Новые Pentium III с ядром Coppermine
Вы будете, вероятно, удивлены, но компания Intel практически не изменяла архитектуру своих процессоров для High-End настольных систем с начала 1997 года. С выпуском первых Pentium III, покупателям здорово навешали лапши на уши, уверяя, что они покупают новый продукт. На самом деле, Pentium III ничем не отличался от Pentium II, кроме цены, названия и 71 никому не нужных и нигде не используемых инструкции. И вот, совсем недавно, Intel разразилась целой кучей процессоров на новой архитектуре, получившей кодовое название Coppermine (медная шахта), но, забегая вперед, скажу, что медной металлизацией здесь пока нет, она должна появиться только в 2001 году с переходом Intel на 0.13 мкм технологический процесс.
(c) Компьютерная газета
Итак, что нового в ядре Coppermine? Главное это то, что кэш второго уровня находится на одном кристалле с ядром, его объем равен 256 Кб. Причем, в отличие от Pentium II и Pentium III, он работает на частоте ядра. К слову, в Celeron уже больше года используется такая, более современная технология. Получается, что технологии идут из Low-End процессоров в High-End, по-моему, с точки зрения здравого смысла должно быть все наоборот. Второй важный момент - технологический процесс 0.18 мкм. Чем меньше элементы, тем меньше рассеиваемая ими мощность и тем больше частота, на которой может работать кристалл. Кроме того, меньшим получается и размер чипа, что делает процент выхода годных микросхем выше, а себестоимость, соответственно, ниже. Площадь кристалла всего 106 мм2, а количество транзисторов 28 млн, большая часть из которых приходится на интегрированный кэш.
Для настольных систем выходит сразу 9 моделей процессора. Для 100 МГц шины это 500E, 550E, 600E, 650, 700 МГц модели. Для шины 133 МГц - 533EB, 600EB, 667, 733. Если вы заметили, у моделей до 650 МГц существует дополнительная маркировка, это необходимо для того, чтобы отличать новые процессоры от старых, которые работают на той же частоте. Буква Е (Enhanced) в маркировке означает новое ядро, B (Bus) - 133 МГц шину. Таким образом, только среди настольных процессоров Pentium III существует уже 14 моделей.
Впервые Pentium III выходит на рынок мобильных систем. Владельцы ноутбуков получают в свое распоряжение 3 модели 400, 450 и 500 МГц. Это по-настоящему мощные чипы, которые работают на частоте шины 100 МГц, что позволяет говорить о значительном шаге вперед по сравнению с предыдущим поколением. Кроме того, напряжение питания у этих моделей всего 1.35 вольта, что позволяет уменьшить энергопотребление и увеличить время работы от батарей, что очень важно для мобильных пользователей. Теперь мобильные процессоры могут поставляться в корпусе с шариковыми выводами BGA (Ball Grid Array), в таких корпусах поставляются микросхемы чипсета и видеоадаптеров. Этот корпус позволяет максимально сократить площадь чипа и уменьшить размеры материнской платы, что критично для мобильных систем.
Пользователям мощных рабочих станций и серверов Intel предлагает новые Pentium III Xeon с тактовыми частотами 600, 667, 733. Как и полагается процессорам подобного уровня, все модели работают на частоте шины 133 МГц. Вместе с выходом этих процессоров был представлен новый серверный чипсет i840. Среди новшеств хочется отметить AGP Pro слот, позволяющий устанавливать высокопроизводительные и требовательные к мощному источнику питания профессиональные видеокарты, а также поддержка 64-битных PCI слотов расширения.
Отсутствие микросхем кэша дает возможность отказаться от процессорного картриджа и еще более удешевить процессор. Кроме широко используемого сейчас способа упаковки процессора SECC2 для разъема Slot 1, будет использоваться новый корпус FCPGA (Flip Chip Pin Grid Array). С виду он напоминает Celeron PPGA, но чип находится со стороны радиатора. Это позволяет улучшить теплоотвод и стабильность работы на высоких частотах. Изначально в данном корпусе будут выпускаться 500 и 533 МГц модели. Механически и электрически такой процессор совместим с разъемом Socket 370, но на обычных платах с чипсетом ZX/BX и i810 скорее всего работать не будет. Уже появляются первые платы на чипсете i810e, которые будут одинаково хорошо работать как с Celeron PPGA, так и c Pentium III FCPGA. Между прочим, к концу 2000 года практически все выпускаемые Intel процессоры будут именно для форм-фактора Socket370, а на протяжении всего года будет проводиться плавный переход на новый форм-фактор. Такая стратегия проводится неспроста, использование FCPGA, вместо SECC2, экономит компании Intel 20$ на каждом процессоре. А эти деньги могут быть весьма кстати для ценовой войны с AMD.
