Histórico dos processadores

Evoluo dos ProcessadoresFelipe Tusset

ndiceEniac o Pai dos Computadores Modernos ....................................... 1 Processadores Intel ................................................................... 8 Linha do Tempo ...................................................................... 8 Principais Caractersticas do Processador....................................10 4004, 8008, 8080, 8086..........................................................12 286......................................................................................14 386......................................................................................17 486......................................................................................19 Pentium Clssico ....................................................................20 Pentium MMX ........................................................................20 Pentium Pr ..........................................................................22 Pentium II.............................................................................23 Pentium III ...........................................................................25 PII Xeon e PIII Xeon ...............................................................27 Celeron.................................................................................28 Pentium 4 .............................................................................28 AMD.......................................................................................30 586 e K5...............................................................................30 K6 .......................................................................................31 K6-2 ....................................................................................32 K6-III...................................................................................34 Duron...................................................................................35 Athlon ..................................................................................36 VIA Cyrix ................................................................................41 6x86, 6x86 MX, MII ................................................................42 Cyrix III, Via C3 .....................................................................44 Transmeta Crusoe ....................................................................45 IDT WinChip-2, WinChip-3, WinChip C6 .......................................47 Texas Instruments, IBM, NexGen................................................49 Processadores Para o Prximo Milnio..........................................50Itanium ............................................................................................ 29

IntroduoA pesquisa a seguir vai mostrar o processo evolutivo dos processadores, que nada mais que um pedao de silcio com inmeros condutores comeando do famoso Eniac computador formado por vlvulas que ocupava uma sala inteira at os processadores mais avanados, como os Pentium 4 e os novos AMD K7 que so menores que um mouse. As quatro principais divises do documento vai ser pelas respectivas empresas: Intel, AMD (Advanced Micro Device), e Cyrix que so as maiores do ramo bem como empresas secundrias, sendo cada uma delas mostrando os primeiros processadores at os ltimos modelos e previses futuras.

Evoluo dos Processadores

Eniac o Pai dos Computadores ModernosCharles Babbage, considerado o pai do computador atual, construiu em 1830 o primeiro computador do mundo, cem anos antes de se tornar realidade. O projeto de Babbage apresentava desvantagens; uma delas era o fato de que o seu computador deveria ser mecnico, e a outra era a precariedade da engenharia da poca. Apesar dos problemas, Charles Babbage construiu um aparelho que impressionou o governo ingls. Entretanto, a histria da computao comeou muito antes. Como sabemos, o computador uma mquina capaz de efetuar clculos com um grupo de nmeros e ainda adaptvel para efetuar novos clculos com um outro grupo de nmeros. O primeiro "modelo" foi o baco, usado desde 2000 a.C. Ele um tipo de computador em que se pode ver claramente a soma nos fios. Blaise Pascal, matemtico, fsico e filsofo francs, inventou a primeira calculadora mecnica em 1642. A calculadora trabalhava perfeitamente, ela transferia os nmeros da coluna de unidades para a coluna de dezenas por um dispositivo semelhante a um velocmetro do automvel. Pascal chamou sua inveno de Pascalina. Nos anos que se seguiram, vrios projetos foram feitos com intuito de aperfeioar essa primeira calculadora. Entretanto, nada de significativo aconteceu, at que Babbage e Ada Lovelace comearam a considerar melhor o problema. Em 1822, Babbage apresentou a Sociedade Real de Astronomia o primeiro modelo de uma mquina de "diferena", capaz de fazer clculos necessrios para elaborar uma tabela de logaritmos. O nome da mquina foi derivado de uma tcnica de matemtica abstrata, o mtodo das diferenas. Com o incentivo da sociedade, Charles Babbage continuou a trabalhar no aperfeioamento da mquina.

Mquina de diferena; Babbage.2 Felipe Tusset


Com Ada Lovelace, filha de Lord Byron, iniciou um projeto mais ambicioso para construir uma "mquina analtica". Foi projetada para calcular valores de funes matemticas bem mais complexas que as funes logartmicas. A mquina era enorme, demostrava inmeros problemas e simplesmente no funcionava. Grande parte da arquitetura lgica e da estrutura dos computadores atuais provm dos projetos de Charles Babbage, que lembrado como um dos fundadores da computao moderna.

Mquina analtica de Ada Lovelace. S por volta de 1936, as idias de Babbage foram comprovadas, quando um jovem matemtico de Cambridge, Alan Turing, publicou um artigo, pouco conhecido, On computable numbers. O nome de Turing quase desconhecido para o pblico, mas sua contribuio foi fundamental para o desenvolvimento de idias que ocorreriam antes do computador propriamente dito tornar-se realidade. Os cientistas admitiam que a matemtica no era uma arte misteriosa, e sim uma cincia inteiramente relacionada com regras lgicas. Se uma mquina recebesse essas regras e o problema a ser solucionado, ela seria capaz de resolve-lo. No entanto, os esforos dos mais competentes matemticos foram inteis para desenvolver tal mquina. Turing decidiu examinar o impasse de outra maneira. Verificou os tipos de problemas que uma mquina poderia resolver seguindo regras lgicas, e tentou fazer uma lista de todos eles. Turing liderou uma equipe de pesquisa na Inglaterra e desenvolveu a mais secreta inveno da Segunda Guerra Mundial, o Colossus, o primeiro computador eletromecnico do mundo, que pode decifrar os cdigos alemes de mensagens "Enigma", durante a guerra, melhor apresentado abaixo. Depois da guerra, Turing colaborou no projeto do primeiro computador dos Estados Unidos, o Eniac (Eletrical Numerical Integrator and Calculator), desenvolvido na Universidade da Pensilvnia desde 1943. Ainda imperfeito, era composto de 18000 vlvulas, 15000 rels e emitia o equivalente a 200 quilowatts de calor. Essa enorme mquina foi alojada em uma sala de 9m por 30m. O desenvolvimento do computador continuou, mas s com a inveno do transistor de silcio, em 1947, tornou-se possvel aumentar a velocidade das operaes na computao.

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Modelo do Eniac. Em meados dos anos 60, os cientistas observaram que um circuito eletrnico funcionaria de modo igualmente satisfatrio se tivesse o tamanho menor. Os laboratrios comearam experimentando a colocao de um projeto de circuito no chip. Antes do fim dos anos 60, nasceu o "circuito integrado", com isso a computao deu um grande passo frente. O desenvolvimento de um circuito em um nico chip levou construo de mltiplos circuitos em um s chip; e o resultado inevitvel da colocao de vrios chips juntos foi o comeo do microprocessador. A Figura Abaixo Mostra o Eniac em um Chip de Silcio.

Eniac II.

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Diferenas entre os Eniacs. Componente Tubos de Vcuo Transistors Resistors Capacitores Velocidade do Clock Energia para operar Eniac 18.000 No Tem 170.000 10.000 100 KHz 174 Kw Eniac II Chip No Tem 250.000 No Tem No Tem 20 MHz 0.5 W

Jornal Mostrando o Lanamento do Eniac II.

baco, usado desde 2000 a.C. Ele ("Digamos Assim") o primeiro computador

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Um outro grande projeto da poca, anterior ao ENIAC e por isso pioneiro, foi o Colossus, desenvolvido na Inglaterra no perodo de 1939 a 1943 com a inteno de quebrar o cdigo da mquina de criptografia alem denominada Enigma, que gerava seqncias aleatrias com perodo de 1019 caracteres. Deste projeto, tomou parte Alan Turing, certamente um nome conhecido hoje em dia. Aps a guerra, esse projeto foi descontinuado, mas permaneceu secreto at 1973. Dizem que, se esse projeto fosse publicado logo aps a trmino da guerra, teramos hoje uma grande indstria inglesa de computadores.

O termo bug que sempre , foi usado pelos engenheiros para indicar pequenas falhas em suas mquinas. J em 1870, Thomas Edison falava de bugs em seus circuitos eltricos. Em 1947, os engenheiros que trabalhavam com o Harvard Mark I encontraram uma traa entre seus circuitos, prenderam-na no livro de registro e rotularam-na como o primeiro bug encontrado, como vemos na Figura6 Felipe Tusset


J na rea dos microcomputadores, perguntamo-nos: qual foi o primeiro ? Em 1975 a Revista Popular Electronics apresentou o projeto e anunciou a venda do kit do primeiro microcomputador. Era o Altair 8800, baseado no microprocessador 8008 da Intel, cuja foto est na Figura 1. O nome Altair uma homenagem ao planeta onde se passa o filme Planeta Proibido (1956) , onde O aparece um robot ( Robbie cuja imagem ficaria famosa (Figura 2). Foi tambm ) para esse microcomputador que a dupla Paul Allen e Bill Gates vendeu um de seus primeiros produtos: um interpretador Basic.

PDP-8, primeiro computador com preo acessvel, tendo sido uma mquina da srie PDP onde Ken Thompson e Dennis Ritchie desenvolveram o UNIX.

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Processadores IntelLinha do Tempo1968 - A empresa Intel fundada por Robert N. Noyce, Gordon E. Moore e Andrew Grove. Robert N. Noyce foi o inventor do circuito integrado. 1969 - A 3101 RAM de 64 bits desenvolvida pela Intel. 1970 - A Dinamic desenvolvida pela Dinamic RAM. 1971 - desenvolvido o Microprocessador 4004 de 4 bits e EPROM 1702. 1972 - desenvolvido o Microprocessador 8008 de 8 bits. 1974 - desenvolvido o Microprocessador 8080 de 8 bits. 1976 - desenvolvido o 8748/8048, o 1o. Microcontrolador. 1976 - desenvolvido o Microprocessador 8085 de 8 bits. 1978 - desenvolvido o Microprocessador 8086 de 16 bits. Surge aqui a era dos TV games (futebol, tnis, paredo, etc). 1979 - desenvolvido o Microprocessador 8088 de 8 bits. 1980 - desenvolvido o Co-processador matemtico 8087. 1981 - desenvolvido o Microcomputador IBM-PC baseado no 8088. A IBM licencia o MS-DOS como sistema operacional do PC. No Brasil Zilog e 64k. desenvolvido o NE Z80 com 1k, expansvel at 16k, gravador cassete, TV, com 102 funes. desenvolvido o CP 500 com 48k, disquetes e RS 232. A revista Time escolhe o computador como o Homem do Ano. 1982 - desenvolvido o Microprocessador 80286 de 16 bits. Surge o Arquivamento ptico. O Microcomputador 80186, usado em aplicaes de controle. desenvolvido o Sistema 700 da Prolgica com 2 CPUs Z80 da

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desenvolvido o NE Z8000 com 8k. desenvolvido o CP 200 e TK 82C da Microdigital com 64k, joystick, som, impressora e disquetes. 1983 - A Microsoft lana o Windows, que tornou o DOS mais fcil de ser usado. 1984 - desenvolvido o IBM PC-AT baseado no 80286. 1985 - desenvolvido o Microprocessador (carinhosamente apelidado de "Trs-oito). 80386 DX de32 bits

