 300 MHz e

6-62 Hardware Total

que custam menos de 100 dólares, muito importantes nos PCs de baixocusto.

A Cyrix possui modelos com clocks externos de 66, 75, 83 e 100 MHz, ediferentes multiplicadores. A tabela a seguir apresenta como exemplo, osclocks usados pelo Cyrix M II.

Modelo Clockinterno

Clockexterno

Multiplicador Consumo

M II / 300 225 MHz 75 MHz 3x 24,9 WM II / 300 233 MHz 66 MHz 3,5x 25,5 WM II / 333 250 MHz 83 MHz 3x 27,6 WM II / 333 250 MHz 100 MHz 2,5x - M II / 350 300 MHz 100 MHz 3,5x -

OBS: Os dois últimos modelos da tabela estavam previstos para produção,mas infelizmente isto não ocorreu, inclusive os databooks informam que setratam apenas de possíveis modelos a serem lançados, e não de modeloscom lançamento prometido. A época do possível lançamento ocorreu na fasemais crítica do declínio da Cyrix/National, quando a produção estava sendodescontunuada.

Como vemos, o Cyrix MII PR333 opera na verdade com o clock interno de250 MHz. O Cyrix MII PR300 é oferecido em duas versões, uma de 225MHz e outra de 233 MHz. O índice PR300 significa que o Pentium MMX,para alcançar desempenho semelhante no processamento de aplicativos de32 bits do Windows, precisaria operar a 300 MHz.

É errado comparar o Cyrix M-II PR300 com o AMD K6-2/300. Apesar deambos terem o “300” em comum, existem diferenças no preço e nodesempenho. O modelo PR300 da Cyrix tem o desempenho equivalente aode um AMD K6-2 operando a 233 MHz. É portanto cerca de 20% mais lentoque o AMD-K6-2/300. Infelizmente vemos comparações erradas feitas pormuitos revendedores, indicando o M-II PR300 como sendo de 300 MHz.Para efeito de comparação com o Pentium MMX, a substituição de PR porMHz é válida, mas o mesmo não pode ser dito quando é feita comparaçãocom o Pentium II e com o AMD K6-2.

Em resumo, o M-II PR300 é um processador de 233 (ou 225) MHz, tão velozquanto um AMD K6 de 233 MHz, e sensivelmente mais veloz que umPentium MMX-300 (lembrando que o Pentium MMX-300 foi produzidoapenas em versões para notebooks), mas com um custo bastante acessível. O

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-63

M-II PR333 é um processador de 250 MHz, com velocidade deprocessamento não numérico similar à de um AMD K6-2/233 (o K6-2 ganhana velocidade de processamento numérico). Foi um processador bastanteadequado aos PCs de baixo custo.

Processador e clock Norton CPUMark32 FPUWinMarkCyrix MII PR300 85 560 5206x86MX PR266 75 540 4606x86MX PR233 64 470 4206x86MX PR200 60 430 3906x86 PR200 52 420 380

É interessante observar o desempenho do processador Cyrix M II emcomparação com outros modelos da Cyrix. Assim como ocorre em outrastabelas de desempenho mostradas neste capítulo, vemos na tabela acima osíndices de desempenho para processamento não numérico medidos com osprogramas Norton Sysinfo e WinBench versão 1.0. (CPUMark32). Vemostambém o índice de processamento numérico obtido com o Winbench 1.0.O 6x86MXPR200 é um pouco mais veloz que o 6x86PR200, graças à suacache melhor com 64 kB. Os modelos PR200 e PR266 são um pouco maisrápidos, como era de se esperar, graças ao aumento do clock. O Cyrix M IIé apenas um pouco mais veloz que o 6x86MX PR300. Aliás, se um M IIPR300 fosse colocado para operar nas mesmas condições do 6x86MXPR266,os índices de desempenho obtidos seriam exatamente os mesmos, já queambos são o mesmo processador, a única diferença foi a troca de nomes.Deixando de lado o desempenho, o M II apresenta também um consumomenor, graças à adoção da tecnologia e 0,25 micron.

Processador Cyrix M IILançamento 1998Tecnologia 0,25 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Cache L1 64 kB, unificadaClock 225-250 MHzConsumo 25 a 28 W

Outros chips compatíveis com o Pentium

Alguns fabricantes chegaram a produzir processadores similares ao Pentium,além da Intel, AMD e Cyrix. A IBM e posteriormente a National produziramprocessadores Cyrix, antes da empresa ser comprada pela Via Technologies.

6-64 Hardware Total

Outros dois produtores independentes também assumiram uma fatia destemercado, porém bem pequena.

Um desses fabricantes foi a IDT. Seu chip IDT C6 (também chamado deWinChip C6) foi criado para concorrer com o Pentium MMX no mercadode PCs de baixo custo. O IDT C6 de 200 MHz é discretamente mais lentoque o Pentium-200 MMX, e era mais barato que o AMD-K6 de 200 MHz, ecom preço equivalente ao de um Cyrix 6x86MX de 200 MHz. O grandemérito do C6 era o seu baixo consumo de corrente, tornando-o um chipmuito indicado para uso em computadores portáteis, que precisameconomizar as baterias.

