Pentium II Klamath

У травні 1997 року Intel представила новий процесор, який назвала Pentium II. Кажучи про процесори шостого покоління ми будемо крім офіційної назви процесора, згадувати його кодову назву, оскільки практичний кожен Р6 процесор в рамках однієї офіційної назви (наприклад: Pentium II) має ряд модифікацій, що принципово відрізняються. Отже, кодове ім'я першого Pentium II: Klamath. Що з себе представляв новий процесор?

Багато в чому новий процесор був спадкоємцем Pentium Pro. Pentium II Klamath мав подвійну незалежну шину для зв'язку з кешем другого рівня і оперативною пам'яттю, мав поліпшену суперскалярну архітектуру, був оптимізований під 32-розрядні додатки. Але при цьому, на відміну від Pentium Pro, він підтримував набір команд ММХ, було поліпшене виконання 16-розрядних застосувань, в яких Pentium Pro був не сильний. Але головна зміна торкнулася кеша другого рівня. Як ми вже говорили, вартість виготовлення Pentium Pro була украй висока саме із-за необхідності до корпус процесора упакувати два абсолютно різних кристала: сам процесор і кеш другого рівня. Випускаючи процесор Pentium II, Intel просували його вже не на ринок дуже дорогих серверів, а на ринок робочих станцій і домашніх комп'ютерів. Тому Intel відмовляється від такого дорогого, як в Pentium Pro способу виготовлення процесора з кешем, і застосовує інший підхід. Intel вирішує з міркувань економії, розмістити кеш L2 не у одному корпусі з процесором. Процесор Pentium II є самим кристалом процесора, без кеша L2 всередині, і цей кристал припаяний невеликого розміру хустці, на якій крім самого процесора, встановлений і кеш другого рівня. Вся ця конструкція поміщається в картрідж і у такому вигляді продається. Тобто з одного боку Intel видаляє L2 з корпусу кристала, з інший процесор і його кеш другого рівня об'єднані в загальному картріджі, процесор у такому вигляді встановлюється на материнську плату, а процесор спілкується з кешем безпосередньо, минувши материнську плату. Проте обмін кеш - процесор відбувається вже не на повній частоті процесора, як у Pentium Pro, а на половині частоти процесора. Це зроблено для того, щоб зменшити вартість процесора, оскільки повношвидкісний кеш, що встановлюється в картрідж Pentium II, зробив би процесор дуже дорогим.

Отже, перший Pentium II, ядро Klamath. Кеш першого рівня: 32кб (16+16). Об'єм кеша другого рівня: 512кб. Частота його роботи: половина частоти роботи процесора (а не частота системної шини, як у Pentium систем). Процесор поставляється в картріджі, всередині сам процесор і кеш L2. Набори команд: крім х86 і х87, підтримується набір команд ММХ. Технологія виробництва: 0.35 мкм (як і Pentium MMX). Живлення: 2.8В. Частот роботи процесора: 233, 266, 300, 333МГц. Частота системної шини: 66 Мгц. Процесорний роз'єм: Slot1 - новий роз'єм процесора для установки картріджа з процесором і кешем другого рівня. Intel переходить на роз'єм типу Slot тільки із-за необхідності розміщувати на процесорній плати і сам процесор і L2 кеш, що робить непридатним роз'єм типу Socket, що повсюдно застосовувався раніше.

Продуктивність нового процесора помітно перевищує продуктивність Pentium MMX за рахунок DIB, поліпшеної суперскалярности, високошвидкісного кеша L2, переробленого співпроцесора. Що ж до розгону нового процесора, то з цим справи йшли достатньо погано. По-перше, він був виготовлений по старій, такій, що застосовувалася ще в Pentium MMX технології 0.35 мкм, при цьому працював на вищих частотах, тобто його потенціал розгону за визначенням нижче, ніж у Pentium MMX. Але процесори Pentium II Klamath погано розгонилися навіть не стільки через це, скільки із-за інтегрованого в картрідж кеша другого рівня. Справа у тому, що це кеш Intel не виготовляв сам, а набував у відповідного виробника, а високошвидкісний кеш стоїть украй дорого. Який же Intel резон ставити, наприклад, в 266 PII (кеш повинен працювати на 133 Мгц) більш високошвидкісної і отже дорожчий кеш??? Звичайно саме кеш L2, встановлюваний в процесорний картрідж, не давав розгонитися Pentium II, адже, пригадаємо, частота роботи кеша другого рівня у процесора PII прямо пов'язана з частотою роботи самого процесора.