Celeron

O processador Intel Celeron a 266 MHz é actualmente o processador de base da Intel (fig. 3.38).

Fig. 3.38 – O Celeron

O Celeron disponibiliza a performance necessária para tirar partido de sistemas operativos como o Windows 95. O núcleo do processador tem 7,5 milhões de transístores e é baseado na tecnologia CMOS 0,25u. Além disso, beneficia da mesma micro arquitectura do núcleo do P6, tal como o Pentium II.

Características principais:

• Pensado e desenvolvido para o mercado dos PC caseiros.

• Velocidade de processamento a partir de 266MHz.

• Baseado na micro arquitectura Intel P6, a mesma do Pentium II.

• Inclusão da tecnologia MMX.

• Oferta das vantagens da tecnologia dynamic execution.

• Fabricado segundo o processo Intel 0,25u, que permite um aumento da frequência do núcleo e reduzido consumo de potência.

• Oferta de funcionalidade nos três vectores da performance – vírgula flutuante, integrais e multimédia.

• Utilização do sistema de bus de multitransacção a 66 MHz da micro arquitectura P6.

• Inclusão de uma cache de nível 1 (L1) de 32 KB (16K/16K).

• Fabricado usando a norma SEPP(Single Edge Processor Package), o que mantém a compatibilidade com o slot 1 para Pentium II.

Há que notar, no entanto, um pormenor em relação ao Celeron: ele necessita de um chipset novo para suportar, o 440EX. Apesar de também oferecer o suporte para gráficos AGP, oferece metade do desempenho do LX.

Mantendo as mesmas características do Celeron inicial, a Intel lançou novos processadores para as máquinas de entrada de gama: o Celeron 300 A e o Celeron 333, respectivamente, a 300 MHz e a 333Mhz, mas com a particularidade de terem já cache nível 2 de 128 KB, além de continuarem a beneficiar da mesma micro arquitectura P6 do Pentium II.

Devido à adição de 128 KB de cache L2, o núcleo do processador passou de 7,5 milhões de transístores de Celeron 266 MHz e 300 MHz, para 19 milhões nos Celeron 300 A e 333 MHz. Todos eles estão baseados na tecnologia de fabrico “Intels’s Advanced 0,25u”.

A partir das versões a 366 MHz e 400 MHz, a Intel adoptou um novo encapsulamento para o Celeron, o PPGA (Plastic Pin Grid Array) ou PGA370. O pga370 é idêntico ao tradicional socket 7, embora com 370 pinos (fig. 3.39).

Fig. 3.39 – PGA370

Outra das possibilidades do Celeron é termos dois CPU numa só board e assim ter uma estação de trabalho de alto desempenho, mas económica. O único senão é termos de usar um sistema operativo que tire partido do multiprocessamento, como o Windows NT ou, 2000, por exemplo. Na figura 3.40 podemos ver uma motherboard com dois sockets PGA370.

Fig. 3.40 – Motherboard para duplo processador

Vamos agora ver um resumo das principais versões do Celeron lançadas pela Intel (Tabela 3.14).

Esta tabela está num a folha à parte é preciso juntar.

3.5.8.5 Pentium II Xeon

O Pentium II Xeon foi desenvolvido a pensar nos servidores de média e alta gama, assim como nas estações de trabalho (fig. 3.41).

Fig. 3.41 – O encapsulamento do Pentium II Xeon

O Pentium II Xeon apresenta, entre as suas características, compatibilidade de arquitectura com os processadores Intel de gerações anteriores, entre elas a execução dinâmica e o barramento duplo independente da micro arquitectura P6 encontrada nos Pentium II.

As principais características do Xeon são:

• Velocidade de processamento de 400 MHz e 450 MHz.

• Cache L1 de 32 KB (16 KB para dados e 16 KB para instruções), o que permite um rápido acesso a dados mais solicitados.

• Endereços para cache até 64 GB de memória.

• Arquitectura de duplo bus independente que aumenta a performance e permite um maior fluxo de dados para o núcleo.

• Partilha de dados com o resto do sistema através de um barramento de multitransacção de 100MHz.

• Incorporação de uma cache de nível L2 à mesma velocidade do núcleo do CPU, isto é, a 400 MHz ou 450 MHz, o que aumenta extraordinariamente o fluxo de dados entre o processador e a cache.