Figura 6.35

Processador WinChip.

A IDT (Integrated Device Technologies) é tradicional fabricante dememórias e chips especiais. Criou uma outra empresa, a CentaurTechnologies, voltada para o projeto de chips. A Centaur criou o chipconhecido hoje como IDT Centaur C6 ou WinChip C6, compatível com oPentium MMX com características bem diferentes das dos outros modelosdisponíveis. O C6 é internamente mais simples que outros processadores,não possui recursos avançados como execução paralela (executar duas oumais instruções ao mesmo tempo) nem predição de desvio (branchprediction), o que o faz perder um pouco de desempenho. Por outro lado,como não tem todos esses circuitos, é de produção mais simples e maisbarata. Seus circuitos internos possuem outros tipos de recursos quemelhoram o desempenho, apesar de serem simples.

Processador WinChip C6Lançamento 1998Tecnologia 0,35

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-65

Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Cache L1 64 kBClock 180 a 240 MHzConsumo 9 a 16 W

A tabela abaixo resume algumas características dos diversos modelos doWinChip C6.

Modelo Clock interno eexterno

Multiplicador Potênciaa 3,5 V

Potênciaa 3,3 V

C6-180 180 MHz / 60 MHz 3x 11,5 W 9,5 WC6-200 200 MHz / 66 MHz 3x 13,0 W 10,5 WC6-255 225 MHz / 75 MHz 3x 14,8 W 11,6 WC6-240 240 MHz / 60 MHz 4x 15,8 W 12,5 W

Este processador pode ser instalado em praticamente qualquer placa de CPUcompatível com o Socket 7. É preciso regular a sua voltagem para valores 3,3ou 3,5 volts, ou seja, como se fosse um Pentium P54C Standard ou VRE. OWinChip C6 não utiliza voltagens diferentes para o núcleo (Core) ebarramento (I/O), como ocorre com os demais processadores modernos.

O desempenho deste processador não é brilhante. Compara-se ao doPentium MMX, mas é um pouco mais lento, se levarmos em conta clocksiguais. Realmente os seus maiores atrativos são o custo mais baixo, e abaixíssima dissipação de potência, tornando-o uma excelente opção para PCsportáteis.

Pouco depois a Centaur, divisão da IDT responsável pelo WinChip, lançou aversão 2. Seus principais melhoramentos foram o clock externo de 100 MHz(o WinChip original suportava apenas 60, 66 e 75 MHz) e as instruções 3DNow, similares às do AMD K6-2.

Processador WinChip 2Lançamento 1999Tecnologia 0,25 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade deendereçamento

4 GB

Cache L1 64 kB

6-66 Hardware Total

Clock PR200 a PR300Consumo 9 a 16 W

A tabela abaixo mostra as características do WinChip 2.

Modelo Clock interno eexterno

Multiplicador Potênciaa 3,5 V

Potênciaa 3,3 V

200 200 MHz / 66 MHz 3x 12 W 8,8 W233 233 MHz / 66 MHz 3,5x 13 W 10 W266 233 MHz / 100 MHz 2,33x 14 W 10,5 W300 250 MHz / 100 MHz 2,5x 16 W 11,8 W

A Centaur chegou a projetar o WinChip 3, mas este jamais entrou emprodução. Estavam previstos clocks maiores, uma cache L1 de 128 kB (64 kBpara código e 64 kB para dados) e o uso de tensões internas maiores, assimcomo ocorre com os demais processadores modernos. Com 2,8 volts internoso consumo da versão mais veloz (WinChip 3-333) seria inferior a 9,5 watts, ecom a alimentação de 2,2 volts, o consumo seria menor que 5 watts.

A IDT vendeu a Centaur para a Via Technologies. A Via reuniu as equipesda Centaur e da Cyrix (vendida pela National). Juntas essas equipespassaram a trabalhar nos novos processadores da Via, como o Cyrix III.

Uma outra empresa, a Rise Technologies, chegou a ameaçar a entrada nomercado de processadores, com o seu chip Rise mP6. Era um chip tambémcompatível com o Pentium MMX, e sua idéia era brigar no mercado dechips de baixo custo e baixo consumo de energia. Foi lançado nas versõesde 166, 233 e 266 MHz, ficando no mesmo nível que o WinChip C6. Suaparticipação no mercado foi ínfima, e logo desapareceu.

