Los primeros IBM-PC y los ordenadores compatibles correspondientes, estaban albergados inmediatamente al lado de las tomas de expansión (Slots). Aparecieron en forma de chips alargados (con 20 patillas).
El i8086 trabajaba más rápido que el i8088, que apareció más tarde en el mercado, ya que este último tiene un bus de datos de 16 bits, aunque externamente el bus es de 8 bits. En el i8086 todo, tanto el bus externo como el interno trabaja a 16 bits. Estas CPU no están soldadas y son fácilmente intercambiables. Este tipo de CPU, con un bus de direcciones de 20 bits, solo puede gestionar 1 Mb. de RAM, lo que se denomina el Modo Real (véase capitulo de la memoria). Contando que cada bit puede tener dos valores y elevándolo al número de bus de direcciones, tenemos:
220 = 1.048.576 direcciones posibles, es decir un total de 1.024 Kb.
Veamos un poco de historia de la casa Intel recogida de internet hasta la llegado de los últimos modelos.
i4004
Introduction date: November 15, 1971
Clock speed: 108 kilohertz
0.06 MIPS
Number of transistors: 2,300 (10 microns)
Bus width: 4 bits
Addressable memory: 640 bytes
Typical use: Busicom calculator
First microcomputer chip, arithmetic manipulation
i8008
Introduction date: April 1972 (developed in tandem with 4004)
Clock speed: 200 kilohertz
0.06 MIPS
Number of transistors: 3,500 (10 microns)
Bus width: 8 bits
Addressable memory: 16 Kbytes
Typical use: Dumb terminals, general calculators, bottling machines
Data/character manipulation
i8080
Introduction date: April 1974
Clock speed: 2 MHz
0.64 MIPS
Number of transistors: 4,500 (6 microns)
Bus width: 8 bits
Addressable memory: 64 Kbytes
Typical use: Traffic light controller, Altair computer (first PC)
Ten times the performance of the 8008. Required six support chips versus 20 for the 8008
i8085 Introduction date: March 1976
Clock speed: 5 MHz
0.37 MIPS
Number of transistors: 6,500 (3 microns)
Bus width: 8 bits
Typical use: Toledo scale. From weight and price computed cost.
High level of integration, operating for the first time on a single
5 volt power supply (from 12 volts previously)
i8086
Introduction date: June 8, 1978
Clock speeds: 5 MHz (0.33 MIPS)
8 MHz (0.66 MIPS)
10 MHz (0.75 MIPS)
Number of transistors: 29,000 (3 microns)
Bus width: 16 bits
Addressable memory: 1 Megabyte
Typical use: Portable computing
Ten times the performance of the 8080
i8088
Introduction date: June 1979
Clock speeds: 5 MHz (0.33 MIPS)
8 MHz (0.75 MIPS)
Internal architecture: 16 bits
External bus width: 8 bits
Number of transistors: 29,000 (3 microns)
Typical use: Standard microprocessor for all IBM PCs and PC clones
Identical to 8086 except for its 8 bit external bus
Los procesadores del tipo AT, i80286, muchas veces no se distinguen exteriormente de los XT. Únicamente el anagrama especifica lo que son. Este tipo de procesador trabaja con un conjunto de instrucciones más compacto, es decir, puede realizar en el mismo tiempo más operaciones.
Dispone de un bus de datos de 16 bits tanto interno como externo. Por primera vez este procesador es capaz de trabajar en dos modalidades diferentes; el modo real y el modo protegido, permitiendo ya la multitarea. En el modo protegido alcanza hasta los 16 Mb. gracias a su bus de direcciones de 24 bits.
224 = 16 Mb. de direcciones gestionables.
i80286
Introduction date: February 1982
Clock speed: 6 MHz (0.9 MIPS)
10 MHz (1.5 MIPS)
12 MHz (2.66 MIPS)
Number of transistors: 134,000 (1.5 microns)
Bus width: 16 bits
Addressable memory: 16 megabytes
Virtual memory: 1 gigabyte
Typical use: Standard microprocessor for all PC clones at the time
Three to six times the performance of the 8086
Can scan the Encyclopedia Britannica in 45 seconds
i80386 SX, i80386 DX.
El 386 SX trabaja internamente a 32 bits y externamente a 16 bits. El 386 DX trabaja a 32 bits tanto interna como externamente. Ambos están dotados de un bus de direcciones de 32 bits.
232 = 4.096 Mb., es decir, 4 Gb. direccionables en total.
Gracias a la aparición de estos procesadores fue posible ejecutar aplicaciones y Sistemas Operativos (SO) de 32 bits en los compatibles PC. Los i80386 SX y i80386 DX, aparte de las dos modalidades de trabajo antes mencionadas, reconocen una tercera modalidad, el modo virtual real, que combina las otras dos, y permite considerar al 386 como varios 8086 independientes, mejorando la multitarea de su predecesor. Además por primera vez se aplica el concepto de memoria virtual (utilización del disco duro como extensión de la memoria RAM física instalada).
Estos procesadores introducían un nuevo diseño interno que permitía ejecutar varias tareas y aplicaciones de forma simultánea sin que el comportamiento erróneo de una de ellas afectara a las aplicaciones restantes o al propio sistema operativo.
Las posteriores generaciones de microprocesadores de Intel siguieron básicamente las modificaciones introducidas en la arquitectura x86 con el 80386, si bien se fueron añadiendo mejoras para obtener un rendimiento cada vez mayor.
Intel386 DX CPU Introduction date: October 17, 1985
Clock speeds: 16 MHz (5 to 6 MIPS)
20 MHz introduced February 16, 1987 (6 to 7 MIPS)
25 MHz introduced April 4, 1988 (8.5 MIPS)
33 MHz introduced April 10, 1989 (11.4 MIPS, 9.4 SPECint92 on Compaq/i 16K L2)
Number of transistors: 275,000 (1.5 microns, now 1 micron)
Bus width: 32 bits
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Typical use: Desktop computing
Can address enough memory to manage an eight-page history of every person on earth
Can scan the Encyclopedia Britannica in 12.5 seconds
Intel386 SX CPU Introduction date: June 16, 1988
Clock speeds: 16 MHz (2.5 MIPS)
20 MHz introduced January 25, 1989 (2.5 MIPS)
25 MHz (2.7 MIPS)
33 MHz introduced October 26, 1992 (2.9 MIPS)
Number of transistors: 275,000 (1.5 microns, now 1 micron)
Internal architecture: 32 bits
External bus width: 16 bits
Addressable memory: 16 megabytes
Virtual memory: 256 gigabytes
Typical use: Entry-level desktop and portable computing
i486 SX, i486 DX, i486 DX/2, i486 DX/4
Los procesadores i486 trabajan interior y exteriormente a 32 bits y cuentan con un bus de direcciones también de 32 bits. Los i486 DX llevan integrado un coprocesador matemático C80387, del que carecen los i486 SX. Además contienen 8 Kb. de memoria caché interna aceleradora (4 Kb para el procesador, 4 Kb para el coprocesador). El 486 empieza a utilizar alguna de las técnicas que habitualmente se emplean en procesadores RISC.
Intel486 DX CPU 50X performance of the 8088.
Introduction date: April 10, 1989
Clock speeds: 25 MHz (20 MIPS, 16.8 SPECint92, 7.40 SPECfp92)
33 MHz introduced May 7, 1990 (27 MIPS, 22.4 SPECint92 on Micronics M4P 128K L2)
50 MHz introduced June 24, 1991 (41 MIPS, 33.4 SPECint92, 14.5 SPECfp92 on Compaq/50L 256K L2)
Number of transistors: 1,200,000 (1 micron, with 50 MHz at .8 micron)
Bus width: 32 bits
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Typical use: Desktop computing and servers
Fifty times the performance of the 8088
Can scan the Encyclopedia Britannica in 3.5 seconds
Intel486 SX CPU Introduction date: April 22, 1991
Clock speeds: 16 MHz introduced September 16, 1991 (13 MIPS)
20 MHz (16.5 MIPS)
25 MHz introduced September 16, 1991 (20 MIPS, 12 SPECint92)
33 MHz introduced September 21, 1992 (27 MIPS, 15.86 SPECint92)
Number of transistors: 1,185,000 (1 micron); 900,000 (.8 process)
Bus width: 32 bits
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Typical use: Low-cost entry to Intel486™ CPU desktop computing.
Same as Intel486™ DX CPU with no math coprocessor on chip.