• Suporte pelo barramento do sistema de múltiplas transacções, aceitando até 8 processadores. Isto permite multiprocessamento simétrico a 1 – 2- 4 ou 8 vias e oferece um incremento significativo de performance para sistemas operativos multitarefa e aplicações multithreaded.

• Permissão de endereçamento e colocação em cache de até 64 GB de memória.

• Tendo em vista a utilização de mais de 4 GB de memória por aplicações empresariais, combinação do suporte avançado ao processador de 36 bits (PSE-36) a caches de 36 bits e chipsets maiores de 4 GB.

Dentro das novidades em relação aos seus predecessores tem as características avançadas de gestão, entre as quais:

• Sensor térmico que permita que o sistema faça a gestão das condições térmicas, através da monitorização constante da temperatura do núcleo. Essa monitorização é efectuada por um díodo térmico incorporado no núcleo do CPU.

No caso de uma falha da ventoinha do dissipador, o díodo térmico inicia o processo de encerramento do sistema, de maneira a não provocar danos irreparáveis no processador ou mesmo no sistema.

• Verificação e correcção de erros (ECC), sendo essa verificação feita para todas as transacções do barramento do sistema e da cache L2 – os erros de bit único são corrigidos automaticamente e no caso dos de bit duplo o sistema é alertado. É efectuado um registo de todos os erros, de modo a que o sistema possa identificar quaisquer falhas nos seus componentes.

• Verificação de redundância funcional (FRC – Functional Redundancy Cheking) de modo a confirmar a integridade do processamento em aplicações “mission critical”. Este recurso compara as saídas de váriso processadores e verifica a existência de discrepâncias. No caso de dois processadores, um funciona como mestre e o outro como verificador. Caso exista alguma diferença entre as saídas dos processadores, o verificador envia um sinal ao sistema.
• Barramento de gestão do sistema (SMBus – System Management Bus) usado para uma comunicação eficiente entre o sensor térmico, a ROM de informações doprocessador (PI ROM – Processor Information ROM), a E² PROM e o resto do sistema.

A PI ROM é uma memória de leitura, que tem um variado número de especificações operacionais, dados especiais e informações exclusivas do processador.

A E²PROM vem de fábrica sem qualquer tipo de informação armazenada, podendo ser utilizada por fabricantes de placas para introduzirem dados que considerem necessários.

Vejamos agora na tabela 3.15 as características principais do Pentium II Xeon.

	400	450	450
Apresentação	Junho 1998	Outubro 1998	Janeiro 1999
Velocidade de Relógio	400 MHz	450 MHz	450 MHz
Cache L2	512 KB ou 1 MB	512 KB ou 1 MB	512 KB ou 1 MB
Número de Transístores	7,5 milhões	7,5 milhões	7,5 milhões
Encapsulamento	SEC	SEC	SEC
Velocidade do Bus	100 MHz	100 MHz	100 MHz
Bus do Sistema	8 bytes	8 bytes	8 bytes
Memória Endereçável	64 GB	64 GB	64 GB
Memória Virtual	64 TB	64 TB	64 TB

Tabela 3.15 – Características do Pentium II Xeon

3.5.8.6 Pentium III

O processador Intel Pentium III, cujo nome de código é Katmai, oferece uma performance excelente para qualquer software e é totalmente compatível com todo o tipo de software baseado na arquitectura Intel. O Pentium III está disponível nas velocidades de 450 MHz e 500 MHz. O processo de fabrico a 0,25u permite a estes processadores incorporar cerca de 9,5 milhões de transístores, o que resulta num maior poder de processamento em menos espaço.

O aumento significativo de performance sobre as arquitecturas baseia-se numa combinação da micro arquitectura P6, extensões Internet Streaming SIMD, aperfeiçoamento da tecnologia MMX e o número de série do processador.

As principais características do Pentium III são:

• Velocidade de processamento de 450 MHz e 500MHz.

• Utilização do processo de fabrico a 0,25u, o que permite reduzir o consumo de potência e aumentar as frequências do núcleo.

• Inclusão de extensões Internet Streaming SIMD, que são 70 novas instruções de código que permitem melhorias significativas em aplicações de imagem, 3D, vídeo, áudio e reconhecimento de fala.

• Aumento pela arquitectura DIB da largura de banda e da performance em relação aos processadores de barramento único.