Resumo

Todos os processadores citatos nesta seção são compatíveis com o Pentium,portanto possuem várias características semelhantes. Todos operam com 32bits internos, 64 bits externos e barramento de endereços com 32 bits,podendo endereçar até 4 GB de memória. Todos eles possuem unidades deponto flutuante integradas ao seu núcleo. Existem entretanto diferenças nostamanhos das caches L1 e nos nos conjuntos de instruções (MMX, 3D Now,por exemplo). Também chama atenção a cache L2 do K6-III, que éintegrada ao processador.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-67

Processador Bitsinternos eexternos

Bitsdeendereço

Memóriamáxima

Clockmáximo

CacheL1

Recursos

Pentium P54C 32 / 64 32 4 GB 200 MHz 16 kB -Pentium MMX 32 / 64 32 4 GB 300 MHz 32 kB MMXAMD K5 32 / 64 32 4 GB PR166 24 kB -AMD K6 32 / 64 32 4 GB 300 MHz 64 kB MMXAMD K6-2 32 / 64 32 4 GB 550 MHz 64 kB MMX, 3D NowAMD K6-III 32 / 64 32 4 GB 450 MHz 64 kB * MMX, 3D NowCyrix 6x86 32 / 64 32 4 GB PR200 16 kB -Cyrix 6x86MX 32 / 64 32 4 GB PR266 64 kB MMXCyrix M II 32 / 64 32 4 GB PR333 64 kB MMXWinchip C6 32 / 64 32 4 GB PR200 64 kB MMXWinchip 2 32 / 64 32 4 GB PR300 64 kB MMX, 3D NowRise mP6 32 / 64 32 4 GB 266 MHz 64 kB MMX

* OBS: O K6-III é o único deste grupo que possui, além da cache L1, umacache L2 integrada ao seu núcleo, com 256 kB.

Arquitetura P6Estudaremos agora os processadores de 6a geração produzidos pela Intel. Seuprimeiro processador foi o Pentium Pro, lançado em 1995. Processadores de6a geração foram bastante utilizados a partir de 1998, e ainda em 2001 erampopulares. São os seguintes processadores:

Pentium Pro Pentium II Pentium II Xeon Celeron Pentium III Pentium III Xeon

Apesar de tantos anos separarem os modelos antigos e os mais novos destafamília, todos utilizam um núcleo similar, baseado na chamada arquiteturaP6. Obviamente vários melhoramentos foram introduzidos ao longo dosanos, visando obter melhor desempenho. Apenas no final do ano 2000, como lançamento do Pentium 4, os processadores de 6a geração da Intelcomeçaram a dar lugar a uma arquitetura mais moderna.

Pentium Pro

O Pentium Pro foi o primeiro processador de 6a geração lançado pela Intel.Inicialmente chamado de P6, foi lançado em 1995, voltado para o mercadode servidores. Este processador opera com 32 bits, e utiliza memórias de 64

6-68 Hardware Total

bits, da mesma forma como ocorre com o Pentium. Seu projeto foi otimizadopara realizar processamento de 32 bits, sendo neste tipo de aplicação, maisveloz que o Pentium comum. Entretanto, perde para o Pentium ao realizarprocessamento de 16 bits, comum em muitos programas do Windows e nosjogos para MS-DOS, comuns na época do seu lançamento. Desta forma oPentium Pro não poderia ser usado de forma eficiente e competitiva para osPCs de uso pessoal.

Figura 6.36

Núcleo do Pentium Pro, com seus 5,5milhões de transistores.

Sua eficiência em processamento de 32 bits, aliada à capacidademultiprocessamento (vários Pentium Pro operando em conjunto) e melhordesempenho com quantidades elevadas de memória, fizeram com que o seuuso fosse direcionado para servidores de alto desempenho, baseadosprincipalmente no Windows NT. O mercado de PCs domésticos e parapequenos escritórios continuou sendo dominado pelo Pentium e peloPentium MMX, entre 1995 e 1998.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-69

Figura 6.37

Processador Pentium Pro. Vemos odetalhe do processador, com o núcleo e acache L2.

Processador Pentium ProLançamento 1995Transistores no núcleo 5.500.000Tecnologia do núcleo 0,35 Transistores na cache de 256 kB 15.500.000 (0,6 )Transistores na cache de 512 kB 31.000.000 (0,35 )Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 36 bitsCapacidade de endereçamento 64 GBClock 150 a 200 MHzConsumo 29 a 38 WCache L1 16 kBCache L2 256 kB ou 512 kB

O Pentium Pro era muito caro, e um dos motivos do preço elevado era a suacache L2 de 256 kB ou 512 kB integrada ao processador (coisa que na épocaera difícil de ser implementada com baixo custo). A maioria doscomputadores usados entre 1995 e 1998 usavam muitos programas de 16bits, e neste tipo de programa o Pentium comum e o Pentium MMX erammais eficientes. O Pentium Pro por sua vez era mais eficiente apenas paraprocessar instruções de bits, sendo menos eficiente para 16 bits.

Apesar de não ter sido muito conhecido pelos usuários comuns, o PentiumPro deu origem aos populares Pentium II, Celeron e Pentium III. Suamicroarquitetura P6, foi integralmente utilizada no Pentium II, após sofrermodificações nas caches L1 e L2. A Intel passou a oferecer o Pentium II(1997) e o Celeron (1998) para os computadores pessoais, e o Pentium IIXeon para servidores (uma versão com cache L2 mais rápida e em maiorquantidade). O Pentium II Xeon, abordado mais adiante neste capítulo, foi osubstituto do Pentium Pro para uso em servidores.

A tabela abaixo mostra algumas características do Pentium Pro.