Upgradable with the Intel OverDrive processor.
Becoming standard processor in embedded applications.
i486DX/2
También encontramos los i486 DX/2, que internamente duplican la velocidad de trabajo. Una de las dudas que se plantean con frecuencia es si un 486DX a 50 MHz es más rápido que un 486DX/2 a 66 MHz (33 MHz externos). En el DX/50, toda la placa funciona a 50 MHz, por lo que resulta más rápido en tareas en las que predominan las operaciones de entrada/salida. En cambio, el 486DX2/66 ofrece una mayor potencia de cálculo. En términos generales, el rendimiento de ambos micros es muy similar, aunque conviene elegir teniendo en cuenta el uso que se le va a dar.
i486 DX2 Processor Introduction date: March 3, 1992
Clock speeds: 50 MHz (41 MIPS, 29.9 SPECint92, 14.2 SPECfp92 on Micronics M4P 256K L2)
66 MHz introduced August 10, 1992 (54 MIPS, 39.6 SPECint92, 18.8 SPECfp92 on Micronics M4P 256K L2)
Number of transistors: 1.2 million (.8 micron)
Bus width: 32 bits
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Typical use: High performance, low cost desktops
Uses «speed doubler» technology where the microprocessor core runs
at twice the speed of the bus.
Minimum required performance, lowest cost desktops.
i486DX/4
A diferencia de su predecesor, el 486DX/2, que internamente duplica la velocidad de proceso, el 486DX/4 la triplica llegando a trabajar a 100 MHz. Además de constar con un juego más compacto de instrucciones. Este modelo incorpora hasta 16 Kb, 8 Kb para el procesador y la otras 8 Kb para el coprocesador integrado, de memoria caché interna en CPU.
i486DX4 Processor Introduction date: March 7, 1994
Clock speeds: 75 MHz (53 MIPS, 256K L2)
100 MHz (70 MIPS, 256K L2)
Number of transistors: 1.6 million (0.6 micron)
Bus width: 32 bits
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 168 PGA Package
Die size: 345 square mm
Typical use: High performance entry-level desktops and value.
PENTIUM
Los primeros modelos fueron los de 60 y 66 MHz, y operaban a 5 voltios de alimentación. Con un bus externo de 64 bits, un bus interno de 64 bits y un bus de direcciones de 32, se logró la ejecución de dos instrucciones por ciclo de reloj. Este microprocesador cuenta con 16 KB de caché interna. Pero surgieron problemas de calentamiento y apareció una nueva generación de PENTIUM, con una tecnología que permite trabajar a 3,3 voltios (tecnología que también se aplicó a los 486 DX/4 100). Con estos cambios permitió procesadores con una frecuencia de trabajo más elevada, alcanzando en la actualidad velocidades de 200 MHz.
Pentium® Processor (60 & 66 MHz) Introduction date: March 22, 1993
Clock speeds: 60 MHz (100 MIPS, 70.4 SPECint92, 55.1 SPECfp92 on Xpress 256K L2)
66 MHz (112 MIPS, 77.9 SPECint92, 63.6 SPECfp92 on Xpress 256K L2)
Number of transistors: 3.1 million (.8 micron, BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: It is a 32-bit microprocessor.)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 273 (Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 2.16″ (5.49 cm) x 2.16″ (5.49 cm)
Typical use: Desktops
Pentium® Processor (75 MHz) Introduction date: October 10, 1994
Clock speeds: 75 MHz (126.5 MIPS, 2.31 SPECint95, 2.02 SPECfp95 on Gateway P5 256K L2)
Number of transistors: 3.2 million (.6 micron, BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 320 Lead Tape Carrier Package (TCP)
296 Staggered Pin Grid Array (SPGA)
Package dimensions: PGA: 1.95″ (5 cm) x 1.95″ (5 cm)
TCP: 0.94″ (2.4 cm) x 0.94″ (2.4 cm)
Typical use: Desktops and notebooks.
Pentium® Processor (90 & 100 MHz) Introduction date: March 7, 1994
Clock speeds: 90 MHz (149.8 MIPS, 2.74 SPECint95, 2.39 SPECfp95 on Gateway P5 256K L2)
100 MHz (166.3 MIPS, 3.30 SPECint95, 2.59 SPECfp95 on Xxpress 1M L2)
Number of transistors: 3.2 million (.6 micron, BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 296 (Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 1.95″ (5cm) x 1.95″ (5cm)
Typical use: Desktops
Pentium® Processor (120 MHz) Introduction date: March 27, 1995
Clock speeds: 120 MHz (203 MIPS, 3.72 SPECint95, 2.81 SPECfp95 on Xxpress 1MB L2)
Number of transistors: 3.2 million (0.6 and .35 micron, BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 296 (Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 1.95″ (5cm) x 1.95″ (5cm)
Typical use: Desktops and notebooks
Pentium® Processor (133 MHz) Introduction date: June 1995
Clock speeds: 133 MHz (218.9 MIPS, 4.01 SPECint95, 3.50 SPECfp95 on Xxpress 1MB L2)
Number of transistors: 3.3 million (0.35 micron BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 296 (Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 1.95″ (5cm) x 1.95″ (5cm)
Typical use: High-performance desktops and servers
Pentium® Processor (166, 150 MHz) Introduction date: January 4, 1996
Clock speeds: 166, 150 MHz
Number of transistors: 3.3 million (0.35 micron BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 296 (Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 1.95″ (5cm) x 1.95″ (5cm)
Typical use: High-performance desktops and servers
Pentium® Processor (200 MHz) Introduction date: June 10, 1996
Clock speeds: 200 MHz (5.17 SPECint95,4.32 SPECfp95. The iCOMP™ Index 2.0 rating is 142.)
Number of transistors: 3.3 million (0.35 micron BiCMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Typical use: High-performance desktops and servers
PENTIUM PRO
Con el procesador Pentium Pro, Intel ha implementado un emprendedor diseño que es superescalar y supercanalizado.
Optimiza la ejecución de programas prediciendo el flujo de programas, seleccionando la mejor ordenación en la ejecución de instrucciones y ejecutándolas especulativamente.
El Pentium Pro está claramente optimizado para trabajar a 32 bits, no a 16 bits. Cuando se trabaja con aplicaciones y sistemas operativos de 32 bits, el Pentium Pro promete ofrecer un rendimiento aproximadamente entre un 40 y un 60 por ciento más rápido que el de un Pentium de velocidad comparable, según Intel.
No obstante, cuando se trabaja con código de 16 bits, el Pentium Pro funciona más lento que un Pentium de similar velocidad.
La supercanalización amplía el concepto básico de canal que se introdujo por primera vez en los chips x86 a través del procesador 486 de Intel. Los microprocesadores canalizados ejecutan instrucciones de un modo similar a una “línea de montaje”. Cada instrucción requiere muchos ciclos de reloj para ser procesada por completo, pero dividiendo el proceso en varias etapas y empezando a procesar la siguiente instrucción tan pronto como la anterior llegue al final de la primera etapa, se pueden producir una serie de instrucciones terminadas rápidamente. La mayoría de las instrucciones en el 486 y el Pentium atraviesan una estructura estándar de cinco niveles de canal. La supercanalización divide las etapas de canal estándares todavía más; con más etapas, cada una por separado hace menos trabajo. Intel informa que utilizando un determinado proceso de fabricación, el Pentium Pro supercanalizado puede funcionar a una velocidad de reloj un tercio superior a la de un procesador Pentium.
Mantener una CPU de alto rendimiento funcionando al máximo significa eliminar tantos retrasos como sea posible, y uno de los más devastadores puede surgir de los estados de espera asociados al acceso de la memoria principal, que es mucho más lenta que la CPU (hay que tener en cuenta que los chips de RAM dinámica con un tiempo de acceso de 70-60 ns ni siquiera se aproximan a un procesador, funcionando a 133 MHz, que accede cada 7 ns). Por esa razón, los procesadores, ya desde el 486, se han combinado normalmente con cachés de alta velocidad, tanto en CPU (L1 o primaria) como fuera del chip (L2 o secundaria). Conservando instrucciones y datos a los que se accede con frecuencia, los cachés ayudan a evitar que el procesador se bloquee porque la información que necesita para seguir procesando no está disponible temporalmente. El tamaño del caché L1 del Pentium Pro no es mayor que el del Pentium. Ambos cachés reservan 8 Kb. para instrucciones y 8 Kb. para datos. Sin Embargo su caché L2 es distinta al de cualquier procesador ya que esta forma parte del mismo procesador, es decir, se conecta físicamente al chip de la CPU en la fábrica, accediendo a ella a la misma velocidad que la CPU. Y esta L2 estrechamente integrada puede ser de 256 Kb. (fabricado según un proceso de 0,6 micras) o 512 Kb (fabricado según un proceso de 0,35 micras).