• Inclusão de um número de série de processador, que permite que o computador, e por inerência o utilizador, seja facilmente reconhecido numa rede ou por aplicações.

• Cache L1 de 32 KB (16 KB para dados e 16 KB para instruções) e cache L2 unificada de 512 KB, o que permite um mais rápido acesso aos dados mais usados.

• Suporte de cache de memória até 4 GB de espaço endereçável.

• Permissão de sistemas escaláveis expandidos até dois processadores e 64 GB de memória física.

A tecnologia da micro arquitectura P6 Dynamic Execution, tal como visto anteriormente, consiste em:

• Multiple branch prediction – Prediz a execução do programa através de vários ramos, o que permite acelerar o funcionamento do processador.

• Data flow analysis – Cria, optimiza e reordena instruções analisando as dependências entre elas.
• Speculative execution – Executa as instruções especulativamente e, baseado nesta optimização, assegura que a execução superescalar do processador seja sempre utilizada.

As extensões Internet Streaming SIMD são 70 instruções novas e incluem uma instrução única, dados múltiplos para operações de vírgula flutuante, instruções adicionais SIMD – integer e controlo de cache. As tecnologias que vão beneficiar mais directamente destas novas instruções serão:

• Imagem a 3 dimensões, dado queo CPU permite mais altas contagens de polígonos e efeitos de luz.

• Animação, dado que o CPU vai permitir incorporar um maior realismo e interactividade.

• Processamento de imagens, oferecendo uma mais alta taxa de frames, profundidade de cores e algarismos de processamento de imagens, o que permite trabalhar com imagens maiores e mais complexas.

• Vídeo, que vai permitir a codificação e edição MPEG2 em tempo real.

• Reconhecimento de voz, que vai dar uma maior precisão e tempo de resposta mais rápido.

O número de série do processador é o primeiro passo para a segurança no PC e serve com um número de série electrónico para o processador e, por extensão, ao sistema ou ao utilizador, permitindo que o sistema ou o utilizador seja identificado por aplicações ou mesmo por uma rede. O número de série associado ao nome do utilizador e a uma palavra- -passe pode ser utilizado na Internet como um sistema de segurança em comércio electrónico, por exemplo. No entanto, estão a levantar-se obstáculos à utilização do número de série por poder criar o risco de violação de privacidade.

Entre outras características significativas do Pentium III encontram-se o encapsulamento SECC2, desenvolvido pela Intel, e que permite uma maior disponibilidade de espaço e maior protecção no manuseamento do CPU.

Tal como no Pentium II, a arquitectura de Duplo Bus Independente aumenta a performance e permite um maior fluxo de dados para o núcleo.

O barramento de sistema suporta transacções múltiplas e suporta até dois processadores. Isto permite multiprocessamento simétrico, aumentando a performance dos sistemas operativos multitarefa e das aplicações multithreaded.

A memória cache L2 unificada aumenta a performance, reduzindo a média do tempo de acesso e permitindo um rápido acesso a instruções e dados recentemente utilizados. A performance é aumentada através de um barramento de cache dedicado de 64 bits. A velocidade de cache L2 é igual à frequência do núcleo do CPU. Há verificação de erros (ECC) no barramento da cache L2.

Em Outubro de 1999, a Intel lança o Pentium III E, com 28,1 milhões de transístores e velocidades entre os 600 MHz e 1,26 GHz. A partir desta versão, a Intel introduziu algumas diferenças no PIII e uma delas tem a ver com o aspecto físico do mesmo, tendo a Intel abandonado a cartridge SECC e tendo voltado ao aspecto de CHIP com o socket 370. Outra diferença é o facto de a cache nível 2 ter passado de 52 KB para 256 KB, no entanto, a cache passou a trabalhar à mesma velocidade do processador. Ainda outra diferença bastante significativa é a utilização do processo de fabrico de 0,18u, isto é, os fios no interior do chip foram reduzidos de 0,25u para 0,18u, que é o mesmo que dizer 1/500 da espessura de um cabelo humano. A consequência imediata deste processo tecnológico foi a redução da tensão de 2,2 volts para 1,6 volts. Em consequência, o chip passou a desenvolver menos calor com a mesma frequência de relógio, podendo assim aumentar-se a velocidade de processamento.