6-70 Hardware Total

Modelo Clock interno eexterno

Multiplicador Potência

150 MHz, 256k L2 150 MHz / 60 MHz 2,5x 29,2 W166 MHz, 512k L2 166 MHz / 66 MHz 2,5x 35 W180 MHz, 256k L2 180 MHz / 60 MHz 3x 31,7 W200 MHz, 256k L2 200 MHz / 66 MHz 3x 35 W200 MHz, 512k L2 200 MHz / 66 MHz 3x 37,9 W

Overdrives para Pentium Pro

O Pentium Pro utilizava um tipo especial de soquete, chamado Socket 8. Foitomado como base para a construção do Pentium II. Entretanto poucodepois do lançamento do Pentium II e do Pentium II Xeon (processadoresmais avançados baseados na arquitetura P6), a Intel parou de lançar novosmodelos do Pentium Pro, estacionando na marca de 200 MHz. Para permitiro aumento de desempenho em computadores baseados no Pentium Pro, aIntel criou Overdrives para esta plataforma. Internamente esses Overdriveseram Pentium II, mas externamente eram compatíveis com o Socket 8. Comeles era possível trocar o Pentium Pro 150 ou 180 para uma versão de 300MHz, e trocar o Pentium Pro 166 e 200 poe uma versão de 333 MHz.

Produto Código Pinos Soquete Voltagem AplicaçãoPentium® IIOverDrive®Processor

UBPODP66X333 387 Socket 8 3.3V Substituir o Pentium Pro/150 e oPentium Pro/180 por um PentiumII/300. Substituir o Pentium Pro/166 e oPentium Pro/200 por um PentiumII/333.

Pentium II

Podemos considerar o Pentium II como um “relançamento” do Pentium Pro,com novas características, sendo as principais delas:

Encapsulamento – Passou a utilizar um formato de cartucho chamadoSECC. No interior deste cartucho metálico existe uma pequena placacontendo o processador e os chips de memória SRAM que formam a cacheL2 de 512 kB.

Novo conector – Ao invés de utilizar o tradicional Socket 7, utiliza o Slot 1.Trata-se de um conector linear, parecido com os slots das placas de CPU.Seus sinais digitais são derivados do Socket 8, usado no Pentium Pro.

MMX – As novas instruções introduzidas no Pentium MMX vieram paraficar, e foram adicionadas à arquitetura P6 usada no Pentium II.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-71

Cache L2 – Ao contrário da cache L2 de 256 kB instalada no mesmosubstrato (a base do chip) que o processador Pentium Pro, o Pentium IIutiliza uma cache L2 formada por chips SRAM totalizando 512 kB, instaladosem uma placa de circuito.

Cache L1 – Passou a ter 32 kB, contra apenas 16 kB do Pentium Pro.

Otimizações para 16 bits – O microcódigo do Pentium Pro, otimizado paraaplicações de 32 bits foi aumentando, passando a executar também commais eficiência as aplicações de 16 bits, de uso bastante comum nos PCs parauso pessoal.

Figura 6.38

Processador Pentium II.

As modificações na cache L2, que passou a ser formada por chipsindependentes, possibilitaram a redução no custo de produção. Este era umprocessador destinado ao grande público, e não somente para os servidores,por isso seu custo deveria ser reduzido.

6-72 Hardware Total

Figura 6.39

Núcleo do Pentium II, com seus 7,5milhões de transistores.

O uso do formato de cartucho pelo Pentium II tinha como principal motivo,a necessidade de acomodar o chip propriamente dito, além dos chips dememória SRAM que formavam a cache L2. Isso fazia com que este formatofosse o ideal. Sendo totalmente metálico e termicamente acoplado aoprocessador, também facilitava bastante a dissipação do calor.

Processador Pentium IILançamento 1997Transistores no núcleo 7.500.000Tecnologia do núcleo 0,35 / 0,25 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 36 bitsCapacidade de endereçamento 64 GBClock 233 a 450 MHzConsumo 19 a 43 WCache L1 32 kBCache L2 512 kB

O Pentium II introduziu um recurso chamado arquitetura DIB (DualIndependent Bus). Consiste em usar circuitos independentes para acesso àcache L2 e para o barramento externo. Enquanto o barramento externoopera com 66 MHz, a cache de nível 2 opera com a metade do clock internodo processador, usando um barramento independente. Desta forma, ambosos barramentos podem trabalhar de forma simultânea. Por exemplo, em umPentium II de 400 MHz, a cache de nível 2 opera a 200 MHz. É o triplo davelocidade de acesso à cache externa no Pentium MMX, e da maioria dos

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-73

processadores compatíveis, como os da família K6. Sua cache interna possui32 kB, sendo 16 kB para instruções e 16 kB para dados.

Figura 6.40

Identificação da voltagem doprocessador.