Pentium® Pro Processor (200, 180, 166, 150 MHz)
Introduction date: November 1, 1995
Clock speeds: 200, 180, 166, 150 MHz
Number of transistors: 5.5 million (0.35 micron), 256K L2: 15.5 million (0.6 micron), 512K L2: 31 million (0.35 micron)
Bus width: 64 bits front side; 64 bits to L2 cache
Addressable memory: 64 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 387 (Dual Cavity Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 2.46 (6.25cm) x 2.66 (6.76cm)
Pentium® Pro Processor (200 MHz) with one megabyte of integrated Level 2 cache
Introduction date: August 18, 1997
Clock speeds: 200 MHz (8.66 SPECint95, 6.80 SPECfp95)
Number of transistors: 5.5 million (0.35 micron), 1mb L2 : 62 million (0.35 micron)
Bus width: 300 bits internal; 64 bits to L2 cache
Addressable memory: 64 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 387 (Dual Cavity Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 2.46 (6.25cm) x 2.66 (6.76cm)
Typical use: High-end desktops, workstations, and servers
PENTIUM MMX
Para placas con arquitectura socket 7, inclusión de nuevas instrucciones (MMX), disponible actualmente en versiones de 166, 200 y 233 MHz.
MMX supone una mejora para el trabajo con aplicaciones multimedia. También se ha duplicado el tamaño de la caché de nivel 1, que ahora ha crecido hasta 32 Kbytes. Las MMX, o Extensiones Multimedia como algunos las llaman, son un añadido de 57 instrucciones a las originalmente soportadas por los Pentium. Estas instrucciones operan sobre ocho registros de 64 bits, que se encuentran en el coprocesador matemático, y se basan en una técnica denominada SIMD (Single Instruction Multiple Data) operando sobre varios datos a la vez.
El ejemplo más práctico lo encontramos en los gráficos, donde cada píxel en un gráfico de 256 colores ocupa 8 bits de información. Pues bien, utilizando los registros MMX podemos operar a la vez sobre 8 píxels en vez de trabajar de uno en uno. Lo mismo ocurre si trabajamos con muestras de sonido de 16 bits, ya que en este caso podríamos manipular hasta 4 de estas muestras simultáneamente. Pero los registros MMX están implementados como alias de los registros del coprocesador matemático, esto implica el uso de MMX o del coprocesador, nunca los dos a la vez, es decir, el uso de uno anula el otro.
Los micros MMX han sido los primeros en utilizar un doble plano de voltaje. Esto quiere decir que la parte interna del procesador no consume eléctricamente lo mismo que la externa: en este caso, el núcleo del micro opera a 2,9 voltios, mientras que la parte destinada a operaciones de entrada/salida, se queda en los habituales 3,3 voltios. Para placas equipadas con socket 7.
Pentium® Processor (200, 166 MHz) with MMX™ Technology Introduction date: January 8, 1997
Clock speeds: 200, 166 MHz
Number of transistors: 4.5 million (0.35 micron CMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 296 (Plastic Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 1.95″ (5cm) x 1.95″ (5cm)
Typical use: High-performance desktops and servers
Pentium® Processor (233 MHz) with MMX™ Technology Introduction date: June 2, 1997
Clock speeds: 233 MHz (7.12 SPECint95, 5.21 SPECfp95. The iCOMP™ Index 2.0 rating is 203.)
Number of transistors: 4.5 million (0.35 micron CMOS)
Bus width: 64 bits (external data bus), 32 bits (address bus)
(Note: it is a 32-bit microprocessor)
Addressable memory: 4 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Pin count: 296 (Plastic Pin Grid Array Package)
Package dimensions: 1.95″ (5cm) x 1.95″ (5cm)
Typical use: High-performance desktops and servers
PENTIUM II
Apareció junto con el Slot 1. En sus versiones de 233, 266 y 300 MHz sigue fabricándose con tecnología de 0,35 micras al igual que sus compañeros inferiores Pentium, y que tiene 32 KB de caché interna y 512 KB más de segundo nivel, la velocidad de acceso con la caché de L2 es la mitad de la frecuencia del micro y el bus de sistema trabajaba con los primeros que se lanzaron a los típicos 66 Mhz. pero en los modelos más modernos a 100 Mhz., aunque también incorporadas dentro del cartucho SEC. El bus de sistema trabaja a 66 MHz, pero en a partir del modelo PII 350MHz el bus de sistema aumenta a 100 MHz.
Otro punto importante en la configuración de todo equipo Pentium II es su apartado gráfico, con su nueva ranura de expansión AGP, y la incursión de las ya conocidas instrucciones MMX. Al principio no soportaban ni SDRAM ni UltraDMA por culpa del chipset Natoma pero el lanzamiento de los Chipsets LX y BX solucionan este inconveniente a parte de poder integrar la ranura de expansión AGP. Gracias a la aparición de este micro y sus innovaciones de diseño, el formato ATX ha triunfado para la distribución de los componentes en la placa base. Hay que destacar que ya se incluyen los conectores externos adecuados para montar periféricos USB.
Pentium® II Processor (300, 266, 233 MHz)
Introduction date: May 7, 1997
Clock speeds: 300, 266, 233 MHz
Number of transistors: 7.5 million (0.35 micron), 512K L2
Bus width: 64 bit System Bus w/ECC; 64 bit Cache Bus w/opt. ECC
Addressable memory: 64 gigabytes
Virtual memory: 64 terabytes
Single Edge Contact cartridge (S.E.C.), 242 pins
Package dimensions: 5.505″ (13.98cm) x 2.473″ (6.28cm) x 0.647″ (1.64cm)
Typical use: High-end business desktops, workstations, and servers
Pentium® II Processor (333 MHz)
Introduction date: January 26, 1998
Clock speeds: 333MHz (12.8 SPECint95, 9.14 SPECfp95, 8.32 SPECfpbase)
Number of transistors: 7.5 million (0.25 micron process), 512K L2
Bus Width: 64 bit System Bus w/ECC; 64 bit Cache Bus w/opt. ECC
Addressable Memory: 64 gigabytes
Virtual Memory: 64 terabytes
Single Edge Contact Cartridge (S.E.C), 242 pins
Package Dimensions: 5.505″ (13.98cm) x 2.473″ (6.28cm) x 0.647″ (1.64cm)
Bus Speed: 66MHz
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
Pentium® II Processor (350 and 400 MHz)
Introduction date: April 15, 1998
Clock speeds: 350, 400 MHz;
Number of transistors: 7.5 million (0.25 micron process), 512K L2 cache
Single Edge Contact Cartridge (S.E.C), 242 pins
Package Dimensions: 5.505″ (13.98cm) x 2.473″ (6.28cm) x 0.647″ (1.64cm)
Bus Speed: 100 MHz
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
Pentium® II Processor (450 MHz)
Introduction date: August 24, 1998
Clock speeds: 450 MHz
Number of transistors: 7.5 million (0.25 micron process)
Single Edge Contact Cartridge (S.E.C), 242 pins
Package Dimensions: 5.505″ x 2.473″ x 0.647″
Bus Speed: 100 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
PENTIUM II XEON
Los nuevos modelos de este procesador corren a una velocidad de 400 y 450 Mhz. Trabajan con una velocidad de bus de 100 Mhz, incorporan 512Kb, 1 o 2 MB de memoria caché de L2 según el modelo y acceden a ella a la misma frecuencia de reloj que funciona el núcleo del procesador. Como novedad superan la limitación del Pentium II que le impide trabajar con más de 2 procesadores en la misma placa base, aumentando este limite hasta 4 y en los últimos hasta 8 Pentium II Xeon. Las maquinas que utilizan estos procesadores están orientadas al trabajo de servidores y estaciones gráficas de trabajo. Utilizan el nuevo Slot2 diseñado por Intel al igual que el Slot1.