Em Janeiro de 2000 apareceu a versão PIII EB com barramento a 133 MHz e as mesmas características da versão E, sendo EB simplesmente a indicação de barramento a 133 MHz. Teoricamente, a linha de processadoresP6 da Intel acabaria aqui. No entanto, a Intel decidiu continuar pelo menos durante mais um ano e, em Agosto de 2001, saiu uma versão de 0,13u, à qual foi dado o nome de “Tualatin”. Ao contrário dos seus antecessores que usavam fios de alumínio para as suas ligações internas, esta versão usa fios de cobre para fazer essas ligações. Este novo processador tem uma cache L2 de 256 KB ou 512 KB, trabalha a 1,475 volts e está montado num socket 370. O PIII Tualatin foi lançado em versões de 1,2 e 1,13 GHz, usando ambas as versões um FSB (Front Side Bus) de 133 MHz. Na figura 3.42 podemos ver todas as versões Pentium baseadas no núcleo P6.

Fig. 3.42 – A família Pentium P6

Pentium MMX

A terceira geração de processadores Pentium foi lançada em 1997 com o nome de código P55C e designação comercial Pentium MMX. Este processador é um Pentium de segunda geração, com tecnologia MMX. As suas velocidades vão de 166 MHz a 233 MHz, mantém as características principais dos seus antecessores, mas tem algumas alterações em relação ao desenho original dos Pentium de segunda geração. Entre elas são de realçar a cache L1 de 32 KB, dividida em dois blocos de 16 KB cada, uma unidade de pipeline específica para instruções MMX (fig. 3.29)

O MMX foi fabricado com tecnologia de silício CMOS de 0,35u, o que permitiu baixar a sua tensão de alimentação para 2,8 volts, apesar de no seu interior ter qualquer coisa como 4,5 milhões de transístores (fig. 3.30).

Figura 3.29 – Arquitectura interna do MMX

Figura 3.30 – Pentium MMX

O seu outro trunfo é o facto de ampliar o conjunto de instruções do Pentium em mais 57 instruções, às quais foi dado o nome de instruções SIMD (Single Instrution, Multiple Data), instruções essas específicas para multimédia.

As aplicações de comunicações e multimédia actuais usam ciclos repetitivos que, apesar de ocupar 10% ou menos do código total da aplicação, podem representar cerca de 90% do tempo de execução. O SIMD permite que uma instrução execute a mesma função em múltiplos blocos de dados, sendo o mesmo que dar uma ordem a um grupo de pessoas, em vez de dar a mesma ordem a cada uma delas individualmente. O SIMD ainda permite ao processador reduzir ciclos de instruções intensivos, que são relativamente vulgares em aplicações de vídeo, áudio, gráficos ou animações.

3.5.8.2 Pentium Pro

O sucessor do Pentium MMX é o Pentium Pro que foi apresentado em Setembro de 1995. O encapsulamento é de 387 pinos e usa o socket 8, pelo que não é compatível a nível de pinos com os seus antecessores (figs. 3.31 e 3.32).

Figura 3.31 – Pentium Pro

Figura 3.32 – Socket 8

O integrado é construído com o formato de um módulo multichip, a que a Intel chamou Dual Cavity PGA. No seu interior tem dois chips, um com o processador propriamente dito e no outro está a cache L2 de 256 KB ou 512 KB. O processador tem 5,5 milhões de transístores, enquanto que para a memória L2 de 256 KB tem 15,5 milhões e a de 512 KB 31 milhões de transístores, o que dá um impressionante total de 36,5 milhões de transístores no caso de ter 512 KB de cache L2.

A arquitectura do Pentium Pro inclui três pipelines, o que lhe permite executar múltiplas instruções por ciclo, incluindo também uma cache L1 de 16 KB dividida, sendo 8 KB em modo “two-way set associative” para instruções primárias e 8 KB em modo “four-way set associative” para dados. O Pentium Pro tem capacidade de “dynamic branch prediction”, assim como “speculative execution” e pode executar as instruções fora da sua ordem. Estas técnicas são denominadas pela Intel como “dynamic execution”.

Mas vamos, antes de mais, ver na tabela 3.12 um resumo das suas especificações.