1986 - desenvolvido o Compaq PC 386 1987 - A IBM-MS (Joint Development Agreement) OS/2 assinam um acordo desenvolvimento conjunto. So desenvolvidos o Windows 2.0, Excel e o Bookshelf, os quais ultrapassam 500 milhes de dlares. 1988 - desenvolvida a Memria com tecnologia Flash. Os HD's atingem a incrvel marca dos 380 MB. Surge a febre dos vrus. A Apple anuncia que levar a Microsoft aos tribunais. desenvolvido o Microprocessador 80386 SX com largura do barramento de 16 bits. 1989 - desenvolvido o Microprocessador 80486DX de 32 bits, com clock de 25 MHz e 20 MPIS, uma performance 50 vezes maior que o 8088. 1990 - desenvolvido o Windows 3.0, cujas vendas ultrapassam 1 bilho de dlares. 1991 - desenvolvido o 80486 SX. 1992 - So desenvolvidos os Processadores 80486 DX2 de 32 bits, com clock de 50 MHz e 41 MPIS, e o Processador 486 DX2-66 com 1,2 milhes de transistores. 1993 - desenvolvido o Processador Pentium de 60 e 66 MHz. desenvolvida a verso empresarial do Windows, encarta em CD-ROM. 1994 - So desenvolvidos os Processadores Pentium 90 e 100 MHz, e o Processador 486 DX4 de 32 bits, com clock de 100 MHz e 70,7 MPIS.Felipe Tusset 9


1995 - desenvolvido o Processador Pentium Pro de150, 166, 180 e 200 MHz, alm de ser desenvolvido o Windows 95. 1996 - desenvolvido o Processador Pentium Pro de 200 MHz. 1997 - Janeiro: desenvolvido o Pentium MMX Tecnology de 166 e 200 MHz com barramento externo de dados de 64 bits e endereamento de 32 bits. Junho: desenvolvido o Pentium MMX de 233 MHz. Maio: desenvolvido o Pentium II de 233, 266, 300 MHz, tecnologia de encapsulamento de cartucho S.E.C. (Single Edge Contact). Ela combina as tecnologias do Processador Pentium Pro com a MMX. A tecnologia AGP acelera a velocidade de trfego de dados do processador para as placas grficas. desenvolvido o DVD (Digital Video Disc) com capacidade para 7 a 28 vezes mais informaes que os CDs musicais e cd-rom's de computador. Julho: citado o nome Memphis, que era uma verso de teste de atualizao do sistema, rebatizado pela Microsoft de Windows 9x. 1998 - desenvolvida a atualizao do Windows 95. Todos os microprocessadores, processadores e co-processadores relacionados foram desenvolvidos pela Intel Corporation, salvo meno contrria.

Principais Caractersticas do ProcessadorAlgumas caractersticas so essenciais para determinar a performance de um processador. Podemos destacar: A freqncia do relgio (clock): estabelece o sincronismo para a comunicao entre os elementos do hardware (memria, processador, perifricos). Quanto maior for o clock, mais operaes podero ser executada no mesmo tempo. Convm salientar que por questo econmicas e tcnicas (interferncias) as placas perifricas geralmente possuem freqncias menores do que a do processador. A evoluo no processo de fabricao do chip com a diminuio de sua potncia permite, que o clock cresa cada dia mais. A limitao o aquecimento do processador que causa erros nas operaes; O barramento interno e externo: os processadores tem evoludo em relao ao comprimento do cdigo que pode ser trabalhado em uma nica operao. Os primeiros processadores permitiam trabalhar com palavras de 8 bits, depois10 Felipe Tusset


vieram os processadores de 16, 32 e atualmente estes trabalham com cdigos de 64 bits. Outro detalhe importante que a rpida evoluo dos processadores no acompanhada por muitas placas perifricas por questes econmicas e para permitir, tambm, a compatibilidade dos novos equipamentos com equipamentos antigos o processador permite a comunicao com estas placas atravs de um barramento de "menor capacidade", ou seja, possvel mesmo para um processador 64 bits, trocar informaes com placas de 8, 16 ou 32bits; O conjunto de instrues do processador: Um processador pode realizar todas as operaes com um nmero bem pequeno de instrues. Como os primeiros processadores eram de 8/16 bits, as instrues manipulavam ento 8 e 16 bits. Para garantir a compatibilidade com o processador anterior a cada novo processador so mantidas as anteriores e introduzidas novas instrues para garantir um aproveitamento maior do seu novo potencial. Isto torna a execuo dos programas mais rpidos quando os tradutores e compiladores forem converter o cdigo fonte para o cdigo de mquina, por gerar um cdigo de mquina menor e mais eficiente. Abaixo podemos ver uma tabela que mostra o nmero de instrues desde o 8088 (usado no PC-XT at o MMX). Comentrios sobre estes nmero de instrues sero realizados no decorrer do trabalho Microprocessador 8088 286 386 486 Pentium MMX Instrues Bsicas 115 142 200 206 216 263 Diferena ---27 58 6 10 57

O cache de memria: Existem vrios tipos construtivos de memrias: h memrias mais rpida e memrias mais lentas. As rpidas possuem custo muito elevado e por esse motivo o banco de memria RAM de um computador geralmente constitudo por chips de memrias mais lentos pois so necessrios vrios MB para rodarem os aplicativos. Quando o processador solicita o contedo de uma posio de memria precisa esperar vrios ciclos do relgio at que a informao esteja disponvel para o operao necessria. Devido a organizao dos programas, o processador geralmente acessa repetidas vezes durante o processamento as mesmas posio da memria ou a posies prximas desta. Criou-se ento o cache de memria, um banco de memria pequena porm rpida que armazena o contedo das ultimas posies de memria solicitadas pelo processador. Assim o processador primeiro consulta o cache e se o contedo da posio necessria estiver j estiver no cache, no ser necessrio esperar que ele seja transferido da memria. Os primeiros processadores a terem cache possuam-no externo. Depois comearam a possuir um cache bem pequeno muito rpido, chamadoFelipe Tusset 11


de nvel um (L1), utilizado para armazenar instrues e dados da execuo dinmica* do processador e um segundo mais lento (porm de acesso muito mais rpido que o da memria), chamado cache de nvel dois (L2), que armazena dados gerais da memria.

4004Em 15 de novembro de 1971 nascia o processador 4004 de apenas 4 bits e grande capacidade para realizar operaes aritmticas. Esse micro processador possua 2.300 transistores para processar 0,06 milhes de instrues (60.000) por segundo e no tinha o tamanho de um selo de carta. Para se ter uma idia, o ENIAC, primeiro computador de que se tem notcia , construdo em 1946 para fins blicos, ocupava sozinho 1.000 metros quadrados e fazia o mesmo que o 4004. O 4004 foi usado apenas para clculos poucos complexos (4 operaes), ele era um pouco mais lento que Eniac II mais tinha a vantagem de possuir a metade do tamanho, esquentar menos e consumir menos energia.

Surgiu em 1972 o 8008, primeiro processador de 8 bits, com capacidade de memria de 16 Kbytes (16.000 bytes), enquanto o 4004 possua apenas 640 bytes.

8008

Em 1974 lanado o 8080, com desempenho seis vezes maior que o anterior com um clock de 2MHz, rodava um programa da Microsoft chamado Basic, possua apenas led's. Alm de 16Kb de memria Rom onde ficava o sistema, possua 4Kb de memria Ram, seus controles eram atravs de botes, possua drive de disquete 8" com capacidade de 250 Kb.

8080

8086

O primeiro processador feito pela Intel para ser usado com os PC's. Ele contava com um barramento de dados interno e externo de 16 bits. E foi este o motivo de no ter sido o processador mais utilizado. Inicialmente ele foi distribudo em verses de 4,77MHZ. Posteriormente vieram verses turbinadas de 8 e 10 MHZ. A histria do 8086 bem simples. Quando ele foi lanado, a maioria dos dispositivos e circuitos disponveis eram de 8 bits. Era muito caro adaptar todo o resto do computador por causa do processador. E foi isso que acabou com o 8086. Para adaptar-se a este mercado a Intel lanou o 8088, com barramento externo mais lento, de 8 bits. Deixando a diferena de barramento externo, ambos eram idnticos.

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Quando este chip, o 8086, veio a ser utilizado j era tarde demais. Ele chegou at a fazer parte de uns poucos clones do IBM PC e posteriormente em dois modelos do IBM PS/2 e de um computador Compaq. Mas sua destruio veio com um processador mais poderoso, o 80286. Outro possvel fator para a pouca aceitao deste processador pode ter sido a falta de unidades devido demanda. Nunca havia chips suficientes para produzir computadores em grande escala.Fabricante Nome da Famlia Nome Cdigo Gerao do Processador Informaes Gerais Gerao da Placa Me Verso Lanamento Variaes e Clones Licenciados Intel Intel 86 -Primeira Primeira 4.77 MHZ Junho 1978 8 MHZ !? 10 MHZ !? !?

80C86, AMD !? 8086, NEC V30

Especificaes Velocidade

de Multiplicador de Clock do Processador Velocidade do Processador (MHZ) Classificao "P" Classificao iCOMP Classificao iCOMP 2.0

Velocidade do Barramento de Memria 8086 (MHZ) 1.0 4.77 ---!? --NMOS, CMOS 3.0 33 0.029 5 5 Nenhum Nenhuma DIP 40-Pinos Soquete DIP

8086- 80868 10 8 10

Benchmarks

Norton SI Norton SI32 CPUmark32 Tecnologia do Processo Tamanho do Circuito (micros) Die Size (mm^2) Transistores (milhes) Voltagem Externa ou de E/S (V)

!?

!?

Caractersticas Fsicas

Voltagem, Fora Resfriamento

e Voltagem Interna ou do Ncleo (V) Gerenciamento de Fora Necessidades de Resfriamento Tipo de Capsulamento Interface da Placa Me

Capsulamento Arquitetura Externa

Largura do Barramento de Dados (bits) 16 Largura de Banda Mxima do 9.54 Barramento de Dados (Mbytes/seg) Largura de Barramento Enderevel 20 (bits) Memria Enderevel Mxima Tipo de Cache Nvel 2 1 MB Nenhum

16 16

16 20

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Tamanho do Cache Nvel 2

--

Velocidade do Barramento do Cache -Nvel 2 Multiprocessamento Conjunto de Instrues Arquitetura Interna Suporte a MMX Modos do Processador Mtodo de Execuo x86 Tamanho do Registro (bits) Profundidade de Pipeline (estgios) Tamanho do Cache Nvel 1 Mapeamento do Cache Nvel 1 Poltica de Gravao do Cache Nvel 1 Componentes Internos Unidades de Inteiros Unidade de Ponto Flutuante Coprocessador Aritmtico Decodificadores de Instrues / No 8088 No Real Nativo 16 1 Nenhum --1 Coprocessador 8087 Opcional 1

Tamanho do Buffer de Previso de Nenhum Desvio / Preciso Buffers de Gravao Recursos de Performance Incremento de Nenhum Nenhum

286

Este o nico exemplar da segunda gerao de processadores. O 286 chegou para tomar de assalto o lugar dos processadores de primeira gerao. A IBM lanou o 286 inicialmente no seu IBM PC-AT (advanced tecnology, ou tecnologia avanada). Depois vieram os clones. Deste, os mais famosos foram os Compaq. A Compaq usou o 286 em 6 micros e a IBM em 5, sendo 4 destes modelos PS/2. O abismo entre o 286 e seus antecessores enorme. Basicamente foram trs diferenas importantes. A primeira foi a capacidade de utilizar at 16 Mb de memria, dezesseis vezes mais que os da gerao anterior. A segunda foi a criao da memria virtual. Com este recurso o processador poderia utilizar outras fontes de memria externas para simular memria interna. Assim, alm dos 16 Mb de memria real que o 286 podia manipular, era possvel simular mais 1 bilho de bytes. A terceira melhoria foi a multitarefa de hardware. No significa que o processador era capaz de executar multitarefa real (preemptiva), como conhecemos hoje. Esta a multitarefa cooperativa, onde o processador executa os programas em intervalos, pulando de um para o outro numa velocidade to alta que os programas parecem estar rodando simultaneamente. Ainda existia uma outra caracterstica. Enquanto os processadores anteriores executavam sempre no modo real, o 286 poderia trabalhar tambm no modo14 Felipe Tusset


protegido. No modo real ele agia como os processadores de primeira gerao, o que manteve a compatibilidade entre geraes. J no modo protegido que ele brilhava. Programas eram executados em pores protegidas da memria, individualmente. Problemas em determinada aplicao no afetariam as outras. J no modo real, programas mal-comportados poderiam comprometer too o sistema. Como o sistema operacional mais utilizado era o DOS, para a maioria de nada adiantou o 286 ter esta capacidade. O DOS ainda era baseado no 8086 e, logo, era limitado aos recursos deste processador, mesmo tendo o 286 sua frente. Sistemas operacionais de verdade utilizaram estas capacidades especiais do 286. Foram o OS/2 e alguns tipos de UNIX (Xenix e AIX). Aqui se percebe como comeou a saga dos GPF do Windows. No fundo, at o Windows 95 tem um pedao do DOS 1 dentro dele. O 286 tem um erro de projeto, ele pode chavear do modo real para o protegido mas no pode voltar para o modo real, somente reinicializando a mquina, ele era 6X mais rpido que seu antecessor o 8088.Fabricante Nome da Famlia Nome Cdigo Informaes Gerais Gerao da Placa Me Verso Lanamento Variaes e Clones Licenciados Intel 80286 -Segunda 80286-6 80286-8 Fev. 1982 Fev. 1982 80286- 80286- 80286- 8028610 12 16 20 !? !? !? !?

