Последний из Pentium-III
Процессоры семейства Intel P6 долгое время были основой платформы
персональных компьютеров. Родоначальник, 32-разрядный суперскалярный процессор
Pentium Pro, появился в конце 1995 года. Он выпускался по 0.35 мкм технологии,
состоял из 21, 36.5 или 68 млн. транзисторов, имел кэш второго уровня 256, 512
или 1024 Кб в одном корпусе с ядром, устанавливался в разъем Socket-8. За
прошедшие шесть лет процессоры этого семейства сменили несколько ядер и стали в
несколько раз компактнее, экономичнее, быстрее. Но рано или поздно любая
технология исчерпает свой потенциал. Это случилось сегодня с процессорами
Pentium-III: при существующей архитектуре дальнейшее увеличение тактовой частоты
становится очень сложным делом, и, кроме того, медленная процессорная шина уже
стала <узким местом> всей системы в целом. Поэтому Intel решила прервать
жизненный цикл семейства Pentium-III и заменить его Pentium-4.
Это решение было принято в тот момент, когда следующее ядро из семейства P6
уже находилось в разработке. Полностью зачеркнуть результаты проделанной работы
было бы неразумно, поэтому Intel принимает решение выпускать обновленные
Pentium-III, но при этом сделать все для того, чтобы пользователю было выгоднее
при очередном апгрейде переходить на Pentium-4. Процессоры на ядре Tualatin
оказались не совместимыми со старыми материнскими платами и чипсетами, и к тому
же они будут вдвое дороже Pentium-4 с аналогичной частотой.
В этой статье я расскажу о том, почему Tualatin не будут работать на уже
выпущенных материнских платах, и постараюсь прояснить ситуацию с будущим
платформы Socket-370, на которой Intel фактически уже поставила крест.
Отличия: ядро:
Самое главное отличие нового ядра Tualatin от прежнего Coppermine - в новой
технологии производства. Использование 0.13 мкм с медными проводниками вместо
0.18 мкм с алюминиевыми позволило сократить площадь кристалла со 106 кв. мм до
81, а потребление энергии - с 33 Ватт (Coppermine 1 ГГц) до 29.9 (Tualatin 1.2
ГГц). Все остальное осталось без изменений: те же 16+16 Кб кэша первого уровня,
те же конвейеры, регистры, шины и т.п. За исключением одной детали: Tualatin
имеет дополнительный блок, названный Data Prefetch Logic. Он реализует механизм
предвыборки данных, позволяющий загружать в кэш второго уровня данные с
упреждением, т.е. до того, как они будут запрошены ядром процессора. Нечто
подобное умеет делать Pentium-4, а также новый AMD Athlon-4 (Palomino). Однако
если упомянутые процессоры способны использовать блок предвыборки для
эффективной загрузки своих шин, то Pentium-III он не особенно помогает, так как
его FSB и так имеет невысокую пропускную способность.
Кэш второго уровня у Tualatin будет таким же, как у Coppermine: 256-битная
шина BSB, частота - как у ядра процессора, блочно-ассоциативный с восемью
блоками, диапазоны хранимых данных пересекаются с кэшем первого уровня. Объем
кэша L2: 128 Кб - Celeron, 256 Кб - настольный или мобильный Pentium-III, 512Кб
- серверный вариант. Понятно, что тем самым Pentium-III будут разделены на три
семейства: настольные, мобильные (Pentium-III-M) и серверные (Pentium-III-S).
Ядро Tualatin получит новый идентификатор CPUID - 6B1h. Это нужно знать на
тот случай, если вам понадобится отличить его от предыдущих версий, не
заглядывая внутрь компьютера.
: шина AGTL вместо AGTL+,..
Как известно, нынешние процессоры Pentium-III и Celeron используют системную
шину AGTL+ (Assisted Gunning Transceiver Logic). Новые процессоры будут
поддерживать другую шину - AGTL (без <плюса>). Основное различие между ними - в
напряжении на сигнальных линиях, которое для AGTL составляет 1.25 В, а для AGTL+
- 1.5 В. Все выпущенные до этого чипсеты для процессоров Intel обеспечивают
работу шины AGTL+, но не AGTL. Поэтому процессоры Tualatin не могут корректно
работать на старых материнских платах, которые выдают напряжение на 20% выше
необходимого (так как уровень напряжения, подаваемый на входы процессора, должен
иметь разброс не более +9%). Модернизированные чипсеты, о которых пойдет речь
ниже, поддерживают оба типа системной шины, то есть являются универсальными и
подходят как для Tualatin, так и для Coppermine.
: два тактовых сигнала вместо одного,..
Еще одно существенное отличие двух системных шин - способ задания тактовой
частоты. AGTL+ использует только один стробирующий сигнал - BCLK. Именно по его
фронту тактируется эта шина. AGTL работает с двумя сигналами - BCLK и инверсным
BCLK#, рассматривая тактовый импульс как разность между этими сигналами.
Процессор Pentium-III Tualatin способен автоматически определять активность
сигнала #BCLK и принимать решение, какой из механизмов тактирования нужно
использовать.
... с терминатором внутри,..
Шины AGTL+ и AGTL используют полевые транзисторы с открытым стоком, поэтому
для их работы необходимо, чтобы на концах сигнальных линий были установлены
оконечные сопротивления - терминаторы. Они также нужны для предотвращения
отражения сигнала. В новых процессорах резисторы находятся внутри, в ядре, а не
снаружи, на плате, как это было раньше. То есть процессорная шина начинается
прямо из процессора, и устанавливать резисторы на плате нет необходимости.