Pentium Pro
Apresentação	Setembro 1995
Velocidades	150MHz, 166 MHz, 180 MHz e 200 MHz
Factor Multiplicativo	2,5x – 3x
Tamanho de Registo	32 bits
Barramento de Dados Externo	64 bits
Barramento de Cache Integrada	64 bits
Barramento de Endereços de Memória	32 bits
Máximo de Memória Endereçável	4 GB
Cache L1	8 KB de código, 8 KB de dados
Número de Transístores	5,5 milhões
Nº de Transístores na Cache L2	15,5 milhões (256 KB), 31 milhões (512 KB)
Tamanho de Circuito	0,35u
Encapsulamento	387 pinos Dual Cavity PGA
Coprocessador Matemático	Incorporado
Gestão de Energia	SMM
Tensão de Alimentação	3,3 volts

Tabela 3.12 – Características do Pentium Pro

Apesar de parecer um processador totalmente novo, em muitos aspectos dá-nos mais a sensação de ser uma evolução dos anteriores. O núcleo do chip é de arquitectura RISC, enquanto a interface de instruções externas é de arquitectura CISC. Por outras palavras, ele “pega” nas instruções CISC, transforma-as em várias instruções RISC e executa-as em pipelines de execução paralelas, aumentando assim a performance do processador.

Se compararmos o Pentium Pro com o Pentium, o primeiro é mais rápido, correndo software de 32 bits, já que o dynamic execution do Pentium Pro foi maximizado para trabalhar com sistemas operativos de 32 bits. No que respeita a sistemas operativos de 16 bits, tipo Windows 95 ou 98, aí o caso torna-se bastante diferente, pois um Pentium consegue superar um Pentium Pro de velocidade equivalente (fig. 3.33).

Figura 3.33 – O Pentium Pro e o Pentium

Já referimos neste capítulo a dynamic execution, ou execução dinâmica das instruções, pelo que vamos ver como isso é feito no Pentium Pro. Este tipo de execução é possível porque o Pentium Pro possui três pipelines e desta forma consegue executar três instruções simultaneamente. As instruções são analisadas quanto à sua interligação, mas não são executadas ordenadamente, isto é, são enviadas para os pipelines as instruções que não dependem umas das outras e só depois é que são executadas as que necessitam dos dados das anteriores.

Como vimos no parágrafo anterior, a unidade de execução executa as instruções baseada na não dependência de execução de outras instruções e não na sua ordem original dentro de um programa. Para isso, baseia-se nas seguintes três técnicas:

• Multiple branch prediction (revisão de desvios múltiplos) – Prediz a execução do programa através de vários ramos. Através de um algoritmo especial, o processador pode antecipar saltos ou ramificações no fluxo de instruções. Isto é possível porque, enquanto o processador recebe instruções, ele també está a verificar as instruções do programa mais para a frente.

• Data flow analysis (análise de fluxo de dados) – Cria, optimiza e reordena as instruções analisando a dependência entre elas, independentemente da sua ordem original no programa. O processador lê as instruções descodificadas e determina quando estão disponíveis para processamento ou, por outro lado, se dão dependentes de outras instruções que necessitam de ser executadas primeiro. Assim, o processador determina qual a sequência óptima para processamento e executa as instruções de um modo mais eficiente.

• Speculative execution (execução especulativa) – É o resultado do Multiple Branch Prediction e do Data Flow Analysis. Executa as instruções especulativamente, isto é, as instruções podem ser executadas sem dependências umas das outras. Utiliza a técnica de Data Flow Analysis para verificar as dependências entre instruções e o algoritmo de Multiple Branch Prediction para estabelecer a lista das instruções que podem ser executadas. Assim, o Pentium pró pode em dada ciclo de relógio executar três instruções independentes. Após essa execução, os resultados são armazenados em registos de memória temporários e só são disponibilizados quando as instruções que as antecedem, na sequência original do programa ou processo a que pertencem, tiverem sido igualmente executadas.

Outras das características do Pentium Pro é o facto de ter cache L2 integrada. Ao colocar a cache L2 no interior do chip, a cache pode trabalhar À mesma velocidade do processador, em vez dos típicos 60 MHz do barramento da placa principal. De facto, a cache L2 tem um backside bus interno de 64 bits, o qual não partilha tempo de processamento com o barramento FSB externo de 64 bits do processador.

Outras das características da cache L2 integrada é o multiprocessamento ser grandemente melhorado. O Pentium Pro suporta um novo tipo de configuração do multiprocessador chamado Multiprocessor Specification (MPS 1.1). o Pentium Pro com MPS permite configurações de até quatro processadores. Ao contrário de outras configurações do multiprocessador, o PENTIUM pró elimina problemas de coerência de cache, porque cada chip mantém uma cache L1 e uma L2, separadas internamente.

