Pentium M

Se você está lendo o livro sequencialmente, o Banias é um velho conhecido, já que comentei sobre ele no capítulo 2 ao introduzir os processadores baseados na plataforma Core.

A moral da história é que o Banias é um descendente indireto do Pentium III Tualatin, em vez de ser uma versão de baixo consumo do Pentium 4. Sob diversos pontos de vista, ele era um processador mobile desenvolvido especificamente para ser usado em portáteis, ao invés de ser um processador para desktops adaptado para uso em notebooks.

Apesar do baixo consumo, o Banias se revelou relativamente poderoso. Um Pentium M de 1.6 GHz baseado no core Banias supera facilmente um Pentium 4 de 2.4 GHz na maior parte dos aplicativos. Com a decadência da plataforma NetBurst, o Banias foi sucessivamente atualizado, dando origem à plataforma Core.

O Banias foi originalmente lançado em versões de 1.3 a 1.7 GHz, todas com TDP de 24.5 watts e 1 MB de cache L2. Mais tarde foram lançadas também versões de baixo consumo, de 900 MHz a 1.2 GHz. Ele introduziu o suporte ao macro-fusion, que permite que pares de determinadas instruções seja combinados e processados como se fossem uma única instrução. O macro-fusion é responsável por um grande ganho de eficiência em relação aos processadores anteriores e continua sendo utilizado em todos os processadores da família Core.

A segunda geração do Pentium M é baseada no core Dothan, sucessor do Banias. A primeira diferença entre eles é que o Banias ainda era produzido usando uma técnica de 0.13 micron, enquanto o Dothan inaugurou o uso da técnica de 0.09 micron. A redução possibilitou o aumento no cache, que passou a ser de 2 MB, além de reduzir o consumo do processador que, apesar do aumento na freqüência de operação, caiu de 24.5W para apenas 21W. O Dothan trouxe também melhorias no circuito de branch-prediction, que é basicamente o mesmo usado no Conroe, a primeira versão do Core 2 Duo.

Pentium M com core Dothan

Com o lançamento da plataforma Sonoma, a segunda geração da plataforma Centrino, o Pentium M com core Dothan recebeu mais um upgrade, passando a utilizar memórias DDR2 e bus de 533 MHz. Estas melhorias, entretanto, são relacionadas ao controlador de memória incluído no chipset e não ao processador em si.

Todos os processadores Pentium M e Core oferecem suporte ao SpeedStep III (o SpeedStep original era usado nos processadores baseados na arquitetura P6 e o SpeedStep II era usado pelos processadores Mobile Pentium 4), que permite que a freqüência e tensão usadas pelo processador sejam ajustadas dinamicamente, de acordo com a carga de processamento.

O ajuste é feito em “degraus” (steps, daí o nome). Em um Pentium M de 1.73 GHz, com core Dothan, por exemplo, os “degraus” disponíveis são 1.73 GHz, 1.33 GHz, 1.06 GHz e 800 MHz (a freqüência mínima) e a tensão pode oscilar entre 0.988 e 1.356V.

A freqüência é alterada através do ajuste do multiplicador, justamente por isso existe um número tão pequeno de estágios. A freqüência mínima de 800 MHz é compartilhada por todos os processadores com bus de 533 MHz, enquanto os modelos com bus de 400 MHz podem reduzir a freqüência para até 600 MHz. A Intel poderia adicionar degraus adicionais, permitindo que o processador operasse a 400 MHz, por exemplo, mas optaram por utilizar os 600 e 800 MHz como mínimo para manter um desempenho razoável mesmo quando o processador está em modo de baixo consumo.

No Linux, o SpeedStep é suportado diretamente pelo Kernel e o ajuste da freqüência é feito pelo daemon “powernowd”, o mesmo que dá suporte ao Cool’n’Quiet e ao PowerNow dos processadores AMD. Na grande maioria das distribuições atuais, o suporte é ativado automaticamente.

No Windows XP e no Vista, o suporte também vem incluído no sistema e o ajuste pode ser feito através do Painel de Controle. O maior problema são as versões antigas do Windows, onde o driver para ativar o SpeedStep precisa ser obtido junto ao fabricante do notebook, já que a Intel não disponibiliza drivers genéricos.

No screenshot a seguir temos uma medição de consumo feita em um Asus M5200, baseado no Pentium M com core Dothan de 1.73 GHz. Ao executar tarefas pesadas, com o processador operando na freqüência máxima, com o HD sendo acessado, o transmissor wireless ativado e o brilho da tela no máximo, o consumo do notebook chega a atingir os 36 watts. Ao executar tarefas leves, por outro lado, com o processador operando na freqüência mínima (800 MHz), o transmissor da placa wireless desativado e o brilho da tela reduzido em 6 níveis, o consumo do notebook chega a se aproximar da marca dos 10 watts. No screenshot ele está consumindo 10.879W:

Continuando, o Dothan foi lançado em versões de até 2.26 GHz, mas estas últimas trabalhavam com um TDP muito mais elevado, de 27 watts. Como a Intel calcula seu TDP com base em uma estimativa de 75% da dissipação máxima do processador, é seguro dizer que um Dothan de 2.26 pode dissipar até 36 watts (durante curtos espaços de tempo) em determinadas aplicações.

A partir do Dothan, a Intel passou a vender os processadores sob um sistema de numeração, similar ao usado nos processadores para desktop. A lista de processadores baseados no core Dothan inclui o Pentium M 710 (1.4 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 715 (1.5 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 725 (1.6 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 730 (1.6 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz), 735 (1.7 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 740 (1.73 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz), 745 (1.8 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 750 (1.86 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz), 755 (2.0 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 760 (2.0 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz), 765 (2.1 GHz, 2 MB, 21W, 400 MHz), 770 (2.13 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz) e 780 (2.26 GHz, 2 MB, 27W, 533 MHz).

Todos estes modelos utilizam o soquete 479 e não oferecem suporte às instruções SSE3 (apenas ao SSE2), que, ironicamente, são suportadas pelo AMD Turion, que seria seu concorrente direto.

Tanto o Banias quanto o Dothan podem ser considerados processadores transitórios, que ficam no meio do caminho entre a antiga arquitetura P6, do Pentium III e os processadores da plataforma Core.

O Banias foi rapidamente descontinuado depois do lançamento do Dothan, de forma que acabou sendo usado em um número relativamente pequeno de processadores, fabricados entre 2003 e 2004. O Dothan por sua vez acabou sendo uma plataforma muito utilizada, pois além de ser usado na grande maioria dos processadores Pentium M, ele foi usado no Celeron M e é a base para os processadores de baixo consumo, da série ULV.