Uma das características interessantes introduzidas no do Pentium II emantida nos processadores mais modernos é a sua capacidade de informar asua voltagem de funcionamento do núcleo interno. Dependendo da versãodo Pentium II, este núcleo poderá operar com 2.0 ou 2.8 volts. Felizmente ousuário não precisa se preocupar em configurar esta voltagem. O Pentium IIe o Slot 1 (assim como o Socket 370, e Slot A, o Socket A e outrosconectores mais modernos) apresentam 5 sinais chamados VID4, VID3,VID2, VID1 e VID0 (VID=Voltage Indentification). Através desses sinais, oPentium II controla diretamente o regulador de voltagem da placa de CPUpara que gere a tensão apropriada. Este sistema é muito melhor que outilizado pelo Socket 7, no qual o usuário precisava configurar manualmentea voltagem de acordo com o processador a ser usado, através de jumpers daplaca de CPU. A figura 40 mostra os valores de voltagem que podem sergerados para o Pentium II por este processo. Não se preocupe com estaconfiguração, ela é feita automaticamente pelo processador e pela placa deCPU. Note que a tabela da figura 40 aplica-se apenas ao Pentium II.Processadores mais modernos utilizam outras convenções, com a maioria dastensões entre 1 e 2 volts.

Assim como ocorre com qualquer processador moderno, o clock interno doPentium II é obtido através da multiplicação do clock externo por um fatorque é programado através de 4 dos seus pinos. As combinações desses sinaisprevêem até o multiplicador 9x, que resulta no clock interno de 900 MHz, aoser usado o barramento externo de 100 MHz. Nem todos essesmultiplicadores são suportados para qualquer processador. As primeiras

6-74 Hardware Total

versões do Pentium II suportam os multiplicadores 3,5x / 4x / 4,5x / 5x. Paraevitar falsificações baseadas em overclock, a Intel resolveu “travar” osmultiplicadores internos. Isto significa que cada processador utiliza seupróprio multiplicador interno, adequado ao seu clock, e o usuário não podealterar o multiplicador como fazia nas placas de CPU para Socket 7. Amaioria dos processadores atuais também utilizam multiplicadores travados.

O Pentium II sofreu evoluções durante seu período de produção.Inicialmente era utilizada a tecnologia de 0,35 , e posteriormente foiadotada a tecnologia de 0,25 . O resultado imediato foi a redução dadissipação de calor. Além disso, as primeiras versões operavam combarramento externo de 66 MHz, passando a usar posteriormente obarramento externo de 100 MHz. A tabela que se segue resume algumascaracterísticas das várias versões do Pentium II.

Modelo Clock internoe externo

Multiplicador Potência

233 MHz, 0,35 233 MHz / 66 MHz 3,5x 34,8 W266 MHz, 0,35 266 MHz / 66 MHz 4x 38,2 W266 MHz, 0,25 266 MHz / 66 MHz 4x 19,5 W300 MHz, 0,35 300 MHz / 66 MHz 4,5x 43,0 W333 MHz, 0,25 333 MHz / 66 MHz 5x 23,7 W350 MHz, 0,25 350 MHz / 100 MHz 3,5x 24,5 W400 MHz, 0,25 400 MHz / 100 MHz 4x 27,9 W450 MHz, 0,25 450 MHz / 100 MHz 4,5x 31,4 W

Note como a adoção da tecnologia de 0,25 resultou em uma excepcionalredução no consumo elérico, em comparação com a tecnologia de 0,35 . Omodelo de 266 MHz / 0,35 , por exemplo, dissipava 38,2 W, enquanto omodelo de 266 MHz / 0,25 dissipava apenas 19,5 W, praticamente ametade. Como sempre ocorre com processadores recém lançados, asprimeiras versões utilizam a tecnologia de fabricação da geração anterior.Com um número bem maior de transistores, a dissipação de calor é bastanteelevada. Pouco tempo depois (no caso do Pentium II foram 8 meses dediferença) são lançadas as novas versões com a nova tecnologia defabricação, com maiores clocks, menor dissipação de calor e menor custo.Quem compra um processador de uma nova família recém lançada semprecorre o risco de pagar caro e ter um PC com grande aquecimento.

O Pentium II e a arquitetura de memória DIB

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-75

Na verdade foi o Pentium Pro o primeiro processador a utilizar estaarquitetura, mantida no Pentium II e em todos os processadores modernos,não somente os da Intel. Até o Pentium MMX e compatíveis, a memóriaDRAM e a memória cache L2 externa eram ligadas no mesmo barramento.Isto tornava o tráfego de dados mais congestionado, pois um únicobarramento de 64 bits era utilizado, ora para o processador receber dados dacache L2, ora para receber dados da memória DRAM. O outroinconveniente era que pelo fato de ambas as memórias utilizarem o mesmobarramento, seuas velocidades deveriam ser iguais. Com a DRAM operandoa 66 MHz, a cache L2 também operava a 66 MHz. É claro que a cache L2utiliza chips mais rápidos, capazes de realizar cada transferência em umúnico ciclo, enquanto a DRAM necessitava de mais ciclos. Mesmo assim eraum inconveninete não poder usar clocks mais elevados para a cache L2.

*** 35% ***Figura 6.41

Arquitetura DIB em um Pentium II/300.

