Pentium III - Pentium III

Pentium III

Informação geral
Lançado	26 de fevereiro de 1999
Interrompido	18 de maio de 2007
Fabricante (s) comum (s)
atuação
Máx. Taxa de clock da CPU	400 MHz a 1,4 GHz
Velocidades FSB	100 MHz a 133 MHz
Arquitetura e classificação
Min. tamanho do recurso	0,25 μm a 0,13 μm
Microarquitetura	P6
Conjunto de instruções	IA-32 , MMX , SSE
Especificações físicas
Núcleos
Tomadas)
Produtos, modelos, variantes
Nome (s) do núcleo
História
Antecessor	Pentium II
Sucessor	Pentium 4 , Xeon , Celeron , Pentium M

O Pentium III (comercializado como Intel Pentium III processador , informalmente PIII ou P3, e estilizado como pentium !!! ) marca refere-se a Intel 's 32-bit x86 desktop e móveis microprocessadores baseados na sexta geração de microarquitetura P6 apresentou em 26 de Fevereiro , 1999. Os processadores iniciais da marca eram muito semelhantes aos microprocessadores da marca Pentium II anteriores. As maiores diferenças notáveis eram a adição do Streaming SIMD extensões (SSE) do conjunto de instruções (para acelerar ponto flutuante e cálculos paralelas), e a introdução de um número de série controversa incorporado no chip durante a fabricação.

Mesmo após o lançamento do Pentium 4 no final de 2000, o Pentium III continuou a ser produzido com novos modelos introduzidos até o início de 2003 e foram descontinuados em abril de 2004 para unidades de desktop e maio de 2007 para unidades móveis.

Núcleos de processador

Similarmente ao Pentium II que ele substituiu, o Pentium III também foi acompanhado pela marca Celeron para versões de baixo custo, e o Xeon para derivados de alto desempenho (servidor e estação de trabalho). O Pentium III acabou sendo substituído pelo Pentium 4 , mas seu núcleo Tualatin também serviu de base para as CPUs Pentium M , que usavam muitas idéias da microarquitetura P6 . Posteriormente, foi a microarquitetura Pentium M dos processadores da marca Pentium M, e não o NetBurst encontrado nos processadores Pentium 4 , que formou a base para a microarquitetura Core de eficiência energética da Intel dos processadores da marca Core 2 , Pentium Dual-Core , Celeron (Core) e Xeon.

Família de processadores Intel Pentium III
Logotipo padrão (1999-2003)	Logotipo para celular (1999-2003)	Área de Trabalho
		Codinome	Essencial	Data de lançamento
		Katmai Coppermine Coppermine T Tualatin	(250 nm) (180 nm) (180 nm) (130 nm)	Fevereiro de 1999 outubro de 1999 junho de 2001 junho de 2001
Lista de microprocessadores Intel Pentium III

Katmai

Um cartucho Pentium III Katmai SECC2 com dissipador de calor removido.

Katmai Die shot

A primeira variante do Pentium III foi o Katmai (código de produto Intel 80525). Foi mais um desenvolvimento do Deschutes Pentium II. O Pentium III viu um aumento de 2 milhões de transistores em relação ao Pentium II. As diferenças foram a adição de unidades de execução e suporte de instrução SSE e um controlador de cache L1 aprimorado (o controlador de cache L2 foi deixado inalterado, pois seria totalmente redesenhado para Coppermine de qualquer maneira), que foram responsáveis ​​pelas pequenas melhorias de desempenho em relação ao " Deschutes "Pentium IIs. Foi lançado pela primeira vez em velocidades de 450 e 500 MHz em fevereiro de 1999. Mais duas versões foram lançadas: 550 MHz em 17 de maio de 1999 e 600 MHz em 2 de agosto de 1999. Em 27 de setembro de 1999, a Intel lançou o 533B e 600B rodando em 533 e 600 MHz, respectivamente. O sufixo 'B' indicava que ele apresentava um FSB de 133 MHz, em vez do FSB de 100 MHz dos modelos anteriores.

