Pentium II
| Production | De 7 mai 1997 à 26 décembre 2003[1] |
|---|---|
| Fabricant | Intel |
| cpuid |
Klamath: 80522 Deschutes et Tonga: 80523 Dixon: 80524 |
| Fréquence | 233MHzà 450MHz |
|---|---|
| Fréquence duFSB | 66MT/sà 100MT/s |
| Niveau 1 | 32 KB (16 KB données + 16 KB instructions) |
|---|---|
| Niveau 2 | 256 KB - 512 KB |
| Finesse de gravure | 180nmà 350nm |
|---|---|
| Nombre de transistors |
|
| Cœur |
|
| Socket(s) |
| Architecture | IA-32 |
|---|---|
| Extensions | MMX,PAE |
| Micro-architecture | P6 |
LePentium IIdésigne la sixième génération demicroarchitecture( "P6" ) d'Intelet lesmicroprocesseurscompatiblesx86introduits le 7 mai 1997. Contenant 7,5 millions detransistors(27,4 millions dans le cas du Dixon mobile avec 256kode cache L2 on-die), le Pentium II était une version améliorée du premier noyau de la génération P6 duPentium Pro,qui contenait 5,5 millions de transistors. Toutefois, son sous-système de cache L2 était inférieur à celui des Pentium Pro. Il s'agit d'un microprocesseur à cœur unique.
Vue d'ensemble
[modifier|modifier le code]Le microprocesseur Pentium II était largement basé sur la microarchitecture de son prédécesseur, lePentium Pro,mais avec quelques améliorations significatives[2].
Contrairement aux processeursPentiumetPentium Proprécédents, l'unité centrale du Pentium II était logée dans un module à fente plutôt que dans un socle d'unité centrale. Le processeur et les composants associés se trouvaient sur une carte fille similaire à unecarte d'extensionclassique, dans une cartouche en plastique. Undissipateur thermiquefixe ou amovible était placé sur un côté, parfois avec son propreventilateur[3].
Intel a pris la décision de concevoir un boîtier plus imposant afin de séparer le cache secondaire du processeur tout en maintenant une connexion étroite via un bus dorsal. À la différence duPentium Pro,où lecache L2intégré fonctionnait à la même fréquence que le processeur, dans le cas du Pentium II, ce cache opère à la moitié de cette fréquence. Malgré cela, pour compenser, son associativité a été augmentée à 16 voies, comparé aux 4 voies du Pentium Pro, et sa capacité est demeurée à 512ko,soit le double de la plus petite option de 256kosur le Pentium Pro[4],[5],[6].Le recours au cache externe a permis de remédier aux problèmes de rendement limité rencontrés avec le Pentium Pro, facilitant ainsi l'introduction du Pentium II à un niveau de prix accessible au grand public[7],[8].
Les performances d'exécution du code16 bitsont été améliorées sur le Pentium II, comblant ainsi une lacune notable du Pentium Pro, grâce à l'ajout de caches deregistresde segments. À cette époque, la plupart des logiciels grand public utilisaient encore partiellement du code 16 bits pour diverses raisons. De plus, le problème des registres partiels a été résolu grâce à l'introduction d'un drapeau interne permettant d'éviter les rinçages dupipelinedans la mesure du possible[9].Pour compenser la lenteur du cache L2, le Pentium II était équipé de 32kode cache L1, soit le double de celui du Pentium Pro, ainsi que de 4tampons d'écriture(contre 2 sur le Pentium Pro). Ces tampons pouvaient être utilisés par l'un ou l'autre pipeline, contrairement au Pentium Pro où ils étaient dédiés à un seul pipeline[10],[11].De plus, le Pentium II fut le premier processeur basé sur le P6 à mettre en œuvre le jeu d'instructionsIntel MMXintegerSIMD,déjà présent sur lePentium MMX[7].
Le Pentium II était une version plus grand public du Pentium Pro[12].Il était moins cher à fabriquer en raison de la mémoire cache L2 séparée et plus lente. Les performances 16 bits améliorées et la prise en charge MMX en faisaient un meilleur choix pour les systèmes d'exploitation grand public, tels queWindows 9x,et les applications multimédias. La pénalité de performance de la mémoire cache L2, plus lente et moins chère, a été atténuée par le doublement de la mémoire cache L1 et par des améliorations architecturales pour les codes hérités. Les performances générales du processeur ont été améliorées tout en réduisant les coûts[7],[13].
Tous les Pentium II Klamath et certains des premiers Pentium II Deschutes utilisent un contrôleur de cache L2 combiné à une puce de RAM tag qui ne permet de mettre en cache que 512Mo;bien qu'il soit théoriquement possible d'installer plus de RAM, cela se traduirait par des performances très lentes. Si cette limite n'était pratiquement pas pertinente pour l'utilisateur domestique moyen à l'époque, elle constituait un problème pour certains utilisateurs destations de travailou deserveurs.On peut supposer qu'Intela délibérément mis en place cette limite pour distinguer le Pentium II de la gammePentium Pro,plus haut de gamme, qui dispose d'une zone de mémoire cache complète de 4Go.La révision '82459AD' de la puce sur certains Pentium II à 333MHzet sur tous les Pentium II à 350MHzet plus a levé cette restriction et a également offert une zone de mémoire cache complète de 4Go[14],[15].