Las primeras pruebas marcan un aumento de potencia superior al 20 % a igualdad de velocidad, lo que muestra claramente el enfoque de estos procesadores. La utilización de otras novedades, como los nuevos chipsets 450GX y 450NX, con soporte para AGP 2x (Ver el apartado de chipsets en el dosier), se incorporarán otras mejoras tales como el soporte de hasta 64 Gbytes de memoria física, gracias a la utilización en el procesador de direccionamiento de 36 bits.
El tamaño del encapsulado del procesador es fácilmente identificable por el gran tamaño, por lo menos el doble de un Pentium II.
Pentium® II Xeon™ Processor (400 MHz)
Introduction date: June 29, 1998
Clock speed: 400 MHz
L2 cache versions: 512 KB and 1 MB
Number of transistors: 7.5 million
Processor Package Style: Single Edge Contact (S.E.C.) Cartridge
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 8 bytes
Addressable Memory: 64 GB
Virtual Memory: 64 Terabytes
Package Dimensions: Height 4.8″ x Width 6.0″ x Depth .73″
Pentium® II Xeon™ Processor (450 MHz)
Introduction date: October 6, 1998
Clock speed: 450 MHz
L2 cache: 512 KB
Number of transistors: 7.5 million
Processor Package Style: Single Edge Contact (S.E.C.) Cartridge
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 8 bytes
Addressable Memory: 64 GB
Virtual Memory: 64 Terabytes
Package Dimensions: Height 4.8″ x Width 6.0″ x Depth .73″
Typical Use: Dual-processor workstations and servers
Pentium® II Xeon™ Processor (450 MHz)
Introduction date: January 5, 1999
Clock speed: 450 MHz
L2 cache: 512 KB, 1 MB and 2 MB
Number of transistors: 7.5 million
Processor Package Style: Single Edge Contact (S.E.C.) Cartridge
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 8 bytes
Addressable Memory: 64 GB
Virtual Memory: 64 Terabytes
Package Dimensions: Height 4.8″ x Width 6.0″ x Depth .73″
Typical Use: Four-way servers and workstations
PENTIUM II CELERON Y CELERON»A»(Mendocino).
Celeron es exactamente igual que un Pentium II pero con velocidades de 266, 300 y 333 Mhz. y sin caché de L2, ni funda de plástico en el encapsulado del micro, también sobre el Slot1 al igual que su hermano mayor, el que no se le pusiera caché de L2 ni funda de plástico es simplemente para abaratar costes, micro orientado a ordenadores de escritorio y plataformas lúdicas. Muy poco recomendable, rendimiento mucho más bajo que el de Pentium II, casi idéntico al del Pentium MMX , la solución que dieron a este problema era el lanzamiento de un Celeron2 también conocido con el nombre clave de Mendocino, al cual le incorporaron caché de L2 pero tan solo 128 KB, a la cual se accede a la misma velocidad del procesador, por lo que es muy probable que el hermano pequeño de Pentium II supere en rendimiento a su hermano mayor. Mendocino también llego con velocidades de 366, 400 y en las ultimas versiones con velocidades de más 450 y 500 Mhz, conectado en un Socket 370 parecido al Socket 7 en lugar del clásico Slot1, pero tener en cuenta que se venden en el mercado adaptadores de Socket 370 a Slot 1.
Intel® Celeron® Processor (266 MHz)
Introduction date: April 15, 1998
Clock speeds: 266 MHz
Number of transistors: 7.5 million (0.25 micron process)
Single Edge Processor Package (SEPP), 242 pins
Bus Speed: 66MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Virtual Memory: 64 Terabytes
Package Dimensions: 5″ x 2.275″ x .208″
Typical Use: Low-cost PCs
Intel® Celeron® Processor (300 MHz)
Introduction date: June 8, 1998
Clock speeds: 300 MHz
Number of transistors: 7.5 million (0.25 micron process)
Single Edge Processor Package (SEPP), 242 pins
Bus Speed: 66MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Virtual Memory: 64 Terabytes
Package Dimensions: 5″ x 2.275″ x .208″
Typical Use: Low-cost PCs
Intel® Celeron® Processor (300A MHz)
Introduction date: August 24, 1998
Clock speeds: 300 MHz;
Number of transistors: 19 million (0.25 micron process)
Single Edge Processor Package (SEPP), 242 pins
Bus Speed: 66 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Package Dimensions: 5″ x 2.275″ x .208″
Typical Use: Low-cost PCs
Intel® Celeron® Processor (333 MHz)
Introduction date: August 24, 1998
Clock speeds: 333 MHz;
Number of transistors: 19 million (0.25 micron process)
Single Edge Processor Package (SEPP), 242 pins
Bus Speed: 66 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Package Dimensions: 5″ x 2.275″ x .208″
Typical Use: Low-cost PCs
Intel® Celeron® Processor (400, 366 MHz)
Introduction date: January 4, 1999
Clock speeds: 400, 366 MHz;
Number of transistors: 19 million (0.25 micron process)
Single Edge Processor Package (SEPP), 242 pins
Plastic Pin Grid Array (PPGA), 370 pins
Bus Speed: 66 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Typical Use: Low-cost PCs
Intel® Celeron® Processor (433 MHz)
Introduction date: March 22, 1999
Clock speeds: 433 MHz;
Number of transistors: 19 million (0.25 micron process)
Cache: 128K on-die Single Edge Processor Package (SEPP), 242 pins
Plastic Pin Grid Array (PPGA), 370 pins
Bus Speed: 66 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Typical Use: Value PCs
Intel® Celeron® Processor (466 and 500 MHz)
Introduction date: April 26, 1999 (466 MHz), August 2, 1999 (500 MHz)
Clock speeds: 466, 500 MHz;
Number of transistors: 19 million (0.25 micron process)
Cache: 128K on-die Packaging: Plastic Pin Grid Array (PPGA), 370 pins
Bus Speed: 66 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Typical Use: Value PCs
Intel® Celeron® Processor (533 MHz)
Introduction date: January 4, 2000
Clock speeds: 533 MHz;
Number of transistors: 19 million (0.25 micron process)
Cache: 128K on-die Packaging: Plastic Pin Grid Array (PPGA), 370 pins
Bus Speed: 66 MHz
Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 4 Gigabytes
Typical Use: Value PCs
Intel® Celeron® Processor (1.40, 1.30, 1.20 GHz)
Introduction date: May 15, 2002 (1.40 GHz); January 3, 2002 (1.3 GHz); October 2, 2001 (1.2 GHz)
Clock speeds: 1.3, 1.2 GHz
Bus speed: 100 MHz System Bus
Mfg. Process: 0.13 Micron
Cache: 256KB on-die L2 cache
Packaging: FCPGA
SIMD Extensions
Typical Use: Value PCs
Intel® Celeron® Processor (1.70 GHz)
Introduction date: May 15, 2002
Bus speed: 400 MHz System Bus
Mfg. Process: 0.18-micron
Cache: 128KB on-die L2 cache
Packaging: FCPGA
SIMD Extensions
Typical Use: Value PCs
Intel® Celeron® Processor (1.80 GHz)
Introduction date: June 12, 2002
Bus speed: 400 MHz System Bus
Mfg. Process: 0.18-micron
Cache: 128KB on-die L2 cache
Packaging: FCPGA
SIMD Extensions
Typical Use: Value PCs
PENTIUM III
– Katmai
El Pentium III utiliza un bus del sistema que funciona a 100 Mhz. se conecta al típico Slot 1 que emplean los Pentium II y las primeras unidades están fabricadas con tecnología de 0,25 micras, pero en el mes de Abril de 1999, Intel empieza a vender unidades fabricadas con tecnología de 0,18 micras. Las primeras unidades funcionan a una velocidad de 450 y 50 0 Mhz. aunque Intel ya ha realizado demostraciones con una versión a 900 Mhz., sin duda alguna la novedad más importante que incorpora es el que hasta hace poco se conocía como juego de instrucciones KNI (Katmai New SIMD Extensions) cuya denominación oficial asignada por Intel es SSE (Streaming SIMD Extensions).
Las extensiones SSE son alrededor de 70 nuevas instrucciones que trabajan con operandos en formato de coma flotante de simple precisión que están creadas especialmente para acelerar las transformaciones geométricas que se realizan durante el render de gráficos 3D, la reproducción de sonido y vídeo digital, el tratamiento de imágenes y el reconocimiento de voz. Sin embargo, también se han incluido una serie de nuevas instrucciones que permiten a los programadores de lenguaje ensamblador realizar manipulaciones directas tanto de la caché de primer nivel como de la secundaria. Para aprovechar las SSE será necesario tener Windows 98, y una de las vetas de Windows 2000, puesto que Intel en una entrevista dice que no tiene pensado lanzar ningún parche para Windows 95. Este conjunto de instrucciones se puede utilizar a la vez con las ya conocidas MMX, o con el coprocesador matemático.