O Katmai contém 9,5 milhões de transistores, sem incluir o cache L2 de 512 Kbytes (que adiciona 25 milhões de transistores), e tem dimensões de 12,3 mm por 10,4 mm (128 mm ² ). É fabricado no processo P856.5 da Intel, um processo semicondutor de óxido metálico complementar de 0,25 micrômetro ( CMOS ) com cinco níveis de interconexão de alumínio . O Katmai usava o mesmo design baseado em slot do Pentium II, mas com o cartucho de contato de borda única (SECC) 2 Slot 1, que permitia o contato direto do núcleo da CPU com o dissipador de calor. Houve alguns modelos anteriores do Pentium III com 450 e 500 MHz embalados em um cartucho SECC mais antigo destinado a fabricantes de equipamento original (OEMs).

Um nível notável para os entusiastas foi o SL35D. Esta versão do Katmai foi oficialmente classificada para 450 MHz, mas geralmente continha chips de cache para o modelo de 600 MHz e, portanto, normalmente pode funcionar a 600 MHz.

Mina de cobre

Um Coppermine FC-PGA Pentium III de 900 MHz .

Coppermine Die Shot

A segunda versão, com o codinome Coppermine (código do produto Intel: 80526), ​​foi lançada em 25 de outubro de 1999, rodando a 500, 533, 550, 600, 650, 667, 700 e 733 MHz. De dezembro de 1999 a maio de 2000, a Intel lançou Pentium IIIs rodando a velocidades de 750, 800, 850, 866, 900, 933 e 1000 MHz (1 GHz). Ambos os modelos 100 MHz FSB e 133 MHz FSB foram feitos. Para modelos que já estavam disponíveis com a mesma frequência, um "E" foi anexado ao nome do modelo para indicar núcleos usando o novo processo de fabricação de 0,18  μm . Um "B" adicional foi acrescentado posteriormente para designar os modelos FSB de 133 MHz, resultando em um sufixo "EB". No desempenho geral, o Coppermine tinha uma pequena vantagem sobre os Advanced Micro Devices (AMD) Athlons contra os quais foi lançado, que foi revertida quando a AMD aplicou seu próprio encolhimento do die e adicionou um cache L2 on-die ao Athlon. O Athlon tinha a vantagem no código intensivo de ponto flutuante, enquanto o Coppermine podia ter um desempenho melhor quando as otimizações SSE eram usadas, mas em termos práticos havia pouca diferença no desempenho dos dois chips, clock por clock. No entanto, a AMD foi capaz de aumentar a freqüência do Athlon, atingindo velocidades de 1,2 GHz antes do lançamento do Pentium 4.

Em desempenho, o Coppermine certamente marcou um passo maior do que o Katmai ao introduzir um cache L2 no chip, que a Intel chama de Advanced Transfer Cache (ATC). O ATC opera na taxa de clock do núcleo e tem uma capacidade de 256 KB, o dobro do cache on-chip anteriormente nos Mendocino Celerons. É um conjunto associativo de oito vias e é acessado por meio de um bus Double Quad Word Wide de 256 bits, quatro vezes mais largo que o de Katmai. Além disso, a latência caiu para um quarto em comparação com Katmai. Outro termo de marketing da Intel foi Advanced System Buffering , que englobava melhorias para melhor aproveitar um barramento de sistema de 133 MHz. Isso inclui 6 buffers de preenchimento (vs. 4 em Katmai), 8 entradas de fila de barramento (vs. 4 em Katmai) e 4 buffers de write-back (vs. 1 em Katmai). Sob pressão competitiva do AMD Athlon , a Intel retrabalhou os internos, finalmente removendo algumas das conhecidas paralisações de pipeline . Como resultado, os aplicativos afetados pelas paralisações rodaram mais rápido no Coppermine em até 30%. O Coppermine continha 29 milhões de transistores e foi fabricado em um processo de 0,18 μm.