Gerao do Processador Segunda

AMD 286, 286S 8 10 12 16 20

Velocidade do Barramento de Memria 6 (MHZ) Especificaes Multiplicador de Clock de Velocidade do Processador Velocidade do Processador (MHZ) Classificao "P" Classificao iCOMP Benchmarks Norton SI Norton SI32 CPUmark32 Tecnologia do Processo Tamanho do Circuito Caractersticas (mcron) Fsicas Die Size (mm^2) Transistores (milhes) 1.0 6 --3.1 --CMOS 1.5 47 0.134

8

10

12

16

20

Classificao iCOMP 2.0 -4.4 5.6 6.7 ~9.0 ~11.5

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Voltagem Externa ou de 5 E/S (V) Voltagem, Fora e Resfriamento Voltagem Interna ou do 5 Ncleo (V) Gerenciamento de Fora Nenhum Necessidades de Resfriamento Capsulamento Tipo de Capsulamento Interface da Placa Me Nenhuma PGA de 68-Pinos Soquete de 68-Pinos 16 16 24 20 24 32 40

Largura do Barramento 16 de Dados (bits) Largura de Banda Mxima do Barramento 12 de Dados (Mbytes/seg) Largura de Barramento Enderevel (bits) Arquitetura Externa Memria Enderevel Mxima Tipo de Cache Nvel 2 Tamanho do Cache Nvel 2 Velocidade do Barramento do Cache Nvel 2 Multiprocessamento Suporte a MMX Modos do Processador Mtodo de Execuo x86 Componentes Internos Tamanho do Registro (bits) 24 16 MB Nenhum --No No

Conjunto de Instrues 80286 Arquitetura Interna Real, Protegido Nativo 16

Profundidade de Pipeline 1 (estgios) Tamanho do Cache Nvel 1 Mapeamento do Cache Nvel 1 Nenhum --

Poltica de Gravao do -Cache Nvel 1 Unidades de Inteiros Unidade de Ponto Flutuante / Coprocessador Aritmtico Decodificadores de Instrues 1 Coprocessador 80286 Opcional

1

16

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Tamanho do Buffer de Previso de Desvio / Preciso Buffers de Gravao

Nenhum Nenhum

Recursos de Incremento Nenhum de Performance

A terceira gerao de processadores Intel foi outra senhora evoluo de performance em relao a segunda gerao. At aqui a Lei de Murphy, talvez o cara mais otimista que j vi na minha vida, est totalmente correta. Relembrando os mais desmemoriados, Murphy praticamente profetizou que a cada 18 meses a performance dos processadores duplicaria. At aqui ele est correto, o que no ocorre nos dias atuais. Foi por volta desta gerao que se comeou a apelidar os processadores carinhosamente como os "oites". O 386 era e ainda e conhecido pelos mais prximos como o "trs-oito". Foi a primeira verso do "trs-oito". Tambm foi o primeiro processador totalmente de 32 bits, ou seja, ele operava tanto internamente quanto externamente a 32 bits. Este processador continuou a ter uma modalidade real para manter compatibilidade com os processadores anteriores. Mas o modo protegido era mais evoludo que o do 286. Foi a partir do 386 que se formou o conjunto de instrues padro x86. Desde ento, mnimas mudanas ocorreram no x86. As capacidades de memria tambm cresceram. Era possvel manipular, teoricamente, 4 Gb de memria real e 64 trilhes de bytes de memria virtual. Aliada a capacidade de processar 32 bits de uma vez s, o 386 se tornou capaz de executar programas muito mais complexos. Dando um exemplo no mundo dos games, Doom foi o primeiro jogo que eu tenho notcia a ser 100 % 32 bits, e por isso que ele tinha toda aquela complexidade. No acabou por aqui, no! A Intel adicionou um novo modo de operao, o modo 86 virtual. Foi a partir daqui que comearam a aparecer os sistemas operacionais multitarefa, como o OS/2. O Windows 386 tambm usou esta habilidade para poder executar vrios programas DOS em separado, protegidos um da capacidade destrutiva do outro. Os sistemas operacionais grficos s se tornaram possveis com este novo recurso do 386. O 386 da Intel s ficou no 33 MHZ. Foi preciso que alguns clones aparecessem para que ele fosse mais longe. Os clones da AMD e da Cyrix atingiram um mximo de 40 MHZ. O motivo da Intel ter se limitado a esta velocidade parece ser receio de que um 386 fosse mais potente que um 486. De fato, um bom 386 de MHZ poderia ser comparado a um 486 dos mais simples. Os primeiros 386DX lanados tinham um bug na instruo de multiplicao 32 bits do modo protegido. Os Primeiros 386 operavam a 12,5Mhz, mas logos foram substitudos pelos DX, 16, 20, 25, 33, 40 e 50 Mhz, a Intel tambm lanou uma verso para notebooks que era 386SL. Como os processadores Intel anteriores, o 386 tambm continha um co-processador matemtico denominado 387.

386

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Fabricante Nome da Famlia Nome Cdigo Informaes Gerais Gerao do Processador Gerao da Placa Me Verso Lanamento Variaes e Clones Licenciados Velocidade do Barramento de Memria (MHZ) Especificaes de Velocidade

Intel Intel AMD, Cyrix 80386DX -Terceira Terceira 80386DX16 Out. 1985 !? 16

AMD, Cyrix

80386DX- 80386DX- 80386- 8038620 25 33 40 Fev. 1987 Abril 1988 Abril 1989 !?

20

25

33

40

Multiplicador de Clock do 1.0 Processador Velocidade do Processador (MHZ) Classificao "P" Classificao iCOMP Classificao iCOMP 2.0 16 -~29 -~15 !? -CMOS originalmente 1.5, agora 1.0 !? 0.275 5 ~20 ~25 35 ~43 ~38 49 68 ~85 20 25 33 40

Benchmarks

Norton SI Norton SI32 CPUmark32 Tecnologia do Processo

Tamanho do Circuito Caractersticas (mcron) Fsicas Die Size (mm^2) Transistores (milhes) Voltagem Externa ou de E/S (V)

Voltagem Interna ou do 5 Voltagem, Fora Ncleo (V) e Resfriamento Gerenciamento de Fora Nenhum Necessidades de Resfriamento Capsulamento Arquitetura Externa Tipo de Capsulamento Interface da Placa Me Largura do Barramento de Dados (bits) Largura de Banda Mxima do Barramento de Dados (Mbytes/seg) Largura de Barramento Enderevel (bits) 18 Nenhuma PGA de 132-Pinos Soquete de 132-Pinos 32 66 32 80 100 133 160

Felipe Tusset


Memria Enderevel Mxima Tipo de Cache Nvel 2

4 GB Nenhum

Tamanho do Cache Nvel -2 Velocidade do Barramento do Cache Nvel 2 Multiprocessamento Conjunto de Instrues Arquitetura Interna Suporte a MMX Modos do Processador Tamanho do Registro (bits) -No x86 No Real, Protegido, x86 Virtual

Mtodo de Execuo x86 Nativo 32

Profundidade de Pipeline 4 (estgios) Tamanho do Cache Nvel Nenhum 1 Mapeamento do Cache Nvel 1 Componentes Internos Poltica de Gravao do Cache Nvel 1 Unidades de Inteiros Unidade de Ponto Flutuante / Coprocessador Aritmtico Decodificadores de Instrues Tamanho do Buffer de Previso de Desvio / Preciso Buffers de Gravao --1 Coprocessador 80386 Opcional

1 Nenhum

Em Abril de 1989, a Intel lanou o processador 486 no mercado e apresentava poucas inovaes em relao ao 386, seu ncleo possua 0,8m, uma grande novidade foi a implantao de uma algumas tcnicas RISC. Outra novidade foi a multiplicao de clock's internos, pois os processadores evoluem e permitem taxas de Mhz maiores que as placas mes um exemplo o 486DX2, ele funciona com o clock multiplicado por 2, ou seja, a placa me (Bus Externo) trabalha a 33Mhz e o processador a 66Mhz. O processador seguinte foi o 80486, um melhoramento da 80386. Foram adicionadas algumas instrues e o verso original 80486 DX possuiu coprocessador matemtico interno e um pequeno L1 cache. A tecnologia foi to avanada que Intel lanou processadores com clock interno duplicado (80486Felipe Tusset 19

486


DX2) e triplicado (80486 DX4) e chegou a 100 MHz. O 80486 tambm possuiu a verso OverDrive (Um processador em cima do outro). Nesta poca comearam a sair sistemas operacionais para PC de 32 bits. Clock simples 487 => Co-processador matemtico usado na verso 486SX. 486SL => Verso para notebook, mas no alcanou sucesso desejado, e a Intel parou de fabric-lo 486SX => Verso de custo mais baixo ou bsica, com ausncia de coprocessador matemtico, 25 e 33 Mhz 486DX => Verso completa, com pequena quantidade de cache L1, 25 e 33 Mhz. Clock duplicado 487SX => Para quem quisesse por um co-processador matemtico nas verses 486SX2. Ele era encaixado em um slot prprio na placa me. 486SX2 => Verso de custo mais baixo ou bsica, com ausncia de coprocessador matemtico, 50 e 66 Mhz 486DX2 => Verso completa, igual o DX mas a clock's de 50 e 66Mhz. Clock triplicado 486DX4 => Top de linha, 75 e 100 Mhz, aceita cache L1 e L2.

O processador Pentium possua 64 bits de barramento. A Intel registrou a marca Pentium para ter um nome prprio para novo e poderoso processador. Ele tinha vrios clock's internos diferentes e chegou a 200 MHz. Na verdade um processador Pentium (primeiros) so dois processadores 80486 num com um algoritmo de processamento paralelo. Possui 3,1 milhes de transistores 3X (vezes) a mais que o 486, cache interno de 16Kb (8KB para extrao de instrues e 8KB para dados). Os primeiros Pentium tem clock de 60 e 66 Mhz, apos ter incrementado largura do barramento local para 64 bits ele pode atingir clock's mais elevados. Possui no processador algumas instrues RISC, sendo o primeiro a implementa uma unidade de execuo superescalar, significa que sob certas condies podia executar 2 instrues por ciclo de clock. O co-processador matemtico foi totalmente redesenhado, agora ele aceita um nvel de desempenho de 3 a 10 vezes a do 486, possua um auto-teste automtico incorporado verificando todos os conectores com placa me, cache e registradores. O ncleo do Pentium pode variar de 0,6m a 0,4m. Clock's 60, 66, 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166 e 200.

