Pentium III

A versão inicial do Pentium III foi lançada em fevereiro de 1999. Ela foi uma versão transitória, baseada no core Katmai (de 0.25 micron) que ainda utilizava o encapsulamento SEPP e o cache L2 externo, operando à metade da frequência do processador. O clock também não era muito diferente, com o processador operando a 500 MHz (apenas 50 MHz mais rápido que o da última versão do Pentium II).

A grande inovação foi a inclusão das instruções SSE, um conjunto de 70 novas instruções que foram originalmente apresentadas como um contrapeso às instruções 3D-Now da AMD, mas que eventualmente acabaram roubando a cena.

A ideia básica em torno do SSE (assim como no caso do 3D-Now) é o uso de instruções SIMD (Single Instruction, Multpliple Data) que permitem repetir uma mesma operação em um conjunto de 2 a 16 valores (até 16 inteiros de 8 bits, ou 4 números de ponto flutuante de 32 bits e dupla precisão, entre outras possibilidades) com todo o conjunto consumindo um único ciclo de processamento, em vez de um ciclo para cada operação. Em resumo, o uso do SIMD permite que o programador diga “adicione 2 em A, B, C e D”, em vez de dizer “adicione 2 em A, adicione 2 em B, adicione 2 em C, adicione 2 em D”.

As instruções SIMD são úteis em diversas situações, como ao manipular vetores em uma imagem 3D (jogos e aplicativos de renderização), aplicar filtros de edição (editores de imagem), compactar ou descompactar arquivos, converter arquivos de áudio e vídeo, e assim por diante.

Apesar do termo “conjunto de instruções” sugerir apenas o uso de otimizações de software, as instruções SSE representaram mudanças físicas dentro do processador, com a adição de uma nova unidade de execução e de novos registradores, que efetivamente permitem que o processador execute mais processamento por ciclo.

Na época do Pentium III existiam poucos aplicativos otimizados, mas o número foi crescendo ao longo dos anos e hoje em dia quase todos os jogos, aplicativos de conversão de áudio e vídeo, compactadores e descompactadores de arquivos e aplicativos de edição de imagem ou modelagem 3D (entre outros) oferecem algum nível de otimização para as instruções SSE, muitas vezes com ganhos consideráveis de desempenho. Os próprios compiladores são capazes de gerar código otimizado quando a flag é ativada dentro das opções de compilação.

Em vez de tentar manter um padrão concorrente, a AMD optou por incluir suporte às instruções SSE a partir do Athlon XP, o que ajudou na popularização do conjunto, evitando que os desenvolvedores precisassem escolher entre dois padrões concorrentes. Com o passar do tempo, mais e mais instruções foram adicionadas ao conjunto SSE, expandindo as funções disponíveis. Cada conjunto adiciona um grupo de novas instruções, mantendo as anteriores:

SSE (70 instruções): disponíveis a partir do Pentium III e do Athlon XP
SSE2 (144 instruções adicionais): a partir do Pentium 4 e do Athlon 64
SSE3 (13 instruções adicionais): a partir do Pentium 4 Prescott e do Athlon 64 Venice
SSE4 (47 instruções adicionais): a partir do Core 2 Duo e do Phenom

Os projetos dos processadores foram também sendo adaptados ao longo do tempo para incluir mais unidades de processamento e novos registradores, com o objetivo de aumentar o número de instruções processadas por ciclo. O Athlon 64, por exemplo, incluía duas unidades SSE, enquanto o Pentium 4 usava apenas uma. Veremos mais detalhes ao longo dos próximos tópicos.

De volta ao Pentium III, em outubro de 1999 foi lançado o Pentium III Coppermine, uma versão aprimorada, produzida numa técnica de 0.18 micron, que adotou o uso de 256 KB de cache L2 integrado (operando na mesma frequência do processador) e abandonou o formato SEPP em favor do FC-PGA, destinado ao uso em conjunto com as placas-mãe soquete 370.

A mudança decretou a morte do slot 1, que não voltou a ser utilizado por outros processadores Intel. Apesar disso, as versões do Pentium III PC-PGA que utilizavam bus de 100 MHz, ainda podiam ser usadas na maioria das placas slot 1 antigas, com a ajuda do adaptador (embora muitas placas precisasem de uma atualização de BIOS).

Pentium III, com o encapsulamento FC-PGA

Não demorou para que a Intel lançasse também uma nova versão do Celeron, baseada na mesma arquitetura, dando continuidade à tradição de overclocks de 50% ou mais. O Celeron Coppermine nada mais era do que um Pentium III com metade do cache L2 desativado (128 KB), que utilizava bus de 66 MHz (em vez de 100 ou 133, como as diferentes versões do Pentium III).

Embora fosse originalmente mais lento que um Pentium III do mesmo clock, o Celeron Coppermine de 600 MHz podia tranquilamente operar a 900 MHz (utilizando bus de 100 MHz), oferecendo um desempenho similar ao de um Pentium III 800 a uma fração do custo. Eu mesmo usei um durante quase dois anos, até trocá-lo por um Athlon Thunderbird. Apesar de aposentado, o processador ainda funciona até hoje.

O Celeron acabou se revelando um bom negócio para a Intel, pois permitia aproveitar processadores Pentium III com defeitos na memória cache, que de outra forma iriam para o lixo. Quando ocorre um defeito no cache, em geral apenas alguns poucos endereços são afetados, normalmente um grupo fisicamente próximo. Antes de saírem de fábrica, todos os processadores são rigorosamente testados, e os que apresentam defeitos no cache são separados. O Pentium III foi projetado de tal maneira que o cache L2 era dividido em duas seções de 128 KB, que podiam ser desabilitadas individualmente. Como é usada apenas a metade “boa” do cache, o processador funciona perfeitamente e temos mais um consumidor satisfeito.

O Celeron Coppermine foi lançado em versões de até 950 MHz. A partir do Celeron 800 passou a ser usado FSB de 100 MHz, o que melhorou um pouco o desempenho do processador em relação aos antigos mas dificultou o overclock e quebrou a compatibilidade com placas antigas. O Pentium III, por sua vez, adotou o uso de um FSB de 133 MHz e foi lançado em versões de até 1.0 GHz, até ser substituído pelo Pentium 4.

Entre 2001 e 2002, já depois de descontinuar o Pentium III, a Intel produziu pequenas quantidades do Celeron Tualatin, uma versão aprimorada, produzida numa técnica de 0.13 micron e equipada com 256 KB de cache L2. O Tualatin existiu em versões de 1.0 e 1.4 GHz e era compatível com a maioria das placas soquete 370 para Pentium III (embora muitas precisassem de uma atualização de BIOS). Ele possuía um bom desempenho em relação ao Pentium 4 e era bastante econômico com relação ao consumo elétrico e aquecimento, mas a Intel optou por não levar o projeto adiante, com medo de prejudicar as vendas do Pentium 4.

Exemplar raro do Tualatin de 1.2 GHz

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