Otra nueva característica, que ha provocado cierto revuelo entre los consumidores y algunos medios informativos, es la inclusión en cada micro Pentium III de un número de serie único, que podrá ser activado o desactivado con un pequeño software que Intel proporcionara. Este número de serie lo puede leer el software con el fin de utilizarlo para diversos fines como, por ejemplo, realizar una identificación de un usuario en una red local o en Internet. Sin embargo, dicha utilidad plante ciertas pegas, ya que un usuario no tiene porqué usar siempre la misma máquina o si en el futuro actualiza el procesador de su sistema el número de serie del mismo cambiará, lo que inutilizará el proceso de identificación del usuario.
Esta nueva función ha levantado airadas críticas entre los grupos defensores de la privacidad de los usuarios de Internet, por lo que Intel ha decidido que dicha característica estará deshabilitada por defecto en los Pentium III de nueva fabricación
– Coppermine
En la nueva remesa de Pentium III se han introducido, fundamentalmente, cuatro novedades:
1.- Tecnología de fabricación de 0,18 micras
Al emplear esta tecnología conseguimos reducir el tamaño del chip, pudiendo incorporar muchos más transistores en el mismo espacio (28 millones de transistores en sólo 105 mm2); reducir el consumo y el calor generado, algo de vital importancia en ordenadores portátiles y beneficioso en los de sobremesa (ventiladores más pequeños, por ej.); y alcanzar velocidades más altas, por encima de 600 Mhz.Este factor es de suma importancia, y uno de los más difíciles de llevar a cabo ya que implica un avance tecnológico muy importante. Hasta la fecha, los microprocesadores se fabricaban con un proceso de 0,25 micras (es decir, que las partes más pequeñas del micro medían 0,25 micras); el proceso de 0,18 micras equivaldría a 600 veces menos que el grosor de un cabello humano.
El proceso de 0,25 micras en los Pentium III había llegado a su límite práctico con el Pentium III a 600 MHz, que incluso sin overclocking necesitaba un voltaje de 2,05V en lugar de los 2,00V normales para trabajar de manera estable:
Pentium III 600
0,25 micras
Pentium III 600
0,18 micras
Voltaje núcleo
2,05 V
1,65 V
Calor disipado
34,5 W
19,8 W
2.- 256 KB de caché L2 integrada, a la misma velocidad que el micro
Si el factor anterior era el que hacía posible fabricar los micros, éste puede adjudicarse casi todo el mérito del aumento de rendimiento. La idea de incluir la caché secundaria o L2 en el propio encapsulado del micro no es nueva, hace ya más de un año que apareció el Celeron con caché o Mendocino, con 128 KB de caché L2 integrada a la misma velocidad que el micro que le hacen prácticamente igual de rápido que un Pentium II (e incluso que un Pentium III en muchas aplicaciones).
La novedad radica, aparte de en emplear 256 KB en vez de 128, en que Intel ha utilizado un bus para la caché L2 de 256 bits de ancho, 4 veces más ancho que el utilizado en los Pentium II y en los anteriores Pentium III.
Este nuevo tipo de caché (que Intel llama «Advanced Transfer Cache»), de gran velocidad y gran ancho de banda, beneficia a muchas aplicaciones, especialmente las «profesionales» (CAD, tratamiento de imagen, Windows NT) y es la mejor baza del Pentium III Coppermine.
3.- Velocidad de bus de 133 MHz
El aumento del bus desde 100 hasta 133 Mhz, si bien es todo un 33% más (no explicamos las matemáticas necesarias para este cálculo por su complejidad), no implica un aumento muy grande del rendimiento real, especialmente si lo comparamos con el aumento que genera el nuevo diseño de la caché; además, cualquier microprocesador con una caché rápida no depende mucho de la velocidad del bus, como demuestra el rápido Celeron con sus «escasos» 66 Mhz.
De todas formas, en algunas aplicaciones muy técnicas que requieren anchos de banda grande, como los servidores o aplicaciones con cálculos intensivos, puede ser beneficioso.
4.- Conector tipo zócalo FC-PGA370
Si tenemos un micro con la caché L2 integrada en el mismo encapsulado que el núcleo, y además su tamaño es muy pequeño gracias al proceso de 0,18 micras, ¿qué ventajas tiene instalarlo en un cartucho? Absolutamente ninguna.
Intel ha decidido que lo más lógico (y lo más barato) es abandonar el formato en Slot1 tipo ranura que empezó a utilizar con el Pentium II y volver al clásico formato en zócalo, formato que muchos opinamos que abandonó principalmente porque el Slot1 no puede utilizarse sin licencia… una licencia que nunca dio a AMD. Este abandono se hará paulatinamente, pero se puede afirmar que en menos de un año ya no se fabricarán micros para Slot1.
Sin embargo, no se ha aplicado a ningún nuevo micro los cuatro cambios a la vez, sino que nos encontramos con micros Slot1 con bus de 133 MHz pero caché a la antigua, micros con caché moderna pero bus de 100 MHz, micros PGA370 pero con bus a 100 MHz… La clasificación es una auténtica locura que trataremos más adelante en un apartado específico.
Pentium® III Processor (450, 500, 550, and 600MHz)
Introduction date: Feb. 26, 1999 (450, 500 MHz), May 17, 1999 (550 MHz), Aug. 2, 1999 (600 MHz)
Clock Speeds: 450, 500, 550, and 600 MHz
Number of transistors: 9.5 million (0.25 micron process)
L2 cache: 512 KB
Processor Package Style: Single Edge Contact Cartridge (S.E.C.C. 2)
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
Pentium® III Processor built on 0.18-micron process technology (500, 533, 550, 600, 650, 667, 700, and 733MHz)
Introduction date: Oct. 25, 1999 (500, 533, 550, 600, 650, 667, 700, and 733MHz)
Number of transistors: 28 million (0.18-micron process)
Level Two cache: 256 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: Single Edge Contact Cartridge (S.E.C.C. 2) and Flip Chip Pin Grid Array (FCPGA)
System Bus Speed: 100 and 133 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
Pentium® III Processor built on 0.18-micron process technology (1.0 GHz, 933 MHz, 866/850 MHz)
Introduction date: March 8, 2000 (1.0 GHz); March 20, 2000 (866, 850 MHz); May 24, 2000 (933 MHz)
Level Two cache: 256 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: Single Ege Contact Cartridge (S.E.C.C., S.E.C.C. 2) and Flip-Chip Pin Grid Array (FC-PGA)
System Bus Speed: 100 and 133 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
Pentium® III Processor built on 0.18-micron process technology (933 MHz)
Introduction date: May 24, 2000 (933 MHz)
Level Two cache: 256 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: Single Edge Contact Cartridge (S.E.C.C. 2), Flip-Chip Pin Grid Array (FC-PGA)
System Bus Speed: 133 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
PENTIUM III XEON
Igual que el Pentium III pero con algunas mejoras como la incursión de 512 KB, 1 ó 2 MB de memoria caché de segundo nivel que funciona a la misma velocidad a la que lo hace el núcleo del micro. Otra diferencia importante es que su encapsulado es de bastante mayor tamaño debido a los chips de memoria caché custom que Intel fabrica para dichos micros y al uso del relativamente nuevo Slot2 para la conexión del procesador a la placa base. En el interior del Slot2 se ha incluido un sensor encargado de medir de forma precisa la temperatura que alcanza el micro durante el funcionamiento del sistema.
Esta CPU también incluye una memoria de tipo PROM, cuyo contenido se graba durante el proceso de fabricación del procesador. El objetivo de esta información es disponer de un sistema mediante el que sea posible determinar de forma fehaciente la velocidad para la que Intel ha certificado al procesador, evitándose de esta manera la picaresca de los procesadores remarcados.
En el interior del Slot 2 también se ha incluido una pequeña memoria de tipo EPROM que puede programar el fabricante del ordenador durante el proceso de ensamblaje de la máquina. En dicha memoria el fabricante puede almacenar datos como, por ejemplo, el número de serie del sistema, la fecha de fabricación del ordenador, etc.