Pentium Clssico

Pentium MMXCom a tecnologia MMX, PC's entraro em um novo nvel de performance de multimdia. Ganha-se em som vvido, ricas cores, rendimento 3D realstico, animao suave e vdeo. Os tipos de aplicativos que iro se beneficiar do20 Felipe Tusset


desempenho oferecido pela tecnologia MMX, ao longo do tempo, incluem: escaneamento e manipulao de imagens, videoconferncias, plug-ins e browser's para Internet, editorao e play-back de vdeo, impresso, fax, compresso, decodificao e programas para escritrios. Existe a expectativa que de que nos prximos anos perifricos como placas de vdeo, som e modem percam sua finalidade, tendo em vista que as funes que elas executam sero emuladas vias software. Principais caractersticas incorporadas no MMX Novas Instrues Se observarmos o nmero de instrues dos processadores, observaremos que em dois momentos ouve um aumento significativo destas. A primeira vez em 1985 no lanamento dos chips 386 que viabilizaram o conceito de multitarefa e a interface Windows para os PC's e agora com o MMX em que foram adicionado 57 novas e poderosas instrues especificamente desenhadas para manipular e processar dados de vdeo, de udio e grficos eficientemente. Essas instrues so orientadas s seqncias altamente repetitivas e paralelas geralmente existentes nas operaes de multimdia. Estas instrues so capazes de manipular dados agrupados em pacotes de 64 bits enquanto que a instrues existentes at ento manipulavam dados de 8 ou 16bits. Estas instrues usam um processo chamado Instruo nica de Mltiplos Dados (SIMD) permite que uma instruo execute a mesma funo em mltiplas partes dos dados, ou seja, ela permite que uma operao em vez de ser executada em um nico bloco possa ser executada ao mesmo tempo em vrios blocos de 8 e 16 bits (8 bits para imagem e 16 bits para som). Assim ser reduzido o nmero de voltas intensivas de computao comuns com vdeo, udio, grficos e animao, tornando o processamento muito mais rpido. Usa novo padro de conexo com a placa me denominado Socket7. Opera a voltagens de 2,8V. Mais Cache. Foi dobrado o tamanho do cache L1 no chip para 32K Assim, mais instrues e dados podem ser armazenados no nmero de vezes que o processador tem para acessar reas lentas para obter informao.Nova tecnologia de 0.35m, 233 Mhz. no processador . chip, reduzindo o de memria mais clock's 166, 200,

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Pentium PrPrincipais Caractersticas: Freqncia de 150 MHZ, 166, 180 MHZ e 200 MHZ Otimizado para aplicaes em 32-bit rodando em sistemas avanados de

32-bit Microarquitetura de execuo dinmica Pacote contendo processador, cache e interface para o sistema de barramento Escalvel para at 4 processadores e 4 GB de memria Cache L1 de 8K/8K separado entre dados e instrues; possui separao entre o barramento se sistema externo e o barramento de cache de alta velocidade interno Cache L2 interno: possui cache de nvel 2 interno, podendo trabalhar na mesma velocidade do processador. Para de obter o mesmo desempenho de 256KB interno, para um processador de mesma potncia, seria necessrio 2MB de cache externo. Arquitetura Dual Independent Bus: O barramento interno dividido em dois barramentos um para o cache L2 e o outro do sistema do processador para a memria principal. Esta arquitetura de barramento resolve o problema de limitao da largura de banda do barramento, oferecendo largura de banda de desempenho at trs vezes superior dos processadores de barramento nico como o existente no processador Pentium. Isto significa um desempenho mais rpido do sistema como um todo.

Execuo dinmica: uma tcnica que usa a combinao de 3 processos para aumentar a velocidade de execuo do software: O processador monitora passos a frente no software (20 a 30 instrues a frente do contador de programa) antecipando-os. O processador analisa quais instrues so dependentes de cada resultado, criando uma lista otimizada dessas instrues; Baseada nesta lista, instrues so carregadas especulativamente. Isto tudo permite que ele consiga realizar trs instrues em um nico ciclo de clock (Pentium permitia 2 instrues), agilizando o trabalho em sistemas que utilizam processamento paralelo. Como o chip Pentium Pro possui capacidade de processamento at duas vezes superior ao do Pentium, mquinas equipadas com este processador podem substituir as que se baseiam no modelo Dual - Pentium, obtendo o mesmo resultado em uma plataforma mais simples, por conseqncia mais econmica e mais fcil de usar. Isto uma grande vantagem, considerando que muitos softwares, no empregam de maneira eficiente a tecnologia de multiprocessamento simtrico (SMP). O Pentium Pro e o Pentium II possuem um Bug que ser mencionado posteriormente.

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Velocidade (MHZ) Velocidade Bus (MHZ) L1 Cache L2 Cache Ncleo Die Size de

166 66 8KI + 8K D 512K 0.35 m 552 mils/side

180 60 8KI + 8K D 256K 0.35 m 552 mils/side 3.3V 10.1A 31.7Max

200 66 8 KI + 8KD 256K 0.35 m 552 mils/side 3.3V 11.2V 35.0Max

200 66 8KI + 8K D 512K 0.35 m 552 mils/side 3.3V 12.4V 37.9Max

CPU Voltagem 3.3V Corrente Mx. 9.4A Power (Watts) 35.0Max

Pentium com tecnologia OverDrive. Alguns Processadores Pentium 166 e 200Mhz aceitam que seja acoplado em cima um processador de expanso chamado OverDrive possibilitando a atualizao dos mesmos. Exemplo um Pentium 166, com OverDrive para 233Mhz vai operar nessa freqncia com MMX, mas esse sistema no funcionou como deveria pois alem do processador OverDrive sair quase o mesmo preo de um processador novo, todo esse sistema esquentava e diminua seu desempenho.

Pentium IINo dia 7 de maio de 1997 a Intel Corporation lanou o processador Pentium II com 7,5 milhes de transistores, que com o objetivo de para possibilitar novos nveis de desempenho e recursos de computao visual aos usurios de desktop e estaes de trabalho nas empresas. O processador Pentium II, lanado nas velocidades de 300, 266 e 233 MHz, combina as avanadas tecnologias do Processador Pentium Pro com os recursos da tecnologia de aperfeioamento de meios eletrnicos MMX. Esta associao confere aos usurios de empresas maior poder para direcionar a computao empresarial, oferece recursos sofisticados para pequenas empresas e incorpora o processador Intel de velocidade superior s estaes de trabalho. A expectativa que o PC transformar rotineiramente todos os tipos de dados brutos em detalhados modelos em 3D em uma questo de segundos,Felipe Tusset 23


contribuindo assim para que os usurios assimilem melhor as informaes de que dispem e que as transaes interativas de empresas combinaro vdeo, udio e recursos grficos realistas para informar ou demonstrar novos produtos ou servios a clientes potenciais. Os Clock's dos processadores Pentium II variam de 233 a 400 Mhz, sua freqncia de barramento externo pode chegar a 66Mhz ou seja 528Mg/s, seu encapsulamento o SECC1 (forma de cartucho) ele conectado somente em Slot1, ncleo de 0.25 m. O co-processador matemtico integrado deste processador possui um bug na instruo de converso de nmeros de ponto flutuante (nmeros reais, com preciso de 80 bits) para nmeros inteiros (que possuem preciso somente de 16 ou 32 bits). As chances do bug ocorrer: 1 em 8,6 bilhes na converso de um nmero de ponto flutuante para inteiro de 16 bits ou 1 em 563 trilhes na converso de um nmero de ponto flutuante para inteiro de 32 bits. Este bug est sendo chamado de "Dan0411", por ter sido descoberto por um certo "Dan" em 11 de abril de 1997 (04-11, no formato americano). Caractersticas do processador Pentium II (principais)

Velocidade (Mhz) Velocidade (Mhz) Tamanho L1 Velocidade L1 Velocidade L2 Ncleo Die Size

Clock Bus Cache Cache

233 66 16K I + 16K D 233

266 66 16K I + 16K D 266 512K 133 0.35 m 560 mils/side 2.8V 12.7A 38.2 total

300 66 16K I + 16K D 300 512K 150 0.35 m 560 mils/side 2.8V 14.2A 43.0 total

Tamanho Cache L2 512K Cache 117 0.35 m 560 mils/side 2.8V 11.8A 34.8 total

Voltagem CPU Corrente Mxima Power (Watts)

Avanos tecnolgicos O processador Pentium II combina avanos tecnolgicos de grande capacidade para melhorar o desempenho no ponto flutuante, em multimdia e em integrao. So eles: Inovadora arquitetura Dual Independent Bus, implementada pela primeira vez no processador Pentium Pro e que resolve o problema de limitao de largura de banda existente nas arquiteturas dos processadores da gerao anterior.24 Felipe Tusset


Tecnologia MMX, acrescentada ao processador Pentium II para melhorar o desempenho dos aplicativos de udio, vdeo e grficos, bem como aumentar a velocidade de decodificao e compresso de dados.

O clock do Pentium III varia hoje de 500 Mhz a 933 Mhz, sua freqncia de barramento externo pode chegar a 133Mhz, ou seja, 1,06 GB/s, pode acessar at 4GB de memria usando cache, Possui um nmero de srie gravado em uma ROM dentro do processador, onde fornece o nmero do processador, configuraes de clock e voltagem, ela chamada de PIROM (Pentium Information Rom) com ela quase impossvel overclock e falsificao. O primeiro Pentium III a ser lanado era no formato de um cartucho (SECC2) onde era encaixado em um slot chamado Slot1, o mesmo do Pentium II. O processador Pentium III integra a micro-arquitetura Execuo Dinmica P6, a Arquitetura para Barramento Dual Independente (DIB), um barramento com sistema multi-transao e a tecnologia para otimizao de mdia Intel MMX . Alm disso, o processador Intel Pentium III oferece extenses de Internet Streaming SIMD, 70 novas instrues possibilitando um avano significativo em imagens, 3D, streaming de udio e vdeo e reconhecimento de voz para uma melhor experincia na Internet. Os novos modelos de Pentium III, chamado FCPGA (Flip Chip Pin Grid Array) ou Coppermine (seu nome-cdigo), que, em vez de usar um cartucho como os modelos tradicionais de Pentium II e Pentium III, usa pinagem soquete 370, a mesma do processador Celeron. Teoricamente toda placa-me soquete 370 aceita esse novo modelo de processador, mas no isso o que ocorre na prtica. A maioria das placas-me soquete 370 fabricadas antes do lanamento desse processador no aceitam a sua instalao, por motivos de compatibilidade que no so resolvidos com um simples upgrade de BIOS. Portanto, ao comprar uma placa-me para o Pentium III FCPGA certifique-se de que a placa-me aceita corretamente esse processador. Mas no s na pinagem que o Pentium III FCPGA diferente. Internamente ele possui somente 256 KB de memria cache L2, a metade da quantidade de memria cache existente no Pentium II e Pentium IIIFelipe Tusset 25