Embora seu codinome pudesse dar a impressão de que ele usava interconexões de cobre , suas interconexões eram de alumínio. O Coppermine estava disponível em FC-PGA ou FC-PGA2 de 370 pinos para uso com Socket 370 , ou em SECC2 para Slot 1 (todas as velocidades, exceto 900 e 1100). As CPUs FC-PGA e Slot 1 Coppermine têm uma matriz exposta, no entanto, a maioria dos SKUs de frequência mais alta começando com o modelo de 866 MHz também foram produzidos em variantes FC-PGA2 que apresentam um dissipador de calor integrado (IHS). Isso por si só não melhorou a condutividade térmica, pois adicionou outra camada de metal e pasta térmica entre a matriz e o dissipador de calor, mas ajudou muito a manter o dissipador de calor plano contra a matriz. As primeiras minas de cobre sem o IHS tornavam a montagem do dissipador de calor um desafio. Se o dissipador de calor não estiver nivelado com a matriz, a eficiência da transferência de calor será bastante reduzida. Alguns fabricantes de dissipadores de calor começaram a fornecer almofadas em seus produtos, semelhante ao que a AMD fez com o Athlon "Thunderbird" para garantir que o dissipador fosse montado de forma plana. A comunidade entusiasta chegou ao ponto de criar correções para auxiliar na manutenção de uma interface plana.

Uma versão de 1,13 GHz (S-Spec SL4HH) foi lançada em meados de 2000, mas notoriamente lembrada depois que uma colaboração entre HardOCP e Tom's Hardware descobriu várias instabilidades com a operação do novo grau de velocidade da CPU. O núcleo Coppermine não conseguiu atingir a velocidade de 1,13 GHz de forma confiável sem vários ajustes no microcódigo do processador, resfriamento efetivo, voltagem mais alta (1,75 V vs. 1,65 V) e plataformas especificamente validadas. A Intel apenas suportou oficialmente o processador em sua própria placa-mãe baseada no VC820 i820 , mas mesmo esta placa-mãe apresentou instabilidade nos testes independentes dos sites de análise de hardware. Em benchmarks estáveis, o desempenho mostrou-se abaixo da média, com o CPU de 1,13 GHz igualando-se a um modelo de 1,0 GHz. O Hardware de Tom atribuiu esse déficit de desempenho ao ajuste relaxado da CPU e da placa-mãe para melhorar a estabilidade. A Intel precisou de pelo menos seis meses para resolver os problemas usando uma nova revisão cD0 e relançou as versões de 1,1 GHz e 1,13 GHz em 2001.

O console de jogos Xbox da Microsoft usa uma variante da família Pentium III / Mobile Celeron em um formato Micro-PGA2 . O designador sSpec dos chips é SL5Sx, o que o torna mais semelhante ao processador Mobile Celeron Coppermine-128 . Ele compartilha com o Coppermine-128 Celeron seu cache L2 de 128 KB e tecnologia de processo de 180 nm, mas mantém a associatividade do cache de 8 vias do Pentium III.

Coppermine T

Esta revisão é uma etapa intermediária entre o Coppermine e o Tualatin, com suporte para lógica de sistema de baixa tensão presente no último, mas a alimentação do núcleo dentro das especificações de tensão previamente definidas do primeiro, de modo que poderia funcionar em placas de sistema mais antigas.

A Intel usou as minas de cobre FC-PGA2 mais recentes com a revisão cD0 e as modificou para que funcionassem com operação de barramento de sistema de baixa tensão em 1,25 V AGTL , bem como níveis de sinal AGTL + 1,5 V normais , e detectariam automaticamente o clocking diferencial ou single-ended. Esta modificação os tornou compatíveis com as placas Socket 370 de última geração com suporte a CPUs Tualatin, mantendo a compatibilidade com as placas Socket 370 mais antigas. O Coppermine-T também tinha capacidades de multiprocessamento simétrico bidirecional, mas apenas em placas Tualatin.

Eles podem ser diferenciados dos processadores Tualatin por seus números de peça, que incluem os dígitos "80533", por exemplo, o 1133 MHz SL5QK P / N é RK80533PZ006256, enquanto o 1000 MHz SL5QJ P / N é RK80533PZ001256.

Tualatin

A 1,13 GHz FC-PGA2 Tualatin-256 Intel Pentium III-T.

