quarta-feira, 11 de maio de 2011

As versões: Katmai x Coppermine; 100 x 133 MHz

As primeiras versões do Pentium III, de 450, 500, 550 e 600 MHz, foram construídas usando a mesma técnica de fabricação do Pentium II, ou seja, utilizando o mesmo encaixe slot 1, a mesma tensão de 2.0v, os mesmos 512 KB de cache L2 à metade da frequência do processador e o mesmo cache L1 de 32 KB e barramento de 100 MHz. Em essência, não temos nada mais do que um Pentium II com instruções SSE. Isto significa que, em aplicações que não foram optimizados para as novas instruções, o desempenho dos processadores desta versão será rigorosamente o mesmo apresentado por um Pentium II do mesmo clock. A arquitectura (ou core) utilizada nestes processadores recebe o nome código de Katmai.

A excepção é a versão de 600 MHz, que devido à maior frequência de operação utiliza 2.05v. Vale a pena lembrar que o aumento da voltagem do processador é um dos procedimentos utilizados para fazer overclock. Este processador possui exactamente a mesma arquitectura, e aquece bem mais do que as versões mais lentas (outro sintoma de overclock) o que nos leva a concluir, que o Pentium III Katmai de 600 MHz nada mais é do que um Pentium III de 550 MHz que vem com overclock de fábrica.
As versões seguintes do Pentium III foram as 533B e 600B. Assim como as anteriores, estas versões utilizam o core Katmai, a diferença é que enquanto as versões anteriores utilizavam placas mãe com barramento de 100 MHz, as novas versões utilizavam placas mãe com barramento de 133 MHz. A versão 533A operava a 4x 133 MHz enquanto a 600A operava a 4.5x 133 MHz.

O barramento de 133 MHz serve apenas para a memória RAM; todos os demais componentes do computador, como placas de vídeo, discos rígidos, etc. continuavam operando à mesma frequência que a 66 ou 100 MHz. Por exemplo, o barramento PCI, que era utilizado pelos discos rígidos, placas SCSI e algumas placas de vídeo, som e modems, operava sempre a 33 MHz, independentemente da frequência da placa mãe ser 66 MHz, 100 MHz ou 133 MHz. Na verdade, apenas temos a frequência da placa mãe dividida por respectivamente 2, 3 e 4, resultando sempre nos 33 MHz padrão. O barramento AGP que é utilizado por placas de vídeo AGP operava sempre a 66 MHz, temos então a frequência da placa mãe dividida por 1, 1.5 ou 2.
Todas as versões seguintes do Pentium III, o que inclui as verões de 650, 667, 700, 733, 750, 800, 850 e 900 MHz; 500E, 550E, 600E, 533EB, 600EB, 800EB além, claro, da versão de 1 GHz, utilizavam uma  arquitectura mais avançada, chamada de Coppermine. Esta nova arquitectura trazia vários avanços sobre a Katmai, utilizada nos processadores anteriores.

Para começar, temos transístores bem menores, medindo apenas 0.18 mícron (contra 0.25 do core Katmai). Transístores menores geram menos calor, o que permite lançar processadores mais rápidos. Enquanto que utilizando o core Katmai, o limite (com overclock e tudo) foi o Pentium III de 600 MHz, utilizando o core Coppermine foram lançados processadores de até 1.0 GHz.
Transístores menores também ocupam menos espaço, o que permite incluir mais componentes no núcleo do processador; chegamos então ao segundo avanço. Enquanto no Pentium II e no Pentium III core Katmai o cache L2 é soldado na placa de circuito, composto por dois chips separados, operando à metade da frequência do processador, no core Coppermine ele foi movido para dentro do núcleo do processador, como no Celeron.

Isto permitia que o cache L2 operasse na mesma frequência do processador, ao invés de apenas metade, o que melhorava bastante o desempenho. O único porém é que no core Coppermine o cache L2 possuía apenas 256 KB, metade do encontrado nas versões anteriores do PIII. Mas, lembre-se que com míseros 128 KB de cache L2 full-speed o Celeron consegue bater um Pentium II e muitas aplicações. Os processadores baseados no core Coppermine tem o dobro de cache L2 que o Celeron, fazendo com que o seu desempenho literalmente pulverize as versões anteriores do Pentium III equipadas com cache mais lento.
No Pentium II, o barramento de comunicação entre o núcleo do processador e o cache L2 possuía apenas 64 bits de largura, o que permitia transmitir apenas 8 bytes de dados por ciclo, limitação que se estendia ao core Katmai e também às versões antigas do Celeron.

Não adiantaria tanto ter um cache mais rápido se não fosse possível transmitir dados ao processador mais rapidamente. Prevendo isto, os projectistas da Intel ampliaram o barramento de comunicação do cache L2 para 256 bits. Isto permitia transferir 32 bytes de dados por ciclo, o quádruplo dos processadores anteriores.
A quarta e última das principais modificações, foi a inclusão do recurso de “Advanced System Buffering”, que consistia em aumentar o tamanho dos buffers de dados do processador, o que melhorava a capacidade de processamento e permitia a ele beneficiar de toda a potência do cache L2.

Devido a todas estas modificações, o Pentium III Coppermine possuía aproximadamente 21 milhões de transístores (a maior parte consumida pelo cache L2), contra pouco mais de 9.5 milhões do Pentium II e do Pentium III Katmai.

in Manual de Hardware Completo
de Carlos E Marimoto

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