Este micro admite multiproceso simétrico de hasta 4 micros en una sola placa, pero Intel ya esta diseñando un chipset para admitir hasta 8 micros. Este micro está orientado a Servidores y Estaciones de trabajo gráficas igual que todos los procesadores Intel con apellidos XEON.
Pentium® III Xeon™ Processor (500 and 550 MHz)
Introduction date: March 17, 1999
Clock Speeds: 500, 550 MHz
Number of transistors: 9.5 million (0.25 micron process)
L2 cache: 512 KB, 1 and 2 Mb
Processor Package Style: Single Edge Contact Cartridge (S.E.C.C. 2)
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business PCs, two-, four- and eight-way (and higher) servers and workstations
Pentium® III Xeon™ Processor built on 0.18 micron process technology (866, 800, 733, 667 and 600 MHz)
Introduction date: Oct. 25, 1999 (733, 667, and 600 MHz); Jan. 12, 2000 (800 MHz); Apr. 10, 2000 (866 MHz)
Number of transistors: 28 million (0.18-micron process)
Level Two cache: 256 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: Single Edge Contact Cartridge (S.E.C.C. 2)
System Bus Speed: 133 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Typical Use: Two-way servers and workstations
Pentium® III Xeon™ Processor built on 0.18-micron process technology (700 MHz)
Introduction date: May 22, 2000
Level Two cache: 1MB and 2MB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: SC330
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: 4- and 8-way servers
Pentium® III Xeon™ Processor built on 0.18-micron process technology (933 MHz)
Introduction date: May 24, 2000 (933 MHz)
Level Two cache: 256 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: SC330
System Bus Speed: 133 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: Business and consumer PCs, one and two-way servers and workstations
Pentium® III Xeon™ Processor built on 0.18-micron process technology (900 MHz)
Introduction date: March 21, 2001 (900 MHz)
Level Two cache: 2 MB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: SC330
System Bus Speed: 100 MHz
System Bus Width: 64 bit system bus
Addressable Memory: 64 Gigabytes
Typical Use: High-end servers, 4- and 8-way multiprocessing systems
PENTIUM 4
Representa todo un cambio de arquitectura; pese a su nombre, internamente poco o nada tiene que ver con otros miembros de la familia Pentium.
Se trata de un micro peculiar: su diseño permite alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz… y GHz), pero proporcionando mucha menos potencia por cada MHz que los micros anteriores; es decir, que un Pentium 4 a 1,3 GHz puede ser MUCHO más lento que un Pentium III a «sólo» 1 GHz. Para ser competitivo, el Pentium 4 debe funcionar a 1,7 GHz o más.
Por otro lado, incluye mejoras importantes: bus de 400 MHz (100 MHz físicos cuádruplemente aprovechados) y nuevas instrucciones para cálculos matemáticos, las SSE2. Éstas son muy necesarias para el Pentium 4, ya que su unidad de coma flotante es MUCHÍSIMO más lenta que la del Athlon; si el software está específicamente preparado (optimizado) para las SSE2, el Pentium 4 puede ser muy rápido, pero si no… y el caso es que, por ahora, hay muy pocas aplicaciones optimizadas.
Si el Pentium MMX era una pequeña variante del núcleo del Pentium, el Pentium II no se le parecía apenas (era bastante más avanzado y descendía directamente del Pentium Pro, el primero en usar la llamada arquitectura P6). Y en cambio, el Pentium III (normal y Coppermine), básicamente es un Pentium II con algunas mejoras (tal vez útiles, pero no revolucionarias).
Éste es uno de los principales cambios internos del Pentium 4. Veamos cómo lo explicamos: dentro del microprocesador, los datos pasan por «pipelines» (canales de datos), de un número determinado de etapas.
En un Pentium con arquitectura P6 (Pentium Pro, Pentium II, Pentium III y Celeron), el pipeline tiene 10 etapas; en el Pentium 4, hay 20 etapas. Cuantas más etapas, más se tarda en «liberar» los datos, por lo que cuando Intel dice que esto aumenta el rendimiento… en fin, suponemos que habla el departamento de márketing. Por supuesto, otras divisiones de Intel son más serias y reconocen abiertamente que el rendimiento DEBE BAJAR por este motivo.
Sin embargo, esto tiene una ventaja: permite alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz). Lo que busca Intel es perder parte del rendimiento para poder recuperarlo a fuerza de MHz (GHz, más bien).
Bus de Sistema de 400 MHz
Nada de lo que quejarnos, es una de sus mejores características. Ojo porque, en realidad, no son 400 MHz «físicos», reales, sino 100 MHz cuádruplemente aprovechados con una especie de «doble DDR», o como hace el AGP 4X; por ello, el multiplicador a seleccionar en la placa para el modelo de 1,4 GHz (1400 MHz) es 14x, no 3,5x.
Estos 400 MHz «equivalentes» (que lo son, la idea funciona), mejorarán el rendimiento de aplicaciones «profesionales» y multimedia (como renderizado y edición de vídeo), y el de muchos juegos 3D.
La cifra mágica de trasferencia que se alcanza son 3,2 GB/s, mientras que los nuevos AMD Athlon con bus de 266 MHz (realmente «133×2») se quedan en 2,1 GB/s (eso sí, muy bien aprovechados), el Pentium III con bus de 133 MHz en sólo 1 GB/s… y el pobre Celeron, con sus 66 MHz, en unos míseros 0,5 GB/s.
Rapid Execution Engine
Otra novedad absoluta de esta nueva arquitectura: algunas partes del Pentium 4 funcionan al doble de la velocidad de reloj; es decir, ¡a 3 GHz en el modelo de 1,5 GHz!
En concreto, estas partes son dos unidades aritmético-lógicas de enteros (ALU’s). Bien, el caso es que esto suena maravilloso, y debería hacer volar al micro en aplicaciones «no matemáticas» (como las de oficina o muchas acciones del propio sistema operativo)… pero como veremos más tarde, parece que no lo consigue, debido muy probablemente al exceso de etapas del pipeline.
Caché y otras características
La caché L2, integrada en el micro y de 256 bits, es una mejora de la tecnología «Advanced Transfer Cache» estrenada con el Pentium III; puede alcanzar 48 GB/s en el modelo de 1,5 GHz. Esto representa el doble de lo que puede hacer un Pentium III de la misma velocidad, y es mucho más de lo que puede alcanzar un AMD Athlon, sobre todo porque en éste la caché L2 tiene un bus de sólo 64 bits.
En cuanto a Execution Trace Cache y Advanced Dynamic Execution, son aburridamente técnicas: mejoran la ejecución especulativa y la predicción de ramificaciones (branch prediction), de tal forma que… en fin, digamos que intentan mejorar el rendimiento, o más bien paliar la pérdida del mismo a la que obliga el nuevo pipeline.
Operaciones matemáticas: FPU y SSE2
Llegamos al apartado más polémico de este micro: su tratamiento del apartado matemático, entendiendo por esto los renderizados, los juegos 3D, la compresión y descompresión de audio y vídeo, los cálculos matemáticos con funciones complejas…
Para enfrentarse a ello, el Pentium 4 tiene CUATRO posibilidades: utilizar la unidad de coma flotante «de toda la vida» (la «FPU»), utilizar las ya clásicas (y casi anticuadas) instrucciones MMX, utilizar las SSE (Streaming SIMD Extensions, introducidas con el Pentium III), o la gran novedad: las instrucciones SSE2 (Streaming SIMD Extensions 2, claro).
Éstas son nada menos que 144 nuevas instrucciones, algunas capaces de manejar cálculos de doble precisión de 128 bits en coma flotante (lo cual es algo excelente, confíe en nuestra palabra). La idea es reducir el número de operaciones necesarias para realizar las tareas.
…Pero todo este esquema tiene un gran problema: la unidad FPU del Pentium 4 parece ser muy lenta, incluso peor que la del Pentium III. Esto podría no ser muy grave, ya que las SSE2 hacen el mismo trabajo en mucho menos tiempo… pero las SSE2 sólo pueden ser utilizadas por software específicamente preparado para ello, software optimizado.
Y claro, el 99,99% del software actual no está optimizado. Por esto, si se compra un Pentium 4 para trabajar con su actual 3D Studio Max o Photoshop, encontrará que un Pentium III o un Athlon son de un 10% a un 100% más rápidos.