Pentium III


convencional. Em compensao, o cache do Pentium III FCPGA acessada na mesma freqncia de operao do processador, enquanto nos modelos de cartucho esse circuito acessado na metade da freqncia de operao. Isto , no Pentium III-550 FCPGA o cache acessado a 550 MHz, enquanto que no Pentium III-550 em cartucho esse circuito acessado a somente 275 MHz. No final das contas, apesar de ter menos memria cache, esse novo processador acaba sendo mais rpido. Aps a VIA Technologies surpreender a todos na CeBIT 2001 com o menor processador do mundo para PC's, graas a sua tecnologia de produo com transistores de 0,15 mcron, a Intel acaba de anunciar que a sua nova fbrica em Oregon (EUA) comeou a produzir os seus primeiros processadores com transistores de 0,13 mcron. O novo Pentium III fabricado com transistores de 0,13 mcron ser conhecido como Pentium III Tualatin. Segundo a Intel, como este processador alimentado com somente 1,2 volts, ser necessrio que ele utilize um novo soquete, o soquete FC-PGA 2. Placas-me com o soquete FCPGA 2 so totalmente compatveis com os processadores atuais, de soquete FC-PGA e PPGA, j as placas-me atuais de soquete FC-PGA, no podero utilizar os processadores Pentium III Tualatin. Provavelmente as placas-me de Slot 1 podero utilizar este processador atravs de um adaptador de soquete FC-PGA 2 para Slot 1. Outra diferena do Pentium III Tualatin ser com relao ao seu formato, ele ser fabricado com placas de silcio de 300 milmetros, 100 milmetros a mais do que os processadores atuais utilizam. De acordo com a Intel, com o aumento das placas de silcio, ser possvel reduzir o preo deste processador em 30 %. Tambm ser includo em seu encapsulamento um pequeno dissipador, de forma parecida com o que utilizado nos processadores K6-2 e K6-3. Por enquanto este processador est sendo fabricado somente como teste, mas no mximo at Julho a Intel deve comear a produzi-lo em alta escala com uma freqncia inicial de 1,13 GHz. O Pentium 4 provavelmente ainda este ano tambm ser produzido com transistores de 0,13 mcron. Recurso CPU VCORE (voltagem) Operaes por ciclo de clock Pipelines de inteiros Pipelines de ponto flutuante Decodificadores x86 completos Tamanho do cache L1 Tamanho do cache L2 Velocidade do barramento do sistema Largura mxima de banda do barramento Transaes principais de barramento Tipo de clock Gerao Anterior da Intel 2.0V 5 2 1 1 32KB 512 KB a 2 MB (acesso metade do clock) 66 a 133 MHz 800 MB/s a 1,06 GB/s+ 4 por processador Clock comum

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Instrues de otimizao de 3D - No total de instrues - PF SIMD preciso simples - 4 operaes PF por clock - Controles de cache/prefetch - Controles de fluxo de dados - Extenses DSP/comm Suporte de multiprocessamento Mx. processadores do sistema No de transistores por die Recurso Recurso de ponto flutuante SIMD

SSE 71 Sim Sim Sim Sim No Sim, compartilhado 2 (por chipset) ~9,5 milhes SSE ~52

Movimentao de dados e ampliao 19 MMX Extenses de comunicao DSP - N total de instrues 0 71

PII XeonVerdadeiro Pentium Pr MMX, possui cache L2 trabalhando na mesma freqncia do processador conectado somente em Slot2, tambm chamado de Slot de 330 contatos. ( Aparentemente igual ao Slot1 ) encapsulamento SECC2. Aceita 512, 1 e 2 MG de memria cache acessados no clock do processador. Aceita at 64GB de Ram. Opera externamente a 100 MHz, aumentando diretamente o desempenho do micro no s para processamento, mas tambm para vdeo e disco. Os clock's do PII Xeon so de 400 e 450 MHz. Ele tem a capacidade de multiprocessamento simtrico, isto , a utilizao de mais de um processador em uma mesma placa-me maior. Enquanto o Pentium II e o Pentium III permitem multiprocessamento direto com at 2 processadores, o Pentium II Xeon e o Pentium III Xeon permitem multiprocessamento com at 4 processadores (ou 8 processadores, no caso do modelo com 2 MB de cache L2). Como voc pode perceber pelas suas caractersticas, essa famlia de processadores destinada a servidores de rede, ela possui um desempenho altssimo, mas muito cara, ficando praticamente restrita ao mercado corporativo.

PIII XeonTem as mesmas caractersticas do PII Xeon mais MMX2 e SIMD. Possui duas verses uma com ncleo de 0,25m que opera externamente a 100Mhz eFelipe Tusset 27


outra com 0,18m a 133 Mhz.Os clocks do PIII Xeon so de 600, 667, 733, 800, 866, 933 MHz, e 1Ghz.

Celeron um Pentium II sem memria cache L2 integrado, mas lanaram o Celeron-A que tem 32Kb de cache L1 (16K para infraestrutura e 16K pra informao,data) e 128Kb de L2 aumentando seu desempenho, ele conectado em Slot 1 ou em PGA, ele atualmente a linha econmica da Intel para concorrer com o Duron da AMD. Trabalha com, Bus externo de 66Mhz a 100Mhz, ncleo do processador de 0,18m. Tipos de Encapsulamentos: 280-Pin Mobile Module (MMC1) --- 400-Pin Mbile Module (MMC2) Ball Grid Array (BGA) --- Micro PGA (Pin Grid Array). Velocidade (Computadores Normais) 800MHz, 766MHz, 733MHz, 700 MHz, 667 MHz, 633 MHz, 600 MHz, 566 MHz, 533 MHz, e 500MHz. Velocidade (Computadores Portteis) 750 MHz, 700 MHz, 650 MHz, 600 MHz, 550 MHz, 500 MHz, 450 MHz, e 400 MHz todos com baixo consumo de energia, so mais caros que os para computadores normais. A Intel lanou tambm um processador com a tecnologia ( Ultra Low Voltage Technology ) com 500MHz para ser usado em sub notebooks.

Pentium 4O Pentium 4 um processador Intel de sexta gerao, assim como ocorre com o Pentium Pro, Pentium II, Pentium III e Celeron. Em outras palavras, apesar de usar um novo nome, esse processador usa a mesma estrutura interna de seu antecessor, Pentium III. Com algumas modificaes para tornlo mais rpido, claro. Entre as novidades da arquitetura interna desse processador esto: A sua Unidade Lgica Aritmtica (ULA ou ALU) trabalha com o dobro do clock interno do processador, aumentando o desempenho em clculos usando nmeros inteiros. Por exemplo, em um hipottico Pentium 4 de 800 MHz, a sua ULA trabalhar a 1,6 GHz. Tecnologia SSE-2, contendo 144 novas instrues em relao tecnologia SSE ("MMX2") que usada pelo Pentium III. A novidade o uso de registradores de 128 bits, permitindo a manipulao de mais dados pequenos por vez (16 dados de 8 bits por vez, por exemplo). Barramento de dados externo de 128 bits, isto , o Pentium 4 conversar com a memria RAM usando 128 bits por vez. Esse processador continua sendo um processador de 32 bits, pois utiliza a mesma arquitetura bsica do 386 (instrues x86 ou IA-32). A nomenclatura "processador de 32 bits" ou28 Felipe Tusset


"processador de 64 bits" normalmente refere-se ao software que o processador poder executar. Esse processador continua usando o mesmo software existente hoje (Windows 9x, Windows 2000, etc), que um software de 32 bits. A tecnologia hyper-pipelined dobra a capacidade de profundidade de encadeamento para 20 estgios, aumentando bastante o desempenho do processador e capacidade de freqncia. Barramento externo operando a uma taxa de 3,2 GB/s. Voc ver escrito em muitos lugares que o barramento externo desse processador ser de 400 MHz. Mas isso no verdade. Como o barramento externo dobrou de tamanho, passando de 64 bits para 128 bits, a taxa de transferncia tambm dobrou. Por exemplo, em um Pentium III, sua taxa de transferncia externa de 800 MB/s, por operar externamente a 100 MHz a 64 bits por vez. Passando esse barramento para 128 bits, teremos uma taxa de 1,6 GB/s. Logo, muito possivelmente o barramento externo do Pentium 4 ser de 200 MHz. Cache L2 integrado trabalhando na mesma freqncia interna do processador, assim como ocorre no Celeron e nos ltimos modelos de Pentium III. Disponvel em 1.30, 1.40 e 1.50 GHz

ItaniumPossui tecnologia RISC e no CISC como nos processadores anteriores, usado principalmente em workstation, (em grandes empresas) opera com: Unix, Linux e Windows NT, seu preo bastante salgado. Caractersticas: Explicitly Parallel Instruction Computing (EPIC), possibilita que o processador trabalhe com 20 operaes simultaneamente. Possui melhor performance para trabalhar com dados criptografados incluindo SSL e IPSec informao. Enderea nmero ilimitado de memria, possui um sistema de deteco e correo de erros. Cache L1 e L2 dentro do processador e a possibilidade de um cache L3 de 2Mg a 4Mg operando a 800Mhz.

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AMDA Advance Micro Device (AMD) o principal e mais antigo concorrente da Intel. Esta empresa produzia processadores 286 sob licena da Intel, e posteriormente reivindicou a extenso da licena para os 386 e 486. At agora ela foi bem sucedida, mantendo essa posio. Nos mercados do 286, 386DX e 386SX, eles ofereciam dispositivos compatveis em termos funcionais e pinagem a taxas mais altas de clock's, com menor dissipao de energia SMM aprimoradas. A AMD no encontrou o mesmo sucesso nos mercados do 486, seus dispositivos 486 eram atrasados para o mercado, e no ofereciam vantagem funcional ou de desempenho concreta sobre os dispositivos da Intel. A estratgia da AMD para os produtos 486 era competir em preo oferecendo verses de velocidade de clock no aceitas pela Intel. Antecipando-se a uma regulamentao adversa relativa ao seu status de licenciada ,a AMD tinha dois design's de 486, um baseado na tecnologia Intel e outro no seu prprio design (Nx586). Em uma tentativa de ganhar uma posio de liderana a AMD lanou o K5, mas acabou se dando mau, o processador tinha problema de aquecimento e no atendeu aos resultados esperados, logo aps foi a vez do K6 e tinha o mesmo problema do K5, com esse processadores a AMD ficou com m reputao, mas errando que se aprende, a AMD deu seu primeiro passo positivo com o K6II assim se tornando um potencial problema para a Intel. A disputa acirrada das duas somente ns usurios temos a ganhar com preo e desempenho, a AMD se firmou de vez com o lanamento do Athon onde pela primeira vez a imponente Intel foi superada em termos de desempenho.

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Em termos de funcionamento igual ao 486DX4 mudando apenas com duplicao do clock, acrscimo de algumas instrues RISC (bem poucas),execuo superescalar, pinagem Socket3, simplesmente um 486DX4 turbinado, 486 Dx5, esse processador tem problema de super aquecimento, e foi atravs dele que Intel "brigou" com a AMD.