Variantes
[modifier|modifier le code]Klamath
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Le microprocesseur Klamath Pentium II original (code produit Intel 80522) fonctionnait à 233, 266 et 300MHzet était produit dans un processus de 0,35μm[16],[7],[17],[18],mais la version à 300MHzn'est devenue disponible en grandes quantités que plus tard en 1997[17],[18].Ces CPU avaient un bus frontal de 66MHzet étaient initialement utilisés sur descartes mèreséquipées du chipset vieillissant Intel 440FX Natoma conçu pour lePentium Pro[19],[20],[21].Les systèmes basés sur le Pentium II utilisant le chipset Intel 440LX Balboa ont largement popularisé laSDRAM(qui devait remplacer laEDO RAMet avait déjà été introduite avec le 430VX), ainsi que lebus graphique AGP[22].
Le 14 juillet 1997, Intel a annoncé une version du Pentium II Klamath avec un cache L2 ECC de 2× 72 bits pour lesserveursd'entrée de gamme, par opposition au cache L2 non ECC de 2× 64 bits des modèles ordinaires[23].Les bits supplémentaires lui confèrent une capacité de correction des erreurs intégrée au matériel, sans incidence sur les performances. La variante peut être déterminée par le numéro de pièce du processeur.
Deschutes
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Le noyau Deschutes Pentium II (80523), qui a fait ses débuts à 333MHzen janvier 1998, a été produit avec un processus de 0,25μmet consomme beaucoup moins d'énergie[24],[17].La taille de la puce est de 113mm2.La variante à 333MHza été le dernier processeur Pentium II à utiliser l'ancien bus frontal à 66 MT/s; tous les modèles Deschutes-core ultérieurs ont utilisé unFSBà 100 MT/s. Plus tard en 1998, des Pentium II fonctionnant à 266, 300, 350, 400 et 450MHzont également été commercialisés[17],[25].
Le noyau Deschutes a introduit les instructions FXSAVE et FXRSTOR pour la sauvegarde et la restauration rapides du contexteFPU[26].Vers la fin de sa durée de vie, des puces Deschutes capables de fonctionner à 500MHzdans les limites des spécifications de refroidissement et de conception d'Intel ont été produites. Toutefois, elles n'ont pas été commercialisées. Plutôt que de détruire des unités dont le multiplicateur était déjà verrouillé, les unités Deschutes qui avaient été testées et verrouillées avec un multiplicateur de 5 ont été vendues comme étant à 333MHz.Pour ce faire, l'option bus 100MHza été désactivée.
Alors que Klamath dispose de 4 puces de cache et simule le double port par entrelacement (2 x 64 bits) pour une légère amélioration des performances sur les accès simultanés, Deschutes ne dispose que de 2 puces de cache et offre des performances de cache L2 légèrement inférieures à la même vitesse d'horloge. En outre, Deschutes dispose toujours d'un cache L2 avec ECC[27].
Pentium II OverDrive
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En 1998, le noyau Deschutes de 0,25μma été utilisé pour créer le processeurPentium II Overdrive,qui visait à permettre aux utilisateurs dePentium Proen entreprise de mettre à niveau leurs serveurs vieillissants[28],[12].En combinant le cœur Deschutes dans un boîtierflip-chipavec une puce de cache L2 pleine vitesse de 512koprovenant du Pentium II Xeon dans un module compatibleSocket 8,on obtient un processeur de 300 ou 333MHzpouvant fonctionner sur un bus frontal de 60 ou 66MHz[29],[28],[30].Cette combinaison a permis de réunir certains des aspects les plus attrayants du Pentium II et du Pentium II Xeon. Le Pentium II mobile "Dixon" émulerait cette combinaison avec 256kode cache à pleine vitesse.
Dixon
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Plus tard, en 1999, le noyau Dixon de 0,25; 0,18 (400MHz) μm avec 256kode cache pleine vitesse on-die a été produit pour le marché mobile[31],[32].Les critiques ont montré que le cœur Dixon était le type de Pentium II le plus rapide qui ait été produit.
Voir aussi
[modifier|modifier le code]Références
[modifier|modifier le code]- (en)Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé«Pentium II»(voir la liste des auteurs).
- (en)«Product Change Notification #102659-02», Intel,(consulté le)
- (en)Intel,«MMX™ Microarchitecture of Pentium® Processors With MMX Technology and Pentium® II Microprocessors»
[PDF],surcs.nmsu.edu(consulté le)
- (en)Thomas Pabst, «Intel's Slot 1 CPUs Uncovered»,Tom's hardware,(lire en ligne[archive du])
- Sophie Lange,Configuration et dépannage de PC: Guide de formation avec exercices pratiques - De Windows 7 à Windows 10,Eyrolles,,512p.(ISBN9782212030532),p.3-19
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- (en)Intel,«Pentium® II Processor Developer’s Manual»[archive du][PDF],surftp.utcluj.ro,(consulté le)
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- PierreDandumont,«Il ya 16 ans... le Pentium II», surTom’s Hardware,(consulté le)
- (en)Thomas Pabst, «The Empire Strikes Back: Intel's Pentium II CPU»,Tom's hadware,(lire en ligne[archive du],consulté le)
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