Теперь подробнее по поводу совместимости. Новое ядро использует напряжение питания 1.6 В вместо 2 В, которое используется в современных процессорах. Это стало возможным благодаря применению элементов меньшего размера. Но далеко не все платы на BX/ZХ могут работать с таким напряжением. Кроме этого, существуют 133 МГц версии чипов, которые требуют от материнской платы поддержки соответствующей частоты шины. Причем складывается интересная ситуация. Процессоры есть, а вот вставлять их некуда, так как родной для Coppermine чипсет i820, официально поддерживающий 133 МГц шину, из-за всевозможных ошибок и задержек еще так и не вышел. Впрочем, если материнская плата основана на чипсете BX/ZX, выпущена недавно и поддерживает напряжение питания 1.6 В, то вам понадобится всего лишь обновление BIOS для поддержки новых чипов. Последние модели известных производителей, таких, как Abit и Asus, проектировались с учетом возможности работы с пониженными напряжениями.
А теперь о производительности. Лично у меня пока не было возможности попробовать новый процессор в работе, но в Интернет опубликовано уже достаточно результатов тестирования независимыми изданиями, и можно сложить общую картину о производительности Coppermine. По сравнению с предыдущим поколением Pentium III, производительность в реальных приложениях, на одной и той же частоте поднялась в среднем на 15-25%, что в общем совсем неплохо. Кроме того, 0.18 мкм техпроцесс и новый тип оксида (диоксид кремния легируется фосфором, вследствие чего уменьшаются паразитные емкости и увеличивается быстродействие элементов) сделал возможным поднять тактовую частоту до 733 МГц. Но это не предел для 0.18 мкм технологии, уже практически готов к выпуску 800 МГц вариант процессора, а текущие экземпляры разгоняются и стабильно работают на 840 МГц.
А как быть с самым быстрым на сегодня (или до сегодняшнего дня) AMD Athlon? Впервые за все время соперничества Intel - AMD, последняя создала действительно хороший процессор, который работал быстрее аналогов от Intel. Впрочем, теперь Intel догнала AMD, и Coppermine работает если не быстрее, то уже на уровне Athlon. На рынке складывается ситуация, когда AMD и Intel могут конкурировать на равных, что естественно приведет к новой ценовой войне, самой приятной для пользователей войне в мире.
Виталий Шуравко
(c) Компьютерная газета
Итак, что нового в ядре Coppermine? Главное это то, что кэш второго уровня находится на одном кристалле с ядром, его объем равен 256 Кб. Причем, в отличие от Pentium II и Pentium III, он работает на частоте ядра. К слову, в Celeron уже больше года используется такая, более современная технология. Получается, что технологии идут из Low-End процессоров в High-End, по-моему, с точки зрения здравого смысла должно быть все наоборот. Второй важный момент - технологический процесс 0.18 мкм. Чем меньше элементы, тем меньше рассеиваемая ими мощность и тем больше частота, на которой может работать кристалл. Кроме того, меньшим получается и размер чипа, что делает процент выхода годных микросхем выше, а себестоимость, соответственно, ниже. Площадь кристалла всего 106 мм2, а количество транзисторов 28 млн, большая часть из которых приходится на интегрированный кэш.
Для настольных систем выходит сразу 9 моделей процессора. Для 100 МГц шины это 500E, 550E, 600E, 650, 700 МГц модели. Для шины 133 МГц - 533EB, 600EB, 667, 733. Если вы заметили, у моделей до 650 МГц существует дополнительная маркировка, это необходимо для того, чтобы отличать новые процессоры от старых, которые работают на той же частоте. Буква Е (Enhanced) в маркировке означает новое ядро, B (Bus) - 133 МГц шину. Таким образом, только среди настольных процессоров Pentium III существует уже 14 моделей.
Впервые Pentium III выходит на рынок мобильных систем. Владельцы ноутбуков получают в свое распоряжение 3 модели 400, 450 и 500 МГц. Это по-настоящему мощные чипы, которые работают на частоте шины 100 МГц, что позволяет говорить о значительном шаге вперед по сравнению с предыдущим поколением. Кроме того, напряжение питания у этих моделей всего 1.35 вольта, что позволяет уменьшить энергопотребление и увеличить время работы от батарей, что очень важно для мобильных пользователей. Теперь мобильные процессоры могут поставляться в корпусе с шариковыми выводами BGA (Ball Grid Array), в таких корпусах поставляются микросхемы чипсета и видеоадаптеров. Этот корпус позволяет максимально сократить площадь чипа и уменьшить размеры материнской платы, что критично для мобильных систем.