Primeiro processador CISC verdadeiramente no Intel a AMD afirmou que ele iria superar o desempenho do Pentium a velocidades semelhantes de clock, essa vantagem se deva a um design superescalar superior. Os pipelines duplos do K5 possuem menos restries para a execuo de instrues simultneas, e no s aceitam previso de desvio como tambm realizam uma execuo especulativa. Possui um cache de pr-decodificao de 16Kb e outro de dados 8Kb, colocadas instrues RISC, usava Socket5 para conexo com a placa me

K5

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K6Caractersticas Internas Cache L1 de 64 KB, dividido em dois de 32 KB, um para dados e outro para instrues Ncleo RISC com decodificador CISC, similarmente ao K5 (5K86), ao 6x86 (M1), M2 e Pentium Pro. Decodificador funciona bem tanto para cdigo de 16 bits quanto para cdigo de 32 bits (diferentemente do Pentium Pro onde o decodificador no funciona bem para cdigo de 16 bits). O decodificador CISC/RISC consegue decodificar at 2 instrues por pulso de clock, dependendo da complexidade da mesma. Ou seja, consegue decodificar at 2 instrues simples por pulso de clock. Vale lembrar que programas utilizam instrues simples 80% das vezes. Conjunto de Instrues MMX (segundo a AMD, compatvel com o MMX da Intel). O Co-processador integrado do K6 no to bom quanto o do Pentium Pro ou quanto do Pentium II. Devemos ter isto em mente ao decidirmos pelo K6. Demais caractersticas internas similares ao Pentium Pro: execuo fora de ordem, execuo especulativa, previso de desvio, etc. Em tempo: a previso de desvio do K6 bem melhor que a do Pentium Pro. Caractersticas Externas: Compatvel com socket7, ou seja, utiliza a mesma placa-me do Pentium. Alimentao a 2,9 V, com exceo do modelo K6-233 que deve ser alimentado com 3,2 V. A tendncia que os prximos processadores K6 utilizem 2,8 V ou menos. Possuem um grave problema de aquecimento, que em certos casos o processador era queimado, seu preo no era competitivo.

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K6-2Sua grande diferena para os demais processadores testados a sua freqncia de operao externa. Enquanto todos os outros processadores testados operam externamente a 66 MHz, o K6-2 opera a 100 MHz, conseguindo uma taxa de transferncia mais elevada com a memria RAM, com o cache de memria e com outros dispositivos do micros, especialmente o vdeo e o disco. Seu padro de pinagem Socket7, o mesmo padro do Pentium, Pentium MMX e MII. Entretanto, por trabalhar externamente a 100 MHz, necessita de uma placa-me Socket7 que consiga trabalhar a essa freqncia de operao. Esse tipo de placa-me conhecido como "Super7". O K6-2 da AMD foi uma revelao: o K6-2 300Mhz testado obteve um desempenho de processamento 5% superior ao do Pentium II 300Mhz e 70% superior ao Pentium MMX 233Mhz. O MII-PR300 da Cyrix, apesar de ter obtido um desempenho 36,5% inferior ao do K6-2 300Mhz e 33,24% inferior ao do Pentium II 300Mhz, 8% mais rpido que o Pentium MMX-233. vlido lembrar que o MII-PR300 trabalha internamente a 233 MHz. Resumo das principais caractersticas Microarquitetura superescalar de seis instrues RISC avanada. Dez unidades de execuo paralelas especializadas. Sofisticados decodificadores de instruo x86 para RISC86 mltiplos. Avanado sistema de branch prediction de dois nveis. Execuo especulativa. Execuo fora de ordem completa. Renomeao de registros e retransmisso de dados. At seis instrues RISC86 por ciclo. Caches L1 no chip. Cache de instruo de 32 Kbyte com 20 Kbytes adicionais de cache para predecodificao. Cache de dados de duas portas com "writeback" de 32 Kbytes. Protocolo MESI para coerncia de cache. Tecnologia 3DNow! 21 novas instrues para melhorar o desempenho de grficos 3D e multimdia. Multiplicador separado e ALU para execuo de instrues superescalares. Compatvel com infra-estrutura Super7 e Socket 7 para projetos de baixo custo e disponibilizao mais rpida ao mercado. Compatvel tanto com barramento de 100 MHz como de 66 MHz.32 Felipe Tusset


Suporte a Accelerated Graphics Port (AGP, Porta Grfica Acelerada). Avanada execuo de instrues MMX superescalares com

decodificao e pipelines de execuo duplos. alto desempenho.

Unidade de ponto flutuante (FPU) compatvel com IEEE 754 e 854 de Modo de gerenciamento de sistema (SMM) de padro industrial. Compatibilidade de software binrio x86 completa. Tamanho da pastilha: 9,3 milhes de transistores em uma pastilha de

81 mm2. Disponvel em encapsulamento CPGA (Ceramic Pin Grid Array) de 321 pinos (compatvel com Super7/Socket 7) usando a tecnologia inovadora "flip-chip" C4. Fabricado usando a tecnologia estado da arte da AMD em 0,25 m, com processo de deposio de metal em silcio de cinco camadas e a tecnologia de interconexo local nas instalaes de fabricao de wafers da AMD. Clock's de 300, 333, 350, 400, 450, 500, 533, 550 Mhz.

Processadores K6-2E Processadores de baixo consumo de potncia, de 333 MHz e de 300 MHz. Os processadores embutidos AMD K6-2E foram projetados para oferecer alto desempenho a baixo custo, para serem usados principalmente em notebooks. A verso de baixa potncia do processador AMD K6-2E funciona com uma menor tenso de ncleo, de 1,9 V, para fornecer um consumo mximo inferior a 10 watts e uma faixa de temperatura estendida de 85C, enquanto a verso de potncia padro o equivalente embutido do popular processador AMD K62 desktop com uma tenso de ncleo padro de 2,2 V e faixa de temperatura padro. Nas duas verses, a tenso de E/S opera no nvel de 3,3 V que o padro do mercado. Projetado para executar tanto software de 16 bits quanto de 32 bits, os processadores AMD K6-2E fornecem processamento de alto desempenho do conjunto de instrues x86 e so compatveis com os sistemas operacionais Microsoft Windows CE, Windows 98, Windows ME e Windows NT, e tambm com os aplicativos executados neles, incluindo os mais recentes softwares otimizados para tecnologias 3DNow! e MMX. O processador AMD K6-2E de 9,3 milhes de transistores fabricado com a tecnologia de processamento de metal de cinco camadas de 0,25 mcron, usando interconexo local e isolamento tipo " shallow-trench" nas instalaes de fabricao de chips Fab 25 da AMD em Austin, no Texas. O processador AMD K6-2E embalado num pacote CPGA (ceramic pin grid array) de 321 pinos compatvel com as plataformas Socket 7 e Super7 usando a tecnologia de interconexo flip-chip C4.

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Parece que a AMD acertou em cheio com o seu K6-2, tanto em desempenho quanto em preo. Competindo no mesmo mercado que o Pentium II, o K6-2 mais rpido e barato que o concorrente da Intel. Entretanto, o Pentium II-350 e superiores, onde o processador passa a trabalhar externamente a 100 MHz a exemplo do que ocorre no K6-2, tendem a abalar um pouco o aumento de mercado que a AMD tem conseguido. A Intel s ser capaz de frear a AMD se baixar os seus preos, pois os processadores da AMD, o Duron e o Athlon sero processadores extremamente poderosos e, claro, bem mais baratos que os produtos Intel.

K6-IIIO K6-III (nome-cdigo "Sharptooth") um K6-III com um cache de memria L2 de 256 KB integrado dentro do processador, a exemplo do que ocorre no Pentium Pro e no Celeron-A. Alm disso, esse o primeiro processador a aceitar um cache de memria L3, ou seja, alm dos dois caches de memria dentro do processador, o K6-III ainda permite um terceiro cache de memria na placa-me. Alm disso, a grande vantagem do K6-III utilizar placas-me "super 7", ou seja, placas-me que utilizam o mesmo soquete do Pentium (soquete 7), mas com barramento de 100 MHz. Esse o tipo de placa-me atualmente utilizado pelo K6-2. Clock's de 500, 533 e 550 Mhz.

Recurso Operaes por ciclo de clock Pipelines de inteiros Pipelines de ponto flutuante Decodificadores x86 completos Tamanho do cache L1 Tamanho do cache L2 Velocidade do barramento do sistema Transaes principais de barramento Tipo de clock

AMD-K6III (Super7) 6 2 1 1 64KB 256 KB (no chip) 66 a 100 MHz 2 por processador Clock comum

Largura mxima de banda do barramento 800 MB/s

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Instrues de otimizao de 3D - No total de instrues - PF SIMD preciso simples - 4 operaes PF por clock - Controles de cache/prefetch - Controles de fluxo de dados - Extenses DSP/comm Suporte de multiprocessamento Mx. processadores do sistema No de transistores por die

3DNow! 21 Sim Sim Sim No No Sim, compartilhado Ilimitado (por chipset) ~21 milhes

DuronAnteriormente conhecido por seu nome-cdigo Spitfire (ou Athlon Select), ele um processador Athlon destinado a micros baratos, concorrendo diretamente com o Celeron da Intel. Possui um cache L2 integrado dentro do processador (trabalhando na mesma freqncia de operao interna do processador), mas de apenas 64 KB. Mas bem provvel que mesmo assim o Duron seja muito mais rpido do que o Celeron, j que o cache L1 do Celeron de apenas 32 KB, enquanto que esse circuito do Duron de 128 KB. Em outras palavras, apesar de o cache L2 do Duron ser menor que o do Celeron, o cache L1 maior. Mas a grande caracterstica que diferencia o Duron de todos os demais processadores existentes hoje no mercado o uso de um novo padro de pinagem, chamado soquete A, que um soquete de 462 pinos parecido com o usado pelo Celeron (que tem 370 pinos e, logo, incompatvel). Isso significa que o Duron necessita de placas-me que usem esse novo tipo de soquete. Isto , no d para fazer upgrade de qualquer outro processador para o Duron trocando-se apenas o processador, mesmo que seu processador atual seja da AMD. Ele alimentado com 1,5V Barramento de Alta Velocidade: O processador AMD Duron dispe de barramento front side de 200 MHz. Este barramento de alta velocidade oferece performance superior em aplicaes de uso intensivo de dados, como MP3, decodificao de DVD por software e pacotes de edio de vdeo. Alm disso, ele tem espao para suportar perifricos que exigem grande largura de banda - bem como outras tecnologias emergentes -sem penalizar a performance.Felipe Tusset 35


Sofisticada Arquitetura de Cache: A sofisticada arquitetura de cache do processador AMD Duron oferece 192 KB incorporados. Esta maior quantidade de cache incorporado e sua sofisticada arquitetura oferecem performance superior na grande maioria das aplicaes. Unidade de Ponto Flutuante (FPU) Superescalar com Tecnologia 3DNow! Aprimorada: O processador AMD Duron oferece 3 pipelines de ponto flutuante. Esta excepcional capacidade de processamento matemtico, aliada tecnologia 3DNow! aprimorada da AMD, permite ao processador oferecer superior desempenho em aplicaes que utilizam multimdia e contedo de ponto flutuante. Velocidades de Clock 600, 700, 750, 800, 850 e 900 Mhz

Total de Cache L1 + L2 192 KB Incorporado ao Chip Velocidade do Barramento 200 MHz do Processador Pipelines de Ponto Flutuante 3

AthlonTambm chamado de K7 micro-arquitetura de stima gerao e o barramento de sistema de largura de banda grande do processador AMD Athlon permitem que ele alcance nveis de desempenho nunca antes atingidos por um processador x86. O processador AMD Athlon ultrapassa de maneira36 Felipe Tusset


significativa os processadores x86 de geraes anteriores, incluindo a famlia de produtos Pentium III da Intel, e fornece o mais elevado desempenho existente para inteiros, ponto flutuante e multimdia 3D para plataformas x86. Clock's 700, 850, 900 e 950 Mhz, 1, 1.1, 1.13, 1.2, 1.3 e 1,33 Ghz Micro-arquitetura:

