Pentium III
 | |
| Allmän information | |
|---|---|
| Lanserades | 28 februari 1999 |
| Avvecklad |
april 2004 (för stationära enheter) 18 maj 2007 (för mobila enheter) |
| Vanliga tillverkare |
|
| Prestanda | |
| Max. CPU klockfrekvens | 400 MHz till 1,4 GHz |
| FSB- hastigheter | 100 MHz till 133 MHz |
| Arkitektur och klassificering | |
| Tekniknod | 0,25 μm till 0,13 μm |
| Mikroarkitektur | P6 |
| Instruktionsuppsättning | IA-32 , MMX , SSE |
| Fysiska specifikationer | |
| Kärnor |
|
| Uttag |
|
| Produkter, modeller, varianter | |
| Kärnnamn |
|
| Variant(er) | |
| Historia | |
| Företrädare | Pentium II |
| Efterträdare |
Pentium 4 (dator) Pentium M (mobil) |
| Supportstatus | |
| Stöds inte | |
Pentium III (marknadsförs som Intel Pentium III-processor x86 , processorer informellt PIII eller P3 ) hänvisar till Intels 32-bitars stationära och mobila baserade på sjätte generationens P6-mikroarkitektur som introducerades den 28 februari 1999 . märkets initiala processorer var mycket lika de tidigare Pentium II -märkta processorerna. De mest anmärkningsvärda skillnaderna var tillägget av instruktionsuppsättningen Streaming SIMD Extensions (SSE) (för att påskynda flyttalsberäkningar och parallella beräkningar), och införandet av ett kontroversiellt serienummer inbäddat i chippet under tillverkningen. Pentium III är också en enkärnig processor.
Även efter lanseringen av Pentium 4 i slutet av 2000, fortsatte Pentium III att produceras med nya modeller som introducerades till början av 2003, och avbröts i april 2004 för stationära enheter och maj 2007 för mobila enheter.
Processorkärnor
På samma sätt som Pentium II som den ersatte, åtföljdes Pentium III också av Celeron -märket för lägre versioner och Xeon för avancerade (server och arbetsstationer) derivat. Pentium III ersattes så småningom av Pentium 4 , men dess Tualatin- kärna fungerade också som grunden för Pentium M - processorerna , som använde många idéer från P6-mikroarkitekturen . Därefter var det Pentium M-mikroarkitekturen för Pentium M-märkta processorer, och inte NetBurst som finns i Pentium 4 -processorer, som utgjorde grunden för Intels energieffektiva Core-mikroarkitektur av processorer märkta Core 2 , Pentium Dual-Core , Celeron (Core) och Xeon.
| Intel Pentium III-processorfamilj | ||||
|---|---|---|---|---|
| Standardlogotyp (1999-2003) | Mobillogotyp (2001-2003) | Skrivbord | ||
| Kodnamn | Kärna | Datum släppt | ||
|
|
|
Katmai Coppermine Coppermine T Tualatin |
250 nm 180 nm 180 nm 130 nm |
februari 1999 oktober 1999 juni 2001 juni 2001 |
| Lista över Intel Pentium III-processorer | ||||
Katmai
.jpg)
Den första Pentium III-varianten var Katmai (Intel produktkod 80525). Det var en vidareutveckling av Deschutes Pentium II. Pentium III såg en ökning med 2 miljoner transistorer jämfört med Pentium II. Skillnaderna var tillägget av exekveringsenheter och SSE-instruktionsstöd, och en förbättrad L1- cachekontroller [ citat behövs ] (L2- cachekontrollern lämnades oförändrad, eftersom den ändå skulle vara helt omdesignad för Coppermine), som var ansvariga för den mindre prestandan förbättringar jämfört med "Deschutes" Pentium IIs. Den släpptes först med hastigheterna 450 och 500 MHz i februari 1999. Ytterligare två versioner släpptes: 550 MHz den 17 maj och 600 MHz den 2 augusti. Den 27 september släppte Intel 533B och 600B med 533 respektive 600 MHz. Suffixet 'B' indikerade att det innehöll en 133 MHz FSB, istället för 100 MHz FSB från tidigare modeller.