Пользователям мощных рабочих станций и серверов Intel предлагает новые Pentium III Xeon с тактовыми частотами 600, 667, 733. Как и полагается процессорам подобного уровня, все модели работают на частоте шины 133 МГц. Вместе с выходом этих процессоров был представлен новый серверный чипсет i840. Среди новшеств хочется отметить AGP Pro слот, позволяющий устанавливать высокопроизводительные и требовательные к мощному источнику питания профессиональные видеокарты, а также поддержка 64-битных PCI слотов расширения.
Отсутствие микросхем кэша дает возможность отказаться от процессорного картриджа и еще более удешевить процессор. Кроме широко используемого сейчас способа упаковки процессора SECC2 для разъема Slot 1, будет использоваться новый корпус FCPGA (Flip Chip Pin Grid Array). С виду он напоминает Celeron PPGA, но чип находится со стороны радиатора. Это позволяет улучшить теплоотвод и стабильность работы на высоких частотах. Изначально в данном корпусе будут выпускаться 500 и 533 МГц модели. Механически и электрически такой процессор совместим с разъемом Socket 370, но на обычных платах с чипсетом ZX/BX и i810 скорее всего работать не будет. Уже появляются первые платы на чипсете i810e, которые будут одинаково хорошо работать как с Celeron PPGA, так и c Pentium III FCPGA. Между прочим, к концу 2000 года практически все выпускаемые Intel процессоры будут именно для форм-фактора Socket370, а на протяжении всего года будет проводиться плавный переход на новый форм-фактор. Такая стратегия проводится неспроста, использование FCPGA, вместо SECC2, экономит компании Intel 20$ на каждом процессоре. А эти деньги могут быть весьма кстати для ценовой войны с AMD.
Теперь подробнее по поводу совместимости. Новое ядро использует напряжение питания 1.6 В вместо 2 В, которое используется в современных процессорах. Это стало возможным благодаря применению элементов меньшего размера. Но далеко не все платы на BX/ZХ могут работать с таким напряжением. Кроме этого, существуют 133 МГц версии чипов, которые требуют от материнской платы поддержки соответствующей частоты шины. Причем складывается интересная ситуация. Процессоры есть, а вот вставлять их некуда, так как родной для Coppermine чипсет i820, официально поддерживающий 133 МГц шину, из-за всевозможных ошибок и задержек еще так и не вышел. Впрочем, если материнская плата основана на чипсете BX/ZX, выпущена недавно и поддерживает напряжение питания 1.6 В, то вам понадобится всего лишь обновление BIOS для поддержки новых чипов. Последние модели известных производителей, таких, как Abit и Asus, проектировались с учетом возможности работы с пониженными напряжениями.
А теперь о производительности. Лично у меня пока не было возможности попробовать новый процессор в работе, но в Интернет опубликовано уже достаточно результатов тестирования независимыми изданиями, и можно сложить общую картину о производительности Coppermine. По сравнению с предыдущим поколением Pentium III, производительность в реальных приложениях, на одной и той же частоте поднялась в среднем на 15-25%, что в общем совсем неплохо. Кроме того, 0.18 мкм техпроцесс и новый тип оксида (диоксид кремния легируется фосфором, вследствие чего уменьшаются паразитные емкости и увеличивается быстродействие элементов) сделал возможным поднять тактовую частоту до 733 МГц. Но это не предел для 0.18 мкм технологии, уже практически готов к выпуску 800 МГц вариант процессора, а текущие экземпляры разгоняются и стабильно работают на 840 МГц.
А как быть с самым быстрым на сегодня (или до сегодняшнего дня) AMD Athlon? Впервые за все время соперничества Intel - AMD, последняя создала действительно хороший процессор, который работал быстрее аналогов от Intel. Впрочем, теперь Intel догнала AMD, и Coppermine работает если не быстрее, то уже на уровне Athlon. На рынке складывается ситуация, когда AMD и Intel могут конкурировать на равных, что естественно приведет к новой ценовой войне, самой приятной для пользователей войне в мире.
Виталий Шуравко
Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 44 за 1999 год в рубрике hard :: процессоры