A arquitetura DIB (Dual Independent Bus) para acessos à memória consisteem utilizar dois barramentos de dados independentes (figura 41), sendo umpara a DRAM e o outro para a cache L2. Desta forma a cache L2 poderiaoperar com um clock mais elevado, resultando em maior desempenho. NoPentium II, o clock da cache L2 era igual à metade do clock do núcleo doprocessador. Em um Pentium II/300, por exemplo, a cache L2 operava com150 MHz (sempre a metade da freqüência do núcleo), enquanto a DRAMoperava com apenas 66 MHz. Em processadores que não usavam aarquitetura DIB (modelos mais antigos), a cache L2 e a memória DRAMcompartilhavam o mesmo barramento, com o mesmo clock.

O Pentium II e o barramento de 100 MHz

Pouco tempo depois da chegada ao mercado dos processadores Pentium IIde 300 e 333 MHz, a Intel já estava em condições de evoluir para os 400MHz. O problema era o barramento externo ainda limitado a 66 MHz.Memórias SDRAM mais rápidas para suportar maiores clocks já existiam,faltava apenas concluir o projeto do chipset i440BX, que opera com 100MHz. As novas versões do Pentium II (a partir de 350 MHz) eram capazesde operar com 100 MHz externos. Note que não é permitido partir de um

6-76 Hardware Total

Pentium II mais antigo, feito para operar externamente em 66 MHz, e fazer asua instalação em uma placa de CPU equipada com o i440BX. Se isto forfeito, o Pentium II não funcionará, ou apresentará comportamento errático.Ficaram portanto disponíveis as seguintes versões do Pentium II:

233, 266, 300 e 333 MHz: operam com clock externo de 66 MHz350, 400 e 450 MHz: operam com clock externo de 100 MHz

A partir de então todos os novos processadores passaram a utilizar clocks de100 MHz e superiores.

Pentium II Xeon

Esta é uma versão especial do Pentium II, porém otimizada para uso emservidores e outros computadores que necessitem de desempenho maiselevado. Suas principais características avançadas foram posteriormenteincorporadas em processadores mais novos, como o Pentium III e superiores.

Figura 6.42

Pentium II Xeon. No detalhe vemos aplaca existente no seu interior. A partemais próxima do conector é oprocessador, e o chip na parte superiorda placa é a cache L2.

O Pentium II Xeon utiliza um slot parecido com o do Pentium II, mas nãoidêntico. Enquanto o Pentium II usa o chamado Slot 1, o Pentium II Xeonusa o chamado Slot 2. Não podemos instalar um Pentium II Xeon em placasde CPU para Pentium II, nem vice-versa. No interior do Pentium II Xeonencontramos, além do núcleo do processador, chips de memória SRAMextremamente velozes para formar a cache L2. Esta cache opera com amesma freqüência do núcleo do processador (lembre-se que no Pentium II, acache L2 opera com a metade da freqüência do núcleo). Foram produzidasversões com caches L2 de 512kB, 1 MB e 2 MB. Portanto em um Pentium IIXeon de 400 MHz, a cache L2 opera com 400 MHz, e não apenas com 200MHz como no Pentium II. Além disso, o barramento externo opera com 100MHz. Não foram lançadas versões do Pentium II Xeon com barramentos de66 MHz.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-77

Processador Pentium II XeonLançamento 1998Transistores no núcleo 7.500.000Tecnologia do núcleo 0,25 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 36 bitsCapacidade de endereçamento 64 GBClock 400 e 450 MHzConsumo 30 a 47 WCache L1 32 kBCache L2 512 kB, 1 MB ou 2 MB

Muitas placas de CPU para este processador possuem dois slots, permitindoa instalação de dois processadores, um recurso útil em servidores esuportado por sistemas operacionais apropriados, como o Windows NT. Épossível conectar até 4 processadores Pentium II Xeon, utilizando placas deCPU apropriadas.

ModeloClock/cache L2

Clock internoe externo

Multiplicador Potência

400 MHz / 512kb 400 MHz / 100 MHz 4x 30,8 W400 MHz / 1 MB 400 MHz / 100 MHz 4x 38,1 W450 MHz / 512kb 450 MHz / 100 MHz 4,5x 34,5 W450 MHz / 1 MB 450 MHz / 100 MHz 4,5x 42,8 W450 MHz / 2 MB 450 MHz / 100 MHz 4,5x 46,7 W

Note que o Pentium II Xeon tem características bem semelhantes às doPentium II, como a cache L1 de 32 kB, as instruções MMX e os clocks deaté 450 MHz (sendo 100 MHz externos). As principais diferenças ficam porconta da cache L2 maior e mais rápida, e ainda a possibilidade de operaçãoem grupos de 4, características que tornam este processador indicado para omercado de servidores e para PCs de altíssimo (na época) desempenho.