Tualatin die shot

A terceira revisão, Tualatin (80530), foi um teste para o novo processo de 0,13 μm da Intel. Pentium IIIs baseado em Tualatin foram lançados durante 2001 até o início de 2002 em velocidades de 1,0, 1,13, 1,2, 1,26, 1,33 e 1,4 GHz. Uma redução básica do Coppermine, nenhum novo recurso foi adicionado, exceto para lógica de pré-busca de dados adicionada semelhante ao Pentium 4 e Athlon XP para um uso potencialmente melhor do cache L2, embora seu uso em comparação com essas CPUs mais recentes seja limitado devido ao FSB relativamente menor largura de banda (FSB ainda era mantido em 133 MHz). Foram produzidas variantes com cache L2 de 256 e 512 KB, sendo o último denominado Pentium III-S; esta variante era destinada principalmente a servidores de baixo consumo de energia e também apresentava suporte SMP exclusivamente dentro da linha Tualatin.

Embora a designação Socket 370 tenha sido mantida, o uso de sinalização de 1,25 AGTL no lugar de 1,5 V AGTL + tornou as placas-mãe anteriores incompatíveis. Essa confusão foi transferida para a nomenclatura do chipset, onde apenas a etapa B do chipset i815 era compatível com os processadores Tualatin. Uma nova diretriz VRM também foi projetada pela Intel, versão 8.5, que exigia etapas de tensão mais finas e estreiava a linha de carga Vcore (no lugar da tensão fixa, independentemente da corrente em 8.4). Alguns fabricantes de placas-mãe marcariam a mudança com soquetes azuis (em vez de brancos), e muitas vezes também eram compatíveis com as versões anteriores das CPUs Coppermine.

O Tualatin também formou a base para o processador móvel Pentium III-M altamente popular, que se tornou o chip móvel da linha de frente da Intel (o Pentium 4 consumia significativamente mais energia e, portanto, não era adequado para essa função) pelos próximos dois anos . O chip ofereceu um bom equilíbrio entre consumo de energia e desempenho, encontrando assim um lugar em portáteis de desempenho e na categoria "fino e leve".

O Pentium III baseado em Tualatin teve um bom desempenho em algumas aplicações em comparação com o Pentium 4 baseado em Willamette mais rápido e até mesmo os Athlons baseados em Thunderbird. Apesar disso, seu apelo foi limitado devido à incompatibilidade mencionada com os sistemas existentes, e o único chipset oficialmente suportado da Intel para Tualatins, o i815, só conseguia lidar com 512 MB de RAM, em oposição a 1 GB de RAM registrada com o chipset 440BX mais antigo e incompatível. No entanto, a comunidade de entusiastas encontrou uma maneira de executar o Tualatins em placas baseadas no chipset BX então onipresentes, embora muitas vezes fosse uma tarefa não trivial e exigisse algum grau de habilidades técnicas.

As CPUs Pentium III baseadas em Tualatin geralmente podem ser visualmente distinguidas dos processadores baseados em Coppermine pelo dissipador de calor integrado de metal (IHS) fixado na parte superior do pacote. No entanto, os últimos modelos de Coppermine Pentium IIIs também apresentavam o IHS - o dissipador de calor integrado é na verdade o que distingue o encapsulamento FC-PGA2 do FC-PGA - ambos são para placas-mãe Socket 370.

Antes da adição do dissipador de calor, às vezes era difícil instalar um dissipador de calor em um Pentium III. Era preciso ter cuidado para não colocar força no núcleo em um ângulo, pois isso faria com que as bordas e cantos do núcleo quebrassem e poderiam destruir a CPU. Às vezes também era difícil conseguir um acoplamento plano da CPU e das superfícies do dissipador de calor, um fator de importância crítica para uma boa transferência de calor. Isso se tornou cada vez mais desafiador com os CPUs Socket 370, em comparação com seus predecessores do Slot 1 , por causa da força necessária para montar um cooler baseado em soquete e o mecanismo de montagem de 2 lados mais estreito (o Slot 1 apresentava montagem de 4 pontos). Como tal, e porque o Tualatin de 0,13 μm tinha uma área de superfície de núcleo ainda menor do que o Coppermine de 0,18 μm, a Intel instalou o dissipador de calor de metal no Tualatin e em todos os futuros processadores para desktop.