3.5.8.3 Pentium II

O Pentium II é o nome comercial do Klamath, o Pentium Pro com tecnologia MMX. Integra as capacidades de dynamic execution do PENTIUM Pro com a tecnologia MMX.

O núcleo do Pentium pró utiliza a tecnologia RISC, uma tecnologia que permite aos processadores tornarem-se mais rápidos. Mas esta tecnologia é totalmente incompatível com a tecnologia CISC – a tecnologia utilizada até ao Pentium – o que significa que não poderíamos utilizar nenhum do software existente. A solução encontrada para esse problema foi, como já vimos anteriormente, a utilização de um núcleo RISC com um descodificador CISC. Quando um programa é executado, este descodificador traduz as instruções CISC recebidas pelo processador em instruções RISC equivalentes, para que o núcleo consiga processar. É assim que funciona o Pentium Pro e também o Pentium II.

O descodificador CISC do Pentium Pro foi optimizado para instruções de 32 bits, possuindo baixa performance para instruções de 16 bits. Isto significa que o Pentium pró só atinge o topo da sua performance quando utilizado em conjunto com sistemas operacionais realmente de 32 bits – como Windows NT, OS/2 e UNIX. O MS-DOS e o Windows 3.x utilizam código de 16 bits e o Windows 95 é um híbrido que ainda utiliza muito código de 16 bits. Por mais incrível que possa parecer, se utilizar o Windows 3.x ou Windows 95 num Pentium-200 e num Pentium Pro-200, o seu sistema será mais rápido no Pentium e não no Pentium Pro.

A correcção deste problema vem no Pentium II: o seu descodificador foi rescrito tendo em vista uma utilização mais maciça do código de 16 bits, o que faz com que seja mais rápido do que o Pentium Pro na execução do Windows 95/98.

Mas não é só esta mudança que torna o novo Pentium II mais rápido: a cache de memória L1 passa a ser de 32 KB, dividida em dois blocos de 16 KB, um para dados e outro para instruções.

O Pentium II foi construído num novo tipo de embalagem chamado SEC (Single Edge Contact). Este tipo de encapsulamento é na verdade uma cartridge bastante similar Às utilizadas pelos vídeo-jogos e é encaixado num socket próprio existente na motherboard (fig. 3.34).

Fig. 3.34 – O encapsulamento do Pentium II

Outra das características do Pentium II é o facto de ter cache L2 incorporada na cartridge e não na motherboard, o que não só simplifica o projecto do sistema e economiza espaço, como também significa que o núcleo do CPU poderá comunicar com a cache L2 a alta velocidade.

O Pentium II inclui inovações significativas na arquitectura encontradas no Pentium Pro, como a dynamic execution, e também incorpora a tecnologia MMX, que melhora os recursos multimédia. O resultado é uma melhorai significativa no desempenho do sistema.

O Pentium II continua a usar o processo de fabrico 0,35u, tendo posteriormente sido adoptado o processo 0,25u. A corrente máxima consumida pelo Pentium II a 233 MHz é de 11,8 (A), enquanto que o 266 MHz chega a 12,7 (A) e o 300 MHz aos 14,2 (A). Na tabela 3.13 vamos ver algumas das especificações do Pentium II.

Outra das características do Pentium II é a arquitectura DIB (Dual Independent Bus), ou Barramento Duplo Independente, implementada no Pentium Pro e proporcionando um melhor desempenho.

Pentium II
Apresentação	Maio 1997
Velocidades	233 MHz, 266 MHz, 300 MHz, 333 MHz, 350MHz, 400 MHz e 450MHz
Bus Interno	300 bits
Bus Externo	64 bits
Bus da Cache	64 bits
Bus de Endereços de Memória	32 bits
Memória Máxima Endereçável	64 GB
Tamanho de Cache	16 KB de código, 16 KB de dados
Número de Transístores	7,4 milhões
Tamanho de Cache L2	512 KB
Nº de Transístores na Cache L2	31 milhões
Processo de Fabrico	0,35u e 0,25u
Encapsulamento	Single Edge Cartridge 242 pinos
Coprocessador Matemático	Interno
Gestão de Energia	SMM (System Management Mode)
Tensão de Alimentação	2,8 volts

Tabela 3.13 – Características do Pentium II

Esta arquitectura é composta por dois barramentos independentes: o barramento de cache L2 e o barramento do sistema, de processador-a-memória. A adição do barramento de cache remove um tráfego significativo do barramento do sistema. Os dois barramentos podem ser usados simultaneamente, aumentando de forma drástica o volume de dados que pode entrar e sair do processador. A melhoria na troca de dados entre o processador e os subsistemas de memória resulta numa maior velocidade de processamento e num desempenho mais rápido do sistema.