Celeron

Partindo do Pentium II, lançado em 1997, a Intel lançou em 1998 dois novosprocessadores. O Pentium II Xeon era voltado para PCs de altíssimodesempenho e servidores, enquanto o Celeron era um modelo para PCssimples. A principal diferença está nas caches L2:

Processador Cache L2Pentium II 512 kB, operando com a metade do clock do núcleoPentium II Xeon 512 kB, 1 MB e 2 MB, operando na freqüência do núcleo

6-78 Hardware Total

Celeron Sem cache L2

Isso mesmo. Enquanto no Pentium II Xeon, o recurso utilizado paramelhorar o desempenho foi aumentar a quantidade e a velocidade da cacheL2, no Celeron a cache L2 foi simplesmente eliminada. Como operavaapenas com seus 32 kB de cache L1, o Celeron era bem mais lento que oPentium II. Um Celeron de 266 MHz, por exemplo, chegava a perder para oPentium MMX/233 em termos de desempenho. Por isso alguns usuáriosmaldosos o apelidaram de “Lentium”. Um outro fator que prejudicava o seudesempenho era o barramento externo de 66 MHz, usado mesmo na épocaem que o Pentium II já operava com 100 MHz externos, e que o Pentium IIIoperava com 100 e 133 MHz externos.

Este processador pode ser instalado nas mesmas placas de CPU projetadaspara o Pentium II. O Celeron era uma alternativa barata em relação aoPentium II, apesar de não apresentar vantagens em relação aos outrosprocessadores para a sua faixa de preço, produzidos pela AMD e Cyrix.Pouco depois o Celeron sofreu melhoramentos e passou e incluir uma cacheL2 de 128 kB. Apesar de ser 4 vezes menor que os 512 kB da cache L2 doPentium II, a cache L2 da nova versão do Celeron (chamada inicialmente deCeleron-A) era integrada ao núcleo, e não formada por chips de memóriaisolados. Esta nova versão do Celeron foi o primeiro processador a integrar acache L2 diretamente no núcleo, e operando com plena freqüência. Istosiginfica que o Celeron-A/300 tinha a cache L2 operando a 300 MHz, e nãocom os 150 MHz do Pentium II/300.

Figura 6.43

Uma das primeiras versões do Celeron,ainda usando o encapsulamento SEPPpara Slot 1.

Explicando de forma simples, o primeiro Celeron era um Pentium IIdesprovido de cache L2, alojado em uma placa compatível com o Slot 1,mas sem o encapsulamento metálico. A primeira versão do Celeron operavacom o clock interno de 266 MHz e externo de 66 MHz.

Processador CeleronLançamento 1998Transistores 7.500.000 (sem L2) / 19.000.000 (128 kB L2)

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-79

Tecnologia 0,25 / 0,18 Barramento de dados 64 bitsBarramento de endereços 32 bitsCapacidade de endereçamento 4 GBClock 266 MHz a 900+ MHzConsumo 14 a 27 WCache L1 32 kBCache L2 0 kB (antigos), 128 kB (novos)

Como o primeiro Celeron era desprovido do cartucho metálico encontradono Pentium II, para fazer a sua instalação era preciso adquirir um cartuchometálico ou um mecanismo de retenção apropriado. O nome do soquete é“Slot 1”, mas o nome do encapsulamento do Celeron é o SEPP (Single EdgeProcessor Package).

O próximo passo na evolução do Celeron foi a mudança de formato. A Intelcriou um novo soquete chamado Socket 370, com os mesmos sinais digitaisdo Slot 1, porém com formato similar aos usados nos processadores maisantigos. Seu soquete é do tipo ZIF. Este encapsulamento é chamado dePPGA (Plastic Pin Grid Array).

Figura 6.44

Processador Celeron PPGA - Socket 370.

Mesmo depois do lançamento do Pentium III, o Celeron continuou sendouma versão reduzida do Pentium II, com menos cache L2. Portanto nãopossuía os recursos avançados do Pentium III. Apenas a partir da versãochamada “Mendocino”, o Celeron passou a ser, não uma versão reduzida doPentium II, mas sim do Pentium III. Passou também a utilizar o

6-80 Hardware Total

encapsulamento FP-PGA (Flip-Chip Pin Grid Array), o mesmo das versõesmais recentes do Pentium III.

Figura 6.45

Celeron com encapsulamento FC-PGA.

Resumindo, o Celeron foi produzido em três versões:1) Sem cache L2, com encapsulamento SEPP (65)2) Com cache L2 de 128 kB, em encapsulamentos SEPP e PPGA (66)3) Com cache L2 de 128 kB, núcleo de Pentium III, FC-PGA (68)

Os números indicados ao lado são obtidos com o programa CPUID,fornecido pela Intel, para a identificação dos seus processadores. A tabelaque se segue mostra os clocks nas quais essas versões foram produzidas:

Modelo CPUID Clock internoe externo

Multiplicador CacheL2

Consumo

266 65 266 MHz / 66 MHz 4x - 16,6 W300 65 300 MHz / 66 MHz 4,5x - 18,4 W300A 66 300 MHz / 66 MHz 4,5x 128 kB 18,4 W333 66 333 MHz / 66 MHz 5x 128 kB 19,7 W366 66 366 MHz / 66 MHz 5,5x 128 kB 21,7 W400 66 400 MHz / 66 MHz 6x 128 kB 23,7 W433 66 433 MHz / 66 MHz 6,5x 128 kB 24,1 W466 66 466 MHz / 66 MHz 7x 128 kB 25,6 W500 66 500 MHz / 66 MHz 7,5x 128 kB 27,0 W533 66 533 MHz / 66 MHz 8x 128 kB 28,3 W533A 68 533 MHz / 66 MHz 8x 128 kB 14,0 W566 68 566 MHz / 66 MHz 8,5x 128 kB 14,9 W600 68 600 MHz / 66 MHz 9x 128 kB 19,6 W633 68 633 MHz / 66 MHz 9,5x 128 kB 20,2 W666 68 666 MHz / 66 MHz 10x 128 kB 21,1 W