O processador AMD Athlon possui uma microarquitetura superescalar de nove estgios em estrutura super-pipelined otimizada para altas freqncias de clock. O AMD Athlon contm um total de nove pipelines de execuo: trs para clculos de endereos, trs para clculos de nmeros inteiros e trs para a execuo de instrues x87 (ponto flutuante), 3DNow! e MMX . Barramento do Sistema: O barramento do sistema AMD Athlon o primeiro barramento de sistema de 200 MHz para plataformas x86, alm de ser o mais rpido barramento de processador x86 existente fornecendo o dobro da largura de banda mxima do barramento de 100 MHz usado pelo Pentium III. O barramento de sistema do AMD Athlon projetado para multiprocessamento escalonvel e alavanca a tecnologia de barramento Alpha EV6 de alto desempenho da Digital para permitir um desempenho do sistema sem precedentes. Ao contrrio do projeto de barramento compartilhado de pouca largura de banda limitada do Pentium III, o barramento de sistema AMD Athlon usa uma arquitetura ponto-a-ponto para fornecer largura de banda superior para plataformas x86 de uniprocessamento e multiprocessamento. Mquina de Ponto Flutuante: O processador AMD Athlon inclui a primeira mquina de ponto flutuante super-escalar e inteiramente em pipeline para plataformas x86. O recurso de ponto flutuante resultante o mais poderoso j fornecido em um processador x86, e compete com o desempenho de muitos processadores RISC usados em estaes de trabalho e servidores. Tecnologia 3DNow! Otimizada: A tecnologia 3DNow! otimizada do processador AMD Athlon leva o desempenho multimdia 3D a novas alturas e se baseia nas 21 instrues da tecnologia 3DNow! originalo primeiro conjunto de instrues x86 a usar tcnicas de ponto flutuante SIMD super-escalares. A tecnologia 3DNow! Otimizada adiciona 24 novas instrues19 para otimizar os clculos matemticos com inteiros do MMX e aperfeioar a movimentao de dados para aplicativos de transmisso de dados pela Internet e 5 extenses DSP para aplicativos soft modem, soft ADSL, Dolby Digital e MP3. Este novo recurso DSP do AMD Athlon no suportado pelo Pentium III. Arquitetura do Cache: O AMD Athlon compreende o maior cache L1 (total de 128KB) para plataformas x86. O AMD Athlon apresenta tambm um controlador de cache L2 traseiro de 64 bits de alta velocidade que suporta tamanhos de cache L2 que variam de 512KB a macios 8MB. Este projeto superior de cache tira vantagem do barramento de sistema de alta velocidade do processador e minimiza estreitamentos de largura de banda.

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Recurso Operaes por ciclo de clock Pipelines de inteiros Pipelines de ponto flutuante Decodificadores x86 completos Tamanho do cache L1 Tamanho do cache L2 Velocidade do barramento do sistema Largura mxima de banda do barramento Transaes principais de barramento Tipo de clock Instrues de otimizao de 3D - No total de instrues - PF SIMD preciso simples - 4 operaes PF por clock - Controles de cache/prefetch - Controles de fluxo de dados - Extenses DSP/comm Suporte de multiprocessamento Mx. processadores do sistema No de transistores por die Recurso Recurso de ponto flutuante (recurso bsico AMD)

Athlon AMD (Slot A) 9 3 3 3 128KB 512 KB a ~8MB MB 200 MHz (escalvel 400+ MHz) 1,6 a 3,2 GB/s+ 24 por processador Sncrona com a origem (Repetio de clock) 3DNow! Otimizado 45 Sim Sim Sim Sim Sim Sim, ponto-a-ponto Ilimitado (por chipset) ~22 milhes 3DNow! SIMD 21 (instrues 3DNow! originais) para

Movimentao de dados e ampliao 19 (novas instrues) (de integrais) MMX Extenses de comunicao DSP - No total de instrues 5 45 (novas instrues)

Processador Athlon: resumo da principais caracterstica e inovaes: A

primeira micro-arquitetura de processador x86 super-escalar em superpipeline de nove estgios projetada para altas freqncias de clock Mltiplos decodificadores paralelos de instrues x86 Trs unidades de execuo de ponto flutuante totalmente em pipeline super-escalares e sem ordem, que executam todas as instrues de x87 (ponto flutuante), MMX e 3DNow! Trs unidades de inteiros em pipeline super-escalares e sem ordemFelipe Tusset

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Trs unidades de clculo de endereo em pipeline super-escalares e sem

ordem Unidade de controle de instrues de 72 entradas Previso de desvios dinmica avanada Tecnologia 3DNow! Otimizada para um desempenho 3D de primeira ordem 21 instrues 3DNow! originaisa primeira tecnologia a permitir SIMD super-escalar 19 novas instrues para capacitar clculos matemticos melhorados com inteiros para codificao de voz ou vdeo e movimentao de dados melhorada para plug-ins de Internet e outros aplicativos de transmisso 5 novas instrues DSP para aprimorar aplicaes de soft modem, soft ADSL, som surround Dolby Digital e MP3 Compatvel com Windows 98, Windows 95 e Windows NT 4.x sem correo de software O barramento de sistema de 200 MHz do AMD Athlon (escalvel para alm de 400 MHz), permitindo largura de banda de sistema de primeira linha para aplicativos com movimentao intensa de dados Tecnologia de clock sncrono com a origem (repetio de clock) Suporte para ECC de 8 bits para integridade do barramento de dados Largura mxima de banda de 1,6 a 3,2 GB/s Suporte para multiprocessamento: topologia ponto-a-ponto, com o nmero de processadores em sistemas SMP determinado pela implementao do chipset Suporte para 24 transaes importantes por processador Arquitetura de cache de alta -performance com um cache L1 integrado de 128 KB e uma interface de cache traseiro L2 programvel de alta velocidade Projeto de infra-estrutura de Slot A baseado em plataformas otimizadas de alto desempenho Disponvel em cartucho de processador com dimenses mecnicas comparveis ao Pentium III Alavanca a infra-estrutura de PC Slot 1 fsica/mecnica existente, incluindo conector mecnico, mas com diferentes protocolos de barramento e definies eltricas Interface eltrica compatvel com barramento de sistema AMD Athlon de 200 MHz, baseado no protocolo de barramento Alpha EV6 Suportado por uma linha completa de solues de infra-estrutura Slot A otimizada (chipset's, motherboards, BIOS) Tamanho do die: aproximadamente 22 milhes de transistores em die de 184 mm2 com tecnologia de processamento de 0,25 mcron Fabricado com a tecnologia de processamento de ltima gerao de 0,25 mcron e seis camadas de metal da AMD na fbrica de wafers Fab. 25 da AMD

Existe uma nova verso do processador Athlon, nome-cdigo Thunderbird, que no tem um novo nome comercial e est sendo chamado simplesmente de "novo Athlon" pela AMD. Esse processador tem 256 KB de memria cache L2Felipe Tusset 39


trabalhando na mesma freqncia de operao do processador e usa o soquete A, o mesmo tipo de soquete que o processador Duron. Apesar de o novo Athlon ter menos memria cache que o Athlon convencional, bem provvel que ele seja mais rpido, j que estar sendo acessado na mesma freqncia de operao do processador e no na metade desta, como ocorre no Athlon convencional.. H ainda a previso do lanamento de processadores AMD com freqncia de operao externa de 266 MHz at o final do ano. Com certeza esses 266 MHz sero obtidos da mesma forma que o Athlon e o Duron obtm os seus 200 MHz, isto , usando a tecnologia DDR (Double Data Rate). Funciona da seguinte forma: normalmente, os processadores s transferem dados na subida do pulso de clock, isto , quanto ele passa de 0 para 1. Os processadores Athlon e Duron transferem dados tanto na subida quanto na descida do pulso de clock (quando o clock passa de 1 para 0). Dessa forma, em vez de transferir um dado por pulso de clock, esses processadores transferem dois. Por isso que, apesar de fisicamente a freqncia de operao desses processadores ser de 100 MHz, dizemos que eles tm uma freqncia de operao de 200 MHz (na verdade eles obtm um desempenho igual a se estivessem trabalhando a 200 MHz). O mesmo ocorrer com a freqncia de 266 MHz: os processadores trabalharo a 133 MHz externamente transferindo dois dados por pulso de clock, dobrando o desempenho (ou seja, trabalhando como se estivessem a 266 MHz).A AMD est ainda trabalhando em uma nova verso do Athlon, nome-cdigo Mustang, que ter at 1 MB de memria cache dentro do processador. Processador

Taxa de transferncia do barramento local (em MB/s)

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VIA CyrixA Cyrix desenvolveu seus prprios processadores do incio ao fim sem tecnologia da Intel. No entanto, a Intel ainda afirma que o design da Cyrix viola suas patentes. A soluo da Cyrix para esse impasse legal foi, em lugar disso, produzir seus dispositivos em fabricantes que tivessem acordos de licena de patente com a Intel. Este procedimento parece ter funcionado. assim como a AMD, a Cyrix tambm est buscando um caminho para novos design que no infrinjam a lei. A estratgia inicial de marketing da Cyrix era no produzir clones exatos dos processadores Intel. Seus produtos na verdade hbridos de processadores 386 e 486. Atualmente a Cyrix pertence a VIA Technologies Inc, e passa a se chamar VIA Cyrix.Com essa compra, ao que tudo indica a VIA ter fora suficiente para combater, de frente, a Intel e a AMD. Integrated Device Technology Todos os processadores na tabela 1 so semelhantes ao 486, os que os diferenciam os tornam mais rpidos so, pipelines de cinco estgios, o que permite que sejam executadas muitas instrues em ciclos nicos de clock. Alm disso, foi acrescentado pequenos caches de instruo e de dados de 1Kb. Slot's de encaixe so idnticos aos do 486 da Intel. Processador (Cyrix) Cx486slc 2Cx486DLC Cx486SLC2 Cx486DRX2 cX486SRx2 Cx486s Cx486S2 Cx486DX Cx486DX2 M1 Classe de Pinagem Cache Processador 486 486 486 486 486 486 486 486 486 i386SX i386DX i386SX i386DX i386SX i486SX i486SX i486DX Duplicao de Clock

1 Kb I/D No 1 Kb I/D No 1 Kb I/D Sim 1 Kb I/D Sim 1 Kb I/D Sim 2 Kb 2 Kb 8 Kb No Sim No Sim

i486DX2 8 Kb

Idntico ao K5 da AMD, mas sem problema de aquecimento. Superescalar classe Pentium

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6x86Conexo em Soquete 7, mesma coisa que o Pentium s que a execuo dele no por ordem especulativa, aumentando seu desempenho, 0.35 m operando a 32 bits. O cache de memria interno (L1) desse processador de 64 KB e ele opera externamente a 66 MHz.

6x86 MXIdntico ao 6x86 mas com instrues MMX.

MIIMII o novo nome do processador 6x86MX da Cyrix que, por questes de marketing, resolveram trocar o nome. O grande cuidado a ser tomado com esse processador a sua nomenclatura "PR", que indica a equivalncia do desempenho do processador a um Pentium MMX. Exemplo, um MII-PR300, que trabalha internamente a 233 MHz, similarmente a um Pentium MMX - ou seja, segundo o fabricante, esse processador teria um desempenho equivalente a um Pentium MMX-300. Como no existe no mercado o processador Pentium MMX-300, no pudemos comprovar se a nomenclatura "PR-300" verdadeira ou no.Clock's L1 Cache Bus Socket FPU Voltagem 2x, 2.5x, 3x, 3.5x, 4x 64-KByte; write-back; 4-way associativo, unificados Instruo e Dados 64-bit external data bus; 32-bit pipelined address bus Socket 7 (P55C) 80-bit com 64-bit de interface; execuo paralela; instrues x87; compatvel com IEEE-754 2.9V core com 3.3-volt I/O

Gerenciadores Management Mode (SMM); hardware suspend; FPU auto-idle de Fora

Desempenho de Cyrix MII e do Intel Celeron42 Felipe Tusset


MIIeCyrix MIIe ("Cayenne"): O sucessor do 6x86MX ou MII. Alm de trabalhar externamente a 100 MHz e utilizar a tecnologia 3D, sua principal mudana em relao aos processadores anteriores da Cyrix que seu coprocessador matemtico foi redesenhado, j que o coprocessador do 6x86MX e do 6x86 possui performance inferior ao coprocessador matemtico dos processadores Intel e AMD.