Katmai innehåller 9,5 miljoner transistorer, inte inklusive 512 Kbytes L2-cache (som lägger till 25 miljoner transistorer), och har dimensioner på 12,3 mm gånger 10,4 mm (128 mm 2 ) . Den är tillverkad i Intels P856.5-process, en 0,25 mikrometers komplementär metall-oxid-halvledarprocess ( CMOS ) med fem nivåer av aluminiumkoppling . Katmai använde samma slot-baserade design som Pentium II men med den nyare Slot 1 Single Edge Contact Cartridge (SECC) 2 som tillät direkt CPU-kärnkontakt med kylflänsen. Det har funnits några tidiga modeller av Pentium III med 450 och 500 MHz förpackade i en äldre SECC-kassett avsedd för originalutrustningstillverkare ( OEM).
En anmärkningsvärd stegrande nivå för entusiaster var SL35D. Denna version av Katmai var officiellt klassad för 450 MHz, men innehöll ofta cachechips för 600 MHz-modellen och kan därför vanligtvis köras på 600 MHz.
Koppargruva
.jpg)
Den andra versionen, med kodnamnet Coppermine (Intel produktkod: 80526), släpptes den 25 oktober och körs på 500, 533, 550, 600, 650, 667, 700 och 733 MHz. Från december 1999 till maj 2000 släppte Intel Pentium III:s med hastigheter 750, 800, 850, 866, 900, 933 och 1000 MHz (1 GHz). Både 100 MHz FSB och 133 MHz FSB-modeller tillverkades. För modeller som redan var tillgängliga med samma frekvens lades ett "E" till modellnamnet för att indikera kärnor med den nya 0,18 μm tillverkningsprocessen. Ytterligare ett "B" lades senare till för att beteckna 133 MHz FSB-modeller, vilket resulterade i ett "EB"-suffix. I övergripande prestanda hade Coppermine en liten fördel jämfört med Advanced Micro Devices (AMD) Athlons som den släpptes mot, vilket var omvänt när AMD applicerade sin egen die shrink och lade till en on-die L2-cache till Athlon. Athlon hade fördelen med flyttalsintensiv kod, medan Coppermine kunde prestera bättre när SSE-optimeringar användes, men rent praktiskt var det liten skillnad i hur de två chipsen presterade, klocka-för-klocka. Men AMD kunde klocka Athlon högre och nådde hastigheter på 1,2 GHz innan lanseringen av Pentium 4.
I prestanda markerade Coppermine utan tvekan ett större steg än Katmai genom att introducera en on-chip L2-cache, som Intel kallar Advanced Transfer Cache (ATC). ATC:n arbetar med kärnklockfrekvensen och har en kapacitet på 256 KB, dubbelt så stor som på chipcachen tidigare på Mendocino Celerons. Den är åtta-vägs set-associativ och nås via en dubbel Quad Word Wide 256-bitars buss, fyra gånger så bred som Katmais. Vidare sänktes latensen till en fjärdedel jämfört med Katmai. En annan marknadsföringsterm av Intel var Advanced System Buffering , som omfattade förbättringar för att bättre dra fördel av en 133 MHz systembuss. Dessa inkluderar 6 fyllningsbuffertar (mot 4 på Katmai), 8 bussköposter (mot 4 på Katmai) och 4 återskrivningsbuffertar (mot 1 på Katmai). Under konkurrenstryck från AMD Athlon , omarbetade Intel den inre delen och tog slutligen bort några välkända pipeline- stopp. [ citat behövs ] Som ett resultat gick applikationer som påverkades av stallen snabbare på Coppermine med upp till 30 %. [ citat behövs ] Coppermine innehöll 29 miljoner transistorer och tillverkades i en 0,18 μm process.