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-81

700 68 700 MHz / 66 MHz 10,5x 128 kB 21,9 W733 68 733 MHz / 66 MHz 11x 128 kB 22,8 W766 68 766 MHz / 66 MHz 11,5x 128 kB 23,6 W800 68 800 MHz / 100 MHz 8x 128 kB 24,5 W850 68 850 MHz / 100 MHz 8,5x 128 kB 25,7 W900 68 900 MHz / 100 MHz 9x 128 kB 26,7 W

Como vimos, os processadores Celeron foram lançados em diversas versões(ID=65, ID=66 e ID=68), modelos antigos sem cache L2 e modelossubseqüentes com cache L2 de 128 kB. Modelos novos com barramentoexterno de 100 MHz e modelos anteriores com barramento de 66 MHz.Modelos com encapsulamento SEPP, PPGA e FC-PGA, modelos comtecnologias de 0,25 e de 0,18 , modelos com diferentes valores de tensõesde alimentação. Por isso encontramos muitas diferenças entre a potênciadissipada por esses processadores, mesmo levando em conta modelos declocks iguais. Na tabela acima usamos como referência para potênciadissipada, sempre o valor mais alto entre os modelos disponíveis.

Um grande problema do Celeron é o seu barramento externo de 66 MHz, oque o prejudica bastante o seu desempenho. A cache L2 de apenas 128 kB,contra 256 kB do Pentium III, também reduz o desempenho, mas a suaprivação de funcionar com clocks externos de 100 ou 133 MHz, como ocorrecom o Pentium III, penaliza ainda mais o desempenho. Finalmente a partirda versão de 800 MHz, a Intel passou a utilizar nesses processadores, o clockexterno de 100 MHz. Ao final do ano 2000, o Celeron ainda estava em plenaprodução, e com novos modelos lançados, por isso seria justo não incluí-loneste capítulo, que trata apenas de processadores descontinuados. Ocorreque a Intel tem planos de tornar o Pentium 4 seu principal processador de 32bits, e deixar o Pentium III para aplicações mais simples de 32 bits (assimcomo o Itanium será o modelo mais avançado, para 64 bits). Desta forma oPentium III logo substituirá o Celeron como modelo mais simples, para usoem PCs mais baratos. O Celeron será portanto em breve descontinuado.

Resumo

Vamos apenas apresentar uma tabela que resume algumas características dosprocessadores de arquitetura P6 estudados até agora.

Processador BitsInternos/externos

Bits de endereço

Memóriamáxima

CacheL1

Cache L2

Pentium Pro 32 / 64 36 64 GB 16 kB 256, 512, 1 MBCeleron 32 / 64 32 4 GB 32 kB 0, 128 kB

6-82 Hardware Total

Pentium II 32 / 64 36 64 GB 32 kB 512 kBPentium IIXeon

32 / 64 36 64 GB 32 kB 512 kB, 1 MB, 2 MB

Miniaturização e número de transistores

O avanço dos processadores, que têm ficado cada vez mais poderosos e maiscomplexos é devido principalmente ao aumento do número dos transistoresque formam seus circuitos. Este aumento, por sua vez, é possível graças à suaminiaturização. A tabela abaixo mostra os principais processadores lançadospela Intel e AMD nos últimos anos, o tamanho inicial e o número detransistores de cada um deles.

Processador Lançamento Tecnologia Transistores4004 1971 10 2.3008008 1972 10 3.5008080 1974 6 6.0008085 1976 3 6.5008086 1978 3 29.000286 1982 1,5 134.000386 1985 1,5 275.000486DX 1989 1 1.200.000486DX4 1994 0,6 1.600.000Pentium 1993 0,8 3.100.000Pentium Pro 1995 0,35 5.500.000AMD K5 1996 0,35 4.300.000Pentium MMX 1997 0,35 4.500.000AMD K6 1997 0,35 8.800.000Pentium II 1997 0,35 7.500.000AMD K6-2 1998 0,25 9.300.000Pentium III 1999 0,25 9.500.000Pentium IIIE 2000 0,18 24.000.000AMD K6-III 1999 0,25 21.000.000AMD Athlon 1999 0,25 22.000.000AMD Athlon T-Bird 2000 0,18 37.000.000AMD Duron 2000 0,18 25.000.000Pentium 4 2000 0,18 42.000.000

A partir de 2001, novos processadores passarão a utilizar a tecnologia de0,13, resultando em menores custos, menor dissipação de calor e obviamentecircuitos mais complexos. A adoção desta tecnologia é necessária para possibilitar aprodução de processadores superiores a 1000 MHz com baixa dissipação de calor.

Capítulo 6 – Processadores descontinuados 6-83

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