As vantagens são as seguintes:

• Uma maior velocidae de processamento, proporcionando desta forma um melhor desempenho.
• A remoção do tráfego do barramento congestionado do sistema.
• Barramento de cache L2 que pode ser dimensionado de acordo coma a velocidade do processador.

A DIB permite que a cache L2 de um Pentium II a 400 MHz trabalhe a 200 MHz, três vezes mais rápido do que a cache L2 dos sistemas baseados em processadores Pentium. Conforme for aumentando a frequência de futuros Pentium, também aumentará a velocidade do bus da cache L2.

Figura 3.35 – Barramento duplo independente

Os processadores Pentium II suportam o protocolo ECC (Error Checking and Correction) no barramento de cache L2. Este protocolo é um método mais efiscaz de assegurar a integridade dos dados, podendo detectar tantos erros de single-bit, como de double-bit, e podendo corrigir erros de single-bit automaticamente. A paridade de memória somente pode detectar erros em bits de número ímpar e confia no software para os corrigir.

O I₂O (Intelligent Input/Output) é uma arquitectura desenvolvida entre outras empresas pela Intel, de modo a melhorar significativamente o desempenho do I/O, eliminando a carga do CPU de realizar tarefas intensivas de interrupção de I/O (fig. 3.36). O I₂O também permite que os programadores desenvolvam drivers de diapositivos que sejam portáteis entre plataformas de host e múltiplos sistemas operativos.

Isso apresenta como vantagens:

ü Um melhor desempenho do servidor, removendo do CPU do servidor a carga de realizar tarefas intensivas de interrupção de I/O.

ü Uma maior fiabilidade e disponibilidade dos drivers de diapositivos, através da padronização dos drivers.

Os drivers I₂O são divididos em duas partes:

• Módulo de serviço do sistema operativo (OSM), que serve de interface com o sistema operativo host.

• Módulo do dispositivo da hardware (HDM), que faz de interface com o periférico específico a que corresponde o driver.

Fig. 3.36 – O Intelligent I₂O

Estes módulos ligam-se através de uma camada de comunicação que estabelece precisamente a ligação entre os dois módulos, O OSM e o HDM, e define o modo como eles partilharão a informação. Esta camada de comunicação estabelece para o HBM uma interface independente do host e permite que os drivers dos dispositivos sejam portáteis de um sistema operativo para o outro. Isso permite a um fabricante de hardware programar um único código que poderá funcionar com outros sistemas operativos.

Além do processamento com um único CPU, o Pentium foi desenvolvido para funcionar em operação de processador duplo. A Intel implementou inicialmente o multiprocessamento com o Pentium Pro. O bus do Pentium Pro foi projectado para suportar até dois CPU Pentium II ligados em paralelo. É possível usar projectos de sistema de processadores Pentium Pro DP (Dual-Processor). Isso significa que não será necessário recorrer a lógica adicional para o duplo processamento, pois o Pentium II inclui toda a lógica necessária para suportar directamente a ligação.

Como já foi referido anteriormente, o Pentium II tem a forma de uma cartridge, pelo que as motherboards para Pentium II têm um conector próprio para o CPU, chamado slot 1.

O CPU requer um suporte próprio, designado por mecanismo de retenção. Esse mecanismo suporta o CPU no slot 1 com a segurança necessária, além de o proteger e à motherboard de qualquer dano. Esse mecanismo de retenção é fornecido pelos fabricantes de motherboards (fig. 3.37).

Fig. 3.37 – Inserção do processador Pentium II no slot 1

O cabo de alimentação da ventoinha do dissipador liga num conector de três pinos situado na motherboard e que 12 volts e massa. A ventoinha também transmite um sinal indicativo da sua velocidade de rotação para as motherboards que tenham controlo de velocidade da ventoinha.