Микропроцессоры Pentium MMX и Pentium II

В январе и в июне 1997 года прошли презентацию модернизированные для работы в мультимедийной технологии микропроцессоры Pentium и Pentium Pro, получившие торговые марки, соответственно Pentium MMX(MMX — MultiMedia eXtention) иPentium II. МП Pentium MMX содержит дополнительные 57 команд, ориентированных на обработку аудио- и видеоинформации, увеличенную вдвое (до 32 Кбайт) кэш-память L1, дополнительные восемь 64-битовых регистров, новый блок предсказания ветвлений, заимствованный у МП Pentium Pro и другое.

Для эффективного использования этих микропроцессоров во все старые программы (в том числе и в операционные системы Windows 95, Windows NT) необходимо было включить согласующие программные фрагменты; правда и без них МП Pentium MMX несколько производительнее просто МП Pentium. При выполнении обычных приложений Pentium MMX на 10–15% быстрее Pentium, а при работе мультимедийных приложений с использованием новых 57 команд он уже эффективнее на 30% (для сравнения: МП Pentium Pro опережает МП Pentium при выполнении обычных приложений примерно на 20%). Программы, написанные с учетом специфики Pentium MMX, не будут работать на ПК с обычным МП Pentium. Для МП Pentium MMX требуется системная плата с разъемом Socket 7, с BIOS, поддерживающим MMX, и с двумя напряжениями питания (3,5 и 2,8 В).

МП Pentium II имеет иную конструкцию, нежели все остальные МП, в частности, он выполнен в виде небольшой платы-картриджа (корпус SECC), на которой размещены сам процессор (содержащий 7,5 млн. транзисторов, против 5,5 млн. в МП Pentium Pro) и четыре микросхемыкэш-памяти 2-го уровня, общим объемом 512 Кбайт. Кэш-память 1-го уровня, находящаяся в микросхеме самого процессора, имеет емкость 32 Кбайт, против 16 Кбайт, имевшихся в МП Pentium Pro, но кэш-память 2-го уровня работает не на внутренней частоте МП, а на вдвое меньшей частоте.

Важным отличием Pentium II является архитектура двойной независимой шины (первые варианты введения такой шины были уже у МП Pentium Pro). Процессор обменивается данными с кэш-памятью L2 по специализированной высокоскоростной шине (иногда называемой backside — задней), отделенной от системной шины (frontside — передней). Системная шина работает на частоте материнской платы, и это существенно снижает эффективное быстродействие компьютера. Наличие же backside-шины ускоряет обмен с кэш-памятью.

МП Pentium II поддерживает двухпроцессорную конфигурацию ПК. В МП Pentium Pro и Pentium II появилась качественно новая технология: начали внедряться так называемые SIMD (Single Instruction Multiply Data — сравните со структурами многопроцессорных систем) инструкции, в которых одно и то же действие совершается над многими данными (эта технология получит развитие в следующих моделях МП). МП производится на основе технологии 0,35 мкм и использует напряжение питания 2,8 В. Для него, естественно, требуется иная системная плата, чем для всех других Pentium. Микропроцессоры Pentium II имеют много модификаций: Klamath, Deschutes, Katmai, Tanga и другие.

Для более дешевых компьютеров предложили облегченный вариант процессора, названный Celeron. Первые процессоры Celeron имели частоты 266 и 300 МГц. Кэш 2-го уровня исключили, что заметно отразилось на производительности ПК, и ПК на их основе оказались малоэффективными. Тогда были выпущены процессоры Celeron А(позднее букву А изъяли), которые имеют небольшой (128 Кбайт) кэш L2, установленный на плате МП и работающий уже на полной частоте МП. Эти процессоры, известные также под названием Mendocino, стали очень популярными.

Кроме особенностей вторичного кэша процессор Celeron имеет следующие отличия от Pentium II:

l разрядность шины адреса сокращена с 36 до 32 битов (адресуемая память — 4 Гбайт);

l несколько ослаблены процедуры контроля достоверности преобразования информации;

l Celeron предназначен только для однопроцессорных конфигураций.

Большинство МП Pentium II, в том числе и Celeron , поддерживают частоту шины системной платы 133 МГц и более (предыдущие модели — только 100 МГц).