Следовательно, новые материнские платы, лишенные терминаторов, не смогут
поддерживать старые процессоры.
:новая организация питания:
Процессор с ядром Tualatin предъявляет дополнительные требования к модулю
питания VRM (Voltage Regulator Module). Как известно, этот модуль с заданной
точностью обеспечивает напряжение, которое процессор сообщает ему посредством
выставления нужной комбинации на своих выходах VIDx (или которое вы выставили
перемычками или в BIOS Setup). Coppermine использовал четыре VID (VID0-VID3, 16
вариантов), задавая напряжение от 1.05 до 1.85 В с шагом в 0.05 В. Tualatin
задействует пятый контакт - VID25mV, тем самым уменьшая шаг вдвое - до 0.025 В.
В частности, оба настольных Pentium-III используют напряжение 1.425 В, которое
VRM версии 8.4 не способен распознать и сгенерировать. Значит, для Tualatin
нужен VRM 8.5, которым будут оснащаться все новые материнские платы.
Еще одно нововведение - сигнал VTT_PWRGD. Он нужен для блокировки процессора
на некоторое время при включении системы, когда уровни напряжения на контактах
VCC_core (питание процессора), VID и BSEL (выбор частоты процессорной шины)
находятся в переходном состоянии и еще не установились.
:и корпус FC-PGA2.
Процессоры Pentium-III Tualatin будут упаковываться в новый корпус - FC-PGA2.
Его отличие от прежнего, FC-PGA, состоит лишь в том, что контактная площадка
кристалла накрыта металлической пластиной - рассеивателем (Integrated Heat
Spreader, IHS). Нечто подобное использовалось в первых процессорах Pentium.
Pentium-4 тоже имеет рассеиватель тепла аналогичной конструкции. Необходимость
таких мер очевидна: площадь ядра с переходом на 0.13 мкм стала еще меньше,
поэтому обеспечить хороший контакт радиатора и процессора без дополнительных мер
практически невозможно. AMD, например, прикрепляет к своим процессорам резиновые
<ножки>, которые препятствуют перекосу кулера, хотя это никак не защищает
хрупкую оболочку кристалла. Зато IHS решает две проблемы - защищает ядро и
механически, и термически.
Новые чипсеты
Как я уже упоминал, процессоры с ядром Tualatin не будут запускаться на
старых материнских платах. Для их поддержки потребуется не только доработать
модуль VRM, но и модернизировать чипсет. Все разработчики чипсетов уже начали
производство и/или поставки новых версий чипсетов:
- Intel - i815EP step "B" (настольные процессоры), i830M, i830MP,
i830MG (мобильные процессоры);
- VIA - Apollo Pro133T (память SDRAM), Pro266T (память DDR SDRAM),
PM133T (встроенное видео ProSavage), PLE133T (встроенное видео Trident
Blade3D);
- SIS - SIS633T (память SDRAM), SIS635T (память DDR SDRAM);
- ALi - Aladdin Pro 5T (поддержка DDR SDRAM).
Все они поддерживают и старые процессоры, из-за чего процессорные разъемы
соответствующих материнских плат называют "Universal FC-PGA" или "FC-PGA (U)".
Поэтому если вы собираетесь покупать компьютер или материнскую плату с
процессором Pentium-III либо Celeron, заранее позаботьтесь о том, чтобы в
будущем можно было поставить процессор Tualatin. Например, я могу
порекомендовать следующие уже доступные платы на чипсете i815EP-B: Gigabyte
6OXET, ASUS TUSL2-C, Micro-Star 815EPT-Pro, ABIT ST6.
Судьба Socket-370
На мой взгляд, Intel специально сделала новый процессор несовместимым с
прежними чипсетами. Платформа Socket-370 не должна конкурировать с Socket-478
(Pentium-4). Как известно, для перехода на Pentium-4 нужно сменить не только
процессор, но и материнскую плату, корпус или блок питания и кулер, что,
безусловно, может отпугнуть многих покупателей. Поэтому Intel не оставила
пользователям выбора: замена Coppermine на Tualatin потребует таких же, если не
больших затрат, поэтому выбор Pentium-4 становится логичным и обоснованным
решением.
Эту мысль косвенно подтверждает информация о планах по выпуску процессоров
Tualatin. Их будет всего два: Pentium-III 1.13A и Pentium-III 1.2. Процессоры с
более высокими частотами не предвидятся. По крайней мере, с названием
Pentium-III. Будут Celeron'ы, но у них либо обрежут половину кэша, либо понизят
до 100 МГц частоту шины. Либо и то, и другое, но будем надеяться, что этого не
произойдет, иначе покупать Celeron будет бессмысленно.
К концу года место нынешних Pentium-III должны занять Pentium-4, а Socket-370
останется для дешевых Celeron, да и то только до появления <урезанных> версий
Pentium-4. Впрочем, тут может возникнуть ситуация, подобная той, что была при
переходе от Socket-7 к Slot-1: дело продолжат сторонние фирмы. В частности, VIA
имеет далеко идущие планы по выпуску процессоров, совместимых с Tualatin. Так,
обновленный C3 (бывший Cyrix-III) на ядре Ezra-T будет работать на частотах до 1
ГГц и стоить примерно столько же, сколько новый Celeron. За ним последует C4
(ядро C5X Nehemiah), полностью переработанный процессор с современной
архитектурой и кэшем приличного объема (128+256 Кб), который (будем надеяться)
продлит жизнь устаревшей платформе.
За подробностями обращайтесь к официальному datasheet Pentium-III "Tualatin"
Источник: www.hw.by
|