Cómo es el Pentium 4 físicamente
Su diseño es muy distinto al del Pentium III, interna y externamente, por este motivo necesita placas específicas. La primera versión viene en formato zócalo y tiene 423 pines; por tanto, su zócalo se llama «Socket 423”. La segunda versión es más pequeño y tiene un total de 478 pines, así su socket es el Socket 478. Y finalmente tenemos el modelo LGA con 775 conexiones.
socket 423
socket 478
LGA 775
Otras características importantes hacen relación al núcleo del chip:
Pentium III 1 GHz
Pentium 4 1,5 GHz
Athlon 1,1 GHz
Tamaño núcleo
105 mm2
217 mm2
120 mm2
Millones de transistores
28,1
55
37
Calor a disipar
33 W
54,7 W
55 W
Como vemos en la tabla comparativa, el calor generado ha subido mucho, situándose a la altura del «caliente» Athlon. Esto no es una limitación insalvable (al menos no lo ha sido para el Athlon), pero obliga a dejarse de soluciones baratas e instalar un ventilador de calidad…
…Y en el caso del Pentium 4, mucho más: se necesita una carcasa, una fuente de alimentación (ambas ATX 2.03) y un ventilador + disipador específicos; aparte de por consideraciones de consumo y estabilidad, porque el sistema de fijación del sistema de refrigeración es bastante complicado y va anclado con tornillos a la carcasa.
En cierto modo es comprensible, Intel ha trabajado pensando en el futuro y en la calidad (regatear en «detalles» nunca es bueno), pero es una lástima que no haya dado opción a personas que deseen utilizar sus actuales cajas (o racks) para servidor, muchas perfectamente capaces de lidiar con este chip.
Finalmente, un detalle positivo: el núcleo del micro está mejor protegido que antes, gracias a un disipador de calor integrado sobre el mismo (por eso tiene ese aspecto metálico).
Chipset y memoria para Pentium 4
Entramos en uno de los temas más polémicos respecto al nuevo micro de Intel: durante muchos meses, sólo estuvo disponible para memoria RDRAM (Rambus) O, más correctamente: durante muchos meses sólo hubo disponibles placas base con el chipset Intel 850, que sólo soportaba memoria RDRAM.
¿Y qué tiene de malo esta memoria? Bien, tiene dos problemas: que no es un estándar libre (hay que pagar royalties a su inventora, Rambus Inc.) y su elevado precio (por lo comentado antes y porque es difícil de fabricar).
Sería mucho más deseable utilizar memoria DDR-SDRAM, pero Intel estaba atada de manos por un contrato con Rambus que se lo impedía. Intel ya ha declaró que se arrepentía y que fabricaría chipsets para DDR (en concreto DDR2) en cuanto expirara dicho contrato y que daría licencias a otros fabricantes para diseñar los chipsets adecuados.
En honor a la verdad, la Rambus empezó a brillar con este chip, aunque gracias a un pequeño truco: Intel utilizó DOS canales de memoria RDRAM, alcanzando 3,2 GB/s de transferencia máxima teórica (1,6 GB/s por canal).
Esto es bastante más que los 2,1 GB/s de la DDR, o el mísero 1 GB/s de la PC133; además, Intel «regalaba» dos módulos de 64 MB de memoria RDRAM con cada conjunto de placa y micro… Pero no hay nada gratis en la vida, y menos en el mundo del hardware: al ser dos canales, ¡¡deben ocuparse las ranuras de dos en dos con módulos idénticos!!.
Esto complicaba seriamente las posibilidades de expansión y hacía casi inútil la oferta de Intel, pues si este micro es útil en algún ambiente es en el profesional, donde se suelen utilizar 512 MB o más. Como las placas base sólo tenía 4 ranuras RIMM, la única solución sería recurrir a los módulos de RDRAM de 256 MB, cuyo precio era TOTALMENTE PROHIBITIVO.
Y para colmo, no toda la RDRAM es igual, ni mucho menos. La única que realmente merecía la pena es la RDRAM PC800; pero se vendían equipos con memoria RDRAM PC600, cuyo rendimiento era un 50% menor (incluso con dos canales, apenas alcanzaba los 2,1 GB/s de la muchísimo más económica DDR con un canal).
Pentium® 4 Processor built on 0.18-micron process technology (2, 1.9, 1.8, 1.7, 1.6, 1.5, and 1.4 GHz)
Introduction date: August 27, 2001 (2, 1.9 GHz); July 2, 2001 (1.8, 1.6 GHz); April 23, 2001 (1.7 GHz); November 20, 2000 (1.5, 1.4 GHz)
Level Two cache: 256 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: PGA423, PGA478
System Bus Speed: 400 MHz
SSE2 SIMD Extensions
Transistors: 42 Million
Typical Use: Desktops and entry-level workstations
Pentium® 4 Processor built on 0.13-micron process technology (2.40, 2.20, 2 GHz)
Introduction date: April 2, 2002 (2.4 GHz); January 7, 2002 (2.2 GHz); August 27, 2001 (2 GHz)
Level Two cache: 512 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: PGA478
System Bus Speed: 400 MHz
SSE2 SIMD Extensions
Transistors: 55 Million
Typical Use: Desktops and entry-level workstations
Pentium® 4 Processor built on 0.13-micron process technology (2.80, 2.66, 2.60, 2.53, 2.50, 2.40, 2.26 GHz)
Introduction date: Aug. 26, 2002 (2.80, 2.66, 2.60, 2.50 GHz); May 6, 2002 (2.53 GHz)
Level Two cache: 512 KB Advanced Transfer Cache (Integrated)
Processor Package Style: PGA478
System Bus Speed: 533 MHz and 400 MHz
SSE2 SIMD Extensions
Transistors: 55 Million
Typical Use: Desktops and entry-level workstations
LGA 775
La principal ventaja de este micro ha sido siempre su «fuerza bruta», los MHz/GHz. Comparativamente, realiza poco trabajo en cada ciclo de reloj (cada Hz), pero alcanza MUCHOS ciclos de reloj: actualmente 3,8 GHz (3.800.000.000 Hz, ahí es nada). Sin embargo, los 4 GHz y pico parecen la barrera natural de este diseño. Sin duda puede llegar a los 5 ó 6 GHz, pero a un ritmo muchísimo más lento de lo que nos tienen acostumbrados.
Las soluciones a esta limitación en los GHz han sido múltiples:
fabricarlos con tecnología de 90 nanómetros (permite otras mejoras);
o aumentar el tamaño de la caché secundaria (L2);
o incluir una caché de tercer nivel (L3);
o aumentar el ancho del bus (hasta 1066 MHz);
o incluir extensiones de 64 bits;
o incluso unir varios núcleos, varios micros, en una única pastilla (más sobre esto en un momento).
…pero ojo, ¡NUNCA todas las soluciones a la vez!! Para colmo, aún convivimos con algunos micros en formato «Socket 478» y con otros sin «Hyper-Threading». De esta forma, los Pentium 4 se fabrican en mil sabores; y, además, el nuevo sistema de numeración hace casi imposible saber a priori qué se está comprando, sin pasarse por la página del fabricante para ver qué diferencia a un «Pentium 4 650» de un «Pentium 4 570J» o de un «Pentium 4 Extreme Edition».
Pentium D
Los procesadores Pentium D consisten básicamente en 2 procesadores Pentium 4 metidos en un solo encapsulado y comunicados a través del FSB, (en otras palabras es un dual core no monolítico) con un proceso de fabricación inicialmente de 90 nm y en su segunda gen eración de 65 nm. Hubo un rumor que decía que estos chips incluían una tecnología DRM (Digital Rights Management) para hacer posible un sistema de protección anticopia de la mano de Microsoft, lo cual Intel desmintió, si bien aclarando que algunos de sus chipsets si tenían dicha tecnología, pero no en la dimensión que se había plantead o.
Existen cinco variantes del Pentium D:
Pentium D 805, a 2,6 GHz (el único Pentium D con FSB de 533 MHz)
Pentium D 820, a 2,8 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 830, a 3,0 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 840, a 3,2 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D Extreme Edition, a 3,2 GHz, con Hyper Threading y FSB de 800 MHz.
Cada uno de ellos posee dos núcleos Prescott conformando así el core Smithfield, están fabricados en un proceso de 90 nm, con 1 MB de memoria caché L2 para cada núcleo. Todos los Pentium D incluyen la tecnología EM64T, que les permite trabajar con datos de 64 bits nativamente e incluyen soporte para la tecnología Bit NX. Las placas base que los soportan son las que utilizan los chipsets 101, 102, 945, 946, 965 y 975.