Media GxPara computadores baratos, tem recursos como processador de vdeo, controle dos slot's PCI, udio e memria no prprio chip, sua nica diferena o preo, seu ncleo possui 0,25 m, opera a 32 bits, MMX, sua freqncias internas so de 266Mhz ou mais.

Placas Me usando o Cyrix Media Gx

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Cyrix IIIRecentemente a VIA anunciou o lanamento de seu primeiro processador, chamado Cyrix III. Esse processador o primeiro processador no Intel a usar o padro de pinagem soquete 370, isto , ele usa o mesmo tipo de placa-me originalmente projetada para o processador Celeron, da Intel. Internamente, o Cyrix III tem 128 KB de memria cache L1 e 256 KB de memria cache L2, trabalhando na mesma freqncia de operao interna do processador, fabricado em forma de soquete, usando a mesma placa-me projetada para o Celeron (soquete 370). Na tabela a seguir voc compara as caractersticas internas dos processadores concorrentes do Cyrix III, lembrando que, quanto maior o tamanho do cache de memria, mais rpido o processador. Outras caractersticas do Cyrix III incluem o uso da tecnologia MMX e da tecnologia 3DNow! ncleo com 0.18m. Operando de 500 a 700Mhz, com consumo mdio de 10Watts.

Via C3

Com nova tecnologia de ncleo com 0.15m, ele pode ter melhor performance com baixo consumo de energia e menor tamanho, usa o padro de pinagem soquete 370, isto , ele usa o mesmo tipo de placa-me originalmente projetada para o processador Celeron, da Intel, com 192Kb de cache L1+L2, ele considerado o menor processador com 52mm2. Inicialmente operando nas velocidades de 733MHz e 750MHz com 128Kb L1 e 64Kb L2 acessados na velocidade do processador. Suporta freqncia de 66, 100 e 133Mhz no barramento externo, compatvel com MMX e 3DNOW!

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Transmeta

CrusoeOs processadores Crusoe so usados principalmente pelas empresas de computadores portteis. Tabela abaixo mostra as especificaes dos modelos Crusoe. TM3200 Velocidades (Mhz) L1 Cache L2 Cache Memria Atualizao Memria Ponte Norte Package (estrutura) de Integrada 474 BGA SDRAM (66 133MHz) 333-400MHz 96KB TM5400 500-700MHz 128KB 256KB TM5600 500-700MHz 128KB 512KB

to DDR-SDRAM (100 DDR-SDRAM (100 to 166MHz) to 166MHz) SDRAM (66 133MHz) Integrada 474 BGA to SDRAM (66 133MHz) Integrada 474 BGA to

Crusoe TM3200 O TM3200 usado principalmente em computadores moveis com acesso a internet ele designado para operar com Web Browser's com baixo consumo de energia. usado tambm em computadores Laptop com Linux, possu um a capacidade de entrar em stand-by automaticamente com consumos de somente 20 mW. Crusoe TM5400/TM5600 O TM5400/TM5600 resolve os problemas das baterias de curta vida com consumos mximos de 60 mW auto regulados. Usado em computadores desktop ele roda sem problemas aplicativos Windows e Linux com desempenho

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superior para decodificao de DVD's, consumindo 2W a mais quando decodificando. TM3200 TM5600

Crusoe na placa me (TM5400)

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IDTIntegrated Device TechnologyWinChip-2Desempenho de processamento: O desempenho de processamento do WinChip-2 similar ao do Celeron-A, porm bem inferior ao desempenho obtido pelos processadores K6-2 e ao Pentium II. Todavia, importante notar que o WinChip-2 no um processador destinado a micros de alto desempenho, mas sim micros baratos. Dessa forma, o WinChip-2 briga de frente com o processador Celeron da Intel, oferecendo uma alternativa mais atraente para micros baratos. Utiliza pinagem soquete 7 (o mesmo padro do Pentium, Pentium MMX, MII, K6, K6-2 e K6-III) e possui os mesmos recursos do K6-2 da AMD. Trabalha externamente a 100 MHz e possui a tecnologia 3DNow!. Possui o coprocessador e a sua unidade MMX em arquitetura superescalar, o que permite que duas instrues MMX ou matemticas possam ser executadas simultaneamente. Da mesma forma que o K6-2, alguns modelos do WinChip-2 trabalham externamente a 66 MHz. Alimentado com 3,52 V, os modelos de 66 MHz podem ser instalados em qualquer placa-me originalmente desenhada para o processador Pentium, ou seja, qualquer placa-me soquete 7 aceita os processadores WinChip-2 de 66 MHz. J os modelos de 100 MHz necessitam obrigatoriamente de placas-me Super7, que so placas-me soquete 7 que operam a 100 MHz. Alm disso, o uso de memrias PC-100 imprescindvel. Na hora da escolha de uma placame para os modelos de 100 MHz, voc dever verificar se a placa-me capaz de alimentar o processador com 3,52V. Modelo freqncia de operao interna freqncia de operao externa WinChip-2-200 200MHz 66MHz. WinChip-2-233 233MHz 66MHz. WinChip-2-266 233MHz 100MHz. WinChip-2-300 250MHz 100MHz.

WinChip-3Processador com 128 KB de cache L2 integrado. O WinChip-3 continuar sendo destinado a placas-me Super7 e, com isso, ele poder utilizar o cache de memria existente na placa-me como um cache L3, o que aumentar muito o seu desempenho. Essa mesma arquitetura utilizada pelo processador K6-III da AMD.Felipe Tusset 47


WinChip C6Existem 2 modelos um que pode ser acoplados em Socket 7 e Socket 5 ambos possuindo mesmas especificaes. Clock nico de 200MHZ, estilo x86, com tamanho (ncleo) 88mm2 a 0.35mcron, usa cincos estgios de execuo Pipeline. Usa uma arquitetura simplificada de execuo de cdigo que aumenta sua performance, possui 5.4 milhes de transistores.

WinChip C6+Processador com baixo consumo de energia, estilo x86, com tamanho de 90mm2, tecnologia de 0.30mcron e usada cinco estgios de execuo de pipeline. Vem com 56 novas instrues e MMX, opera a clock's de 266 a 300Mhz, compatvel com Socket 7, possui 5.8 milhes de transistores.

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Texas InstrumentsA TI era uma fonte alternativa para os dispositivos 486SLC e DLC da Cyrix, e tambm desenvolveu suas prprias verses com caches maiores e interface de barramento PCI incorporado. Os ltimos processadores fabricados por essa empresa TI486SXL2 e SXLC2, ambos com clock's duplicados, aceitando um cache de 8kb. O dispositivo SXL um dispositivo de pinagem 486, e o SXLC um despositivo de pinagem i386SX. Todos possuindo verses de 3,3V, operando a velocidades de at 40Mhz.

Acordos com a Intel permitem que a IBM tenha acesso aos design 386 e 486, mas a impedem de vende-los sozinhos, eles precisam estar montados em placas ou em mdulos. A IBM desenvolveu 3 produtos bsicos : o 386SLC, o 486SLC2 e o Blue Lighting. O 386SLC era um processador semelhante ao 486 com um cache de 8Kb num gabinete de pinagem 386SX da Intel, e opera a 20 e 25 Mhz. O 486SLC2 era o mesmo processador Intel 486 mas com 16Kb de cache, operando a 66Mhz internamente. Esse dispositivo era tambm comercializado na pinagem 386SX da Intel. O Blue Lighting era semelhante ao 486, mas foi recondicionado na pinagem do 386 da Intel, trabalhando de 75 a 100 Mhz, Atualmente a IBM fabrica somente processadores com tecnologia RISC.

X86 da IBM

NexGenEm 1993, a NexGen produziu um conjunto de chips que chamou de NX586, que no oferecia vantagem sobre o Pentium da Intel, composto de um nico chip. Desde ento, o conjunto o conjunto de chip's da NexGen encolheu de tamanho, e acabou se formando um dispositivo de chip nico fabricado pela IBM e que utilizava uma tecnologia de 0,5 mcron. Ele oferece pouco em termos de desempenho e competiu apenas no preo. Esse processador no chegou a ocupar lugar no mercado pois no era compatvel com principais novidades, exemplo PCI.

Felipe Tusset

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Processadores Para o Prximo MilnioPostulados de Von Neumann Von Neumann, que trabalhou no desenvolvimento do ENIAC e posteriormente empregou sua experincia no projeto do IAS (1952), elaborou as idias e os conceitos que nortearam a arquitetura dos computadores at os dias de hoje. Seu entendimento essencial para apreciarmos a atual evoluo dos computadores. Iniciemos constatando, de forma bvia, que as mquinas que usamos nas nossas casas possuem quatro elementos bsicos: a CPU, a memria, os dados e as instrues (ou programas). A partir da, apresentamos os trs postulados bsicos de von Neumann, que no momento podem parecer triviais, mas que no o eram na dcada de 50: 1. Um nico controle centralizado (uma s CPU); 2. Uma nica memria para dados e instrues; e 3. As instrues devem fazer operaes elementares sobre os dados. Cerca de 90% dos computadores atuais usam esses postulados e por isso so chamados de Arquitetura de von Neumann ou , Arquitetura Serial pois , empregam um nico processador. Essa arquitetura, aliada aos avanos da microeletrnica, ofertou-nos o atual mercado de computadores, rpidos e baratos. Porm, tal arquitetura enfrenta um limite de velocidade que ditado pelas leis da fsica. O tempo que um sinal eltrico gasta para trafegar entre dois pontos de um circuito eletrnico muito pequeno, porm no igual a zero. Em outras palavras, isto corresponde a dizer que existe um limite para a velocidade de relgio das CPU's e, infelizmente, ele no est muito distante. Como ento continuar com a evoluo dos computadores? Essa a pergunta que tem ocupado a cabea de muitos pesquisadores e desde a segunda metade desta dcada, vrias solues foram propostas. A principal resposta vem da comparao entre nosso crebro e um processador. sabido que o sinal eltrico trafegando por dentro de um CI muito mais veloz que o trnsito de impulsos nervosos entre nossos neurnios. claro que, para fazer operaes numricas, comparar e classificar, o computador mais rpido. Mas, por outro lado, ele inferior, pois no pensa, no inova e no aprende, apenas segue passos programados. Por exemplo, com um nico olhar em uma sala identificamos imediatamente centenas de objetos. J um computador, mesmo o mais sofisticado, apenas consegue identificar os objetos mais simples. Somos capazes de dirigir um carro e enquanto andamos por nossas (terrveis) estradas, temos habilidade para escolher o melhor caminho. Ser que um computador pode dirigir um carro? Uma das experincias no MIT com um piloto computadorizado, que identificava a rua atravs das linhas paralelas do meio fio, revelou um grande escalador de rvores, pois ele confundia o contorno do meio fio com o contorno do caule das rvores. Como ser que o crebro consegue ser superior aos processadores, se o nosso neurnio muito mais lento que um circuito eletrnico? A resposta bvia: porque temos vrios bilhes de neurnios operando em paralelo. Ora, por que, ao invs de construirmos CPU's velozes e gigantescas, no usamos50 Felipe Tusset


vrias CPU's, simples e confive

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