O núcleo Tualatin foi nomeado após o Vale Tualatin e o Rio Tualatin em Oregon , onde a Intel possui grandes instalações de fabricação e design.

Implementação SSE do Pentium III

CPU Pentium III Slot 1 montado em uma placa-mãe

Como o Katmai foi construído no mesmo processo de 0,25 µm do Pentium II "Deschutes", ele teve que implementar extensões SIMD de streaming (SSE) usando o mínimo de silício. Para atingir esse objetivo, a Intel implementou a arquitetura de 128 bits ao fazer um ciclo duplo dos caminhos de dados de 64 bits existentes e ao fundir a unidade multiplicadora SIMD-FP com o multiplicador FPU escalar x87 em uma única unidade. Para utilizar os caminhos de dados de 64 bits existentes, Katmai emite cada instrução SIMD-FP como dois μops . Para compensar parcialmente a implementação de apenas metade da largura arquitetônica do SSE, Katmai implementa o somador SIMD-FP como uma unidade separada na segunda porta de despacho. Essa organização permite que a metade de um SIMD multiplique e a metade de um SIMD add independente sejam emitidos juntos trazendo o pico de rendimento para quatro operações de ponto flutuante por ciclo - pelo menos para código com uma distribuição uniforme de multiplicações e adições.

O problema era que a implementação de hardware de Katmai contradizia o modelo de paralelismo implícito no conjunto de instruções SSE. Os programadores enfrentaram um dilema de escalonamento de código: "O código SSE deve ser ajustado para os recursos de execução limitados do Katmai ou deve ser ajustado para um futuro processador com mais recursos?" As otimizações SSE específicas do Katmai produziram o melhor desempenho possível da família Pentium III, mas foi abaixo do ideal para o Coppermine em diante, bem como para futuros processadores Intel, como as séries Pentium 4 e Core.

Especificações básicas

Controvérsia sobre questões de privacidade

O Pentium III foi o primeiro CPU x86 a incluir um número de identificação único e recuperável, denominado Processor Serial Number (PSN). O PSN de um Pentium III pode ser lido pelo software por meio da instrução CPUID se esse recurso não tiver sido desabilitado por meio do BIOS .

Em 29 de novembro de 1999, o Painel de Avaliação de Opções de Ciência e Tecnologia (STOA) do Parlamento Europeu , após seu relatório sobre técnicas de vigilância eletrônica, pediu aos membros da comissão parlamentar que considerassem medidas legais que "impediriam que esses chips fossem instalados nos computadores europeus. cidadãos. "

A Intel acabou removendo o recurso PSN dos Pentium IIIs baseados em Tualatin, e o recurso estava ausente no Pentium 4 e Pentium M.

Um recurso bastante equivalente, o Número de Identificação do Processador Protegido (PPIN) foi adicionado posteriormente às CPUs x86 com pouco aviso público, começando com a arquitetura Ivy Bridge da Intel e CPUs Zen 2 AMD compatíveis. Ele é implementado como um conjunto de registros específicos do modelo e é útil para o tratamento de exceções de verificação de máquina .

Pentium III RNG (gerador de número aleatório)

Um novo recurso foi adicionado ao Pentium III: um gerador de números aleatórios baseado em hardware . Foi descrito como "vários osciladores combinam suas saídas e aquela forma de onda ímpar é amostrada de forma assíncrona." Esses números, no entanto, eram de apenas 32 bits, em um momento em que os controles de exportação eram de 56 bits e superiores, portanto, não eram o estado da arte.

Veja também

• Microprocessador Intel Pentium 4
• Lista de microprocessadores Intel Pentium III
• Lista de microprocessadores Intel Celeron

Referências

links externos

• Lista de várias designações de modelo alfanumérico PII, PIII e Celeron
• Comparação de arquiteturas de CPU x86 de 7ª geração
• Intel FAQ sobre o número de série do processador Pentium III

Fichas técnicas da Intel

• Pentium III (Katmai)
• Pentium III (Coppermine)
• Pentium III (Tualatin)