Nuevas variantes del Pentium D son:
Pentium D 915, a 2,8 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 920, a 2,8 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 925, a 3,0 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 930, a 3,0 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 935, a 3,2 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 940, a 3,2 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 945, a 3,4 GHz con FSB de 800 MHz
Pentium D 950, a 3,4 Ghz con FSB de 800 MHz
Pentium D 960, a 3,6 Ghz con FSB de 800 MHz
Pentium D 955 Extreme Edition, a 3,466 con Hyperthreading, un FSB de 1066 MHz y una caché de 2 MB L2 en cada nucleo.
Pentium D Extreme Edition 965, a 3,73GHz con Hyperthreading, un FSB de 1066 MHz FSB y cache de 2 MB L2 en cada núcleo.
Cada uno de ellos posee dos núcleos, están fabricados en un proceso de 65 nm con 2 MB de memoria caché L2 para cada núcleo. Todos los 9×5 se les denomina así porque éstos no contienen la tecnología Intel de virtualización (Intel VT), que se diferencia por permitir la Virtualización por hardware, similar a la AMD-V (AMD Virtualization).
Core Duo
Intel Core Duo es un microprocesador lanzado en enero del 2006 por Intel con dos núcleos de ejecución, optimizado para las aplicaciones de subprocesos múltiples y para multitarea. Puede ejecutar varias aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo que puede descargar música o analizar su PC con su antivirus en segundo plano, por ejemplo. Estos procesadores están orientados para su uso en equipos portátiles aunque de igual forma hay versiones para computadoras de escritorio.
Este microprocesador implementa 2MB de caché compartida para ambos núcleos más un bus frontal de 667Mhz; además implementa un nuevo juego de instrucciones para multimedia (SSE3) y mejoras para las SSE y SSE2. Sin embargo, el desempeño con enter os es ligeramente inferior debido a su caché con mayor latencia. También incluye soporte para la tecnología Bit NX.
Intel Core Duo es el primer microprocesador de Intel usado en las computadoras Apple Macintosh.
Existe también una versión con sólo un nucleo denominada Core Solo
El Core Duo contiene 151 millones de transistores, incluyendo la memoria caché de 2Mb. El núcleo de ejecución del procesador contiene un pipeline de 12 etapas con velocidades previstas de ejecución entre 2.33 y 2.50 GHz. La comunicación entre la caché L2 y los dos núcleos de ejecución es controlada por un módulo de bus árbitro que elimina el tráfico de coherencia a través del bus frontal (FSB), con el costo de elevar la latencia de la comunicación del núcleo con L2 de 10 ciclos de reloj (en el Pentium M) a 14 ciclos de reloj. El incremento de la frecuencia de reloj contrapesa el impacto del incremento en la latencia. Las nuevas características de administración de energía incluyen control mejorado de temperatura, así como escalado independiente de energía entre los 2 núcleos, lo que resulta en un manejo de energía mucho más eficiente que los diseños anteriores. Los 2 núcleos se comunican a través de un bus frontal (FSB) de 667MHz.
Core 2 Duo
El microprocesador Core 2 Duo de Intel es la continuación de los Pentium D y Core Duo. Su distribución comenzó el 27 de julio de 2006. Usa el veterano socket LGA775 y está fabricado con tecnología de 65 y 45nm.
La marca Core 2 designa a la gama de CPUs comerciales de Intel de 64 bits con doble núcleo y las CPUs 2×2 de cuádruple núcleo MCM (módulo multi chip) con el sistema de instrucción x86-64, basada en la micro arquitectura de núcleo de Intel, derivada del procesador de plataforma portátil de 32-bit de doble núcleo Yonah (similar al del Pentium M). Los módulos multi chip (mcm) de CPU de cuádruple núcleo tienen dos dobles núcleos idénticos separados. El core 2 releva a la marca de fábrica Pentium a un mercado de baja gama y reunificó a los portátiles y las líneas de CPU de sobremesa, que habían sido divididas por las marcas Pentium 4, D y M.
La micro arquitectura del Core 2 volvió a velocidades de reloj más bajas y mejoras respecto al uso de los ciclos de reloj y energía disponibles en comparación con su predecesor el Netburst de las CPU del Pentium 4/D. La micro arquitectura de núcleo proporciona etapas de decodificación, unidades de ejecución, cachés y buses más eficientes reduciendo el consumo de energía.
Entre otras características destacan arquitectura de 64 bits EM64T (no disponible en su predecesor Core Duo), Virtualization Technology, LaGrande Technology, Intel Enhanced SpeedStep Technology, Active Management Technology (iAMT2), MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, y XD bit.
Existen versiones de sobremesa y para portátiles unificando el nombre de Core 2 Duo para todas los procesadores de gama media dejando además el nombre Pentium, utilizado desde 1993, para los procesadores de gama baja (y menor rendimiento) basados en la arquitectura de Core 2 con un caché reducido llamado Pentium Dual Core, quienes a su vez vienen a reemplazar a la familia Celeron en este rol.
Existe también la versión Core 2 Quad, un procesador de 4 núcleos, aunque no un procesador nativo de 4 núcleos individuales, sino un encapsulado con dos núcleos duales (2×2)
Core i7, Core i5, Core i3
Intel Core i7 es una familia de procesadores de cuatro núcleos de la arquitectura Intel x86-64. Los Core i7 son los primeros procesadores que usan la microarquitectura Nehalem de Intel y es el sucesor de la familia Intel Core 2
Como características más destacables debemos mencionar el controlador de memoria integrado de triple canal DDR3 debiéndose instalar los módulos de memoria de tres en tres en lugar de a dos como anteriormente. Se implementa la tecnología Turbo Boost que permite a los distintos núcleos acelerarse «inteligentemente» por sí mismos.
Por contrapartida el Core i7 tiene un alto consumo, prácticamente dobla los anteriores, pues es capaz de gastar 160W él solo, con el consiguiente problema térmico. Por tanto, requiere una caja de calidad y una fuente de alimentación potente. Por este motivo se debe tener en cuenta que el equipo entero, más monitor, puede estar consumiendo del orden de 500 ó 600 vatios. Aunque tiene un TDP de 130 W, al ser una característica desactivable, su consumo se dispara. Y por consecuente este alto consumo hace que sea más difícil llevar este rendimiento a los ordenadores portátiles
Puesto que el Core i7 es un procesador de cuatro núcleos, la tecnología HyperThreading no produce ninguna mejora en la ejecución de cargas de trabajo con menos de cinco tareas simultáneas cuando todos los núcleos están encendidos, y algunas aplicaciones sufren una bajada en el rendimiento cuando HyperThreading está activado. Esta tecnología ofrece su mejor rendimiento cuando la carga de trabajo es de ocho o más tareas simultáneas.
Dentro la gama Core i, podemos encontrar los procesadores i5 con consumos de energía más reducidos y con alternancias en las tecnologías Turbo Boost y Hyper-Threading, doned en algunos casos no están disponibles.
La gama Core i3 es una línea de procesadores de gama baja de doble núcleo con procesador gráfico integrado. Sin Turbo Boost pero con HyperThreading.
Intel® Celeron® Processor (266 MHz)
Intel® Celeron® Processor (300A MHz)
Pentium® III Processor (450, 500, 550, and 600MHz)
Pentium® III Xeon™ Processor (500 and 550 MHz)
Pentium® 4 Processor built on 0.18-micron process technology (2, 1.9, 1.8, 1.7, 1.6, 1.5, and 1.4 GHz)
Pentium® 4 Processor built on 0.13-micron process technology (2.40, 2.20, 2 GHz)
Intel Core Duo es un microprocesador lanzado en enero del 2006 por Intel con dos núcleos de ejecución, optimizado para las aplicaciones de subprocesos múltiples y para multitarea. Puede ejecutar varias aplicaciones exigentes simultáneamente, como juegos con gráficos potentes o programas que requieran muchos cálculos, al mismo tiempo que puede descargar música o analizar su PC con su antivirus en segundo plano, por ejemplo. Estos procesadores están orientados para su uso en equipos portátiles aunque de igual forma hay versiones para computadoras de escritorio.
El microprocesador Core 2 Duo de Intel es la continuación de los Pentium D y Core Duo. Su distribución comenzó el 27 de julio de 2006. Usa el veterano socket LGA775 y está fabricado con tecnología de 65 y 45nm.
PC sin Misterios 