Coppermine var tillgänglig i 370-stifts FC-PGA eller FC-PGA2 för användning med Socket 370 , eller i SECC2 för Slot 1 (alla hastigheter utom 900 och 1100). FC-PGA- och Slot 1 Coppermine-processorer har en exponerad form, men de flesta SKU:er med högre frekvens som börjar med 866 MHz-modellen tillverkades också i FC-PGA2-varianter som har en integrerad värmespridare (IHS). Detta i sig förbättrade inte värmeledningsförmågan, eftersom det lade till ytterligare ett lager av metall och termisk pasta mellan munstycket och kylflänsen, men det hjälpte mycket till att hålla kylflänsen platt mot formen. Tidigare Coppermines utan IHS gjorde kylflänsmontering utmanande. Om kylflänsen inte var placerad plant mot formen, reducerades värmeöverföringseffektiviteten avsevärt. Vissa kylflänstillverkare började tillhandahålla kuddar på sina produkter, liknande vad AMD gjorde med "Thunderbird" Athlon för att säkerställa att kylflänsen monterades plant. Entusiastgemenskapen gick så långt som att skapa shims för att bibehålla ett platt gränssnitt.
En 1,13 GHz-version (S-Spec SL4HH) släpptes i mitten av 2000, men återkallades efter att ett samarbete mellan HardOCP och Tom's Hardware upptäckt olika instabiliteter med driften av den nya CPU-hastighetsklassen. Coppermine-kärnan kunde inte på ett tillförlitligt sätt nå 1,13 GHz-hastigheten utan olika justeringar av processorns mikrokod, effektiv kylning, högre spänning (1,75 V mot 1,65 V) och specifikt validerade plattformar. Intel stödde endast officiellt processorn på sitt eget VC820 i820 -baserade moderkort, men även detta moderkort visade instabilitet i de oberoende testerna av hårdvarugranskningssajterna. I benchmarks som var stabila visades prestanda vara underpar, med 1,13 GHz-processorn som motsvarar en 1,0 GHz-modell. Tom's Hardware tillskrev denna prestandabrist till avslappnad justering av CPU och moderkort för att förbättra stabiliteten. Intel behövde minst sex månader för att lösa problemen med en ny cD0-stepping och återsläppte 1,1 GHz- och 1,13 GHz-versionerna 2001.
Microsofts Xbox- spelkonsol använder en variant av Pentium III/Mobile Celeron-familjen i en Micro-PGA2- formfaktor . Chipsens sSpec-beteckning är SL5Sx, vilket gör den mer lik den Mobile Celeron Coppermine-128- processorn. Den delar med Coppermine-128 Celeron sin 128 KB L2-cache och 180 nm processteknologi, men behåller 8-vägs cache-associativiteten från Pentium III.
Även om dess kodnamn kunde ge intrycket att den använde kopparkopplingar , var dess sammankopplingar i själva verket aluminium .
Coppermine T
Den här revideringen är ett mellansteg mellan Coppermine och Tualatin, med stöd för systemlogik med lägre spänning på det senare men kärnkraft inom tidigare definierade spänningsspecifikationer för det förra så att det skulle kunna fungera i äldre systemkort.
Intel använde de senaste FC-PGA2 Coppermines med cD0-steppingen och modifierade dem så att de fungerade med lågspänningssystembussdrift vid 1,25 V AGTL såväl som normala 1,5 V AGTL+ -signalnivåer, och skulle automatiskt upptäcka differentiell eller single-ended klockning. Denna modifiering gjorde dem kompatibla med den senaste generationens Socket 370-kort som stöder Tualatin-processorer samtidigt som kompatibiliteten bibehålls med äldre Socket 370-kort. Coppermine T hade också tvåvägssymmetriska multiprocesseringsmöjligheter, men bara i Tualatin-kort.
De kan särskiljas från Tualatin-processorer genom deras artikelnummer, som inkluderar siffrorna "80533", t.ex. 1133 MHz SL5QK P/N är RK80533PZ006256, medan 1000 MHz SL5QJ P/N är RK80533P60012.
Tualatin
.jpg)
Den tredje revisionen, Tualatin (80530), var en test för Intels nya 0,13 μm-process. Tualatin-baserade Pentium III släpptes under 2001 fram till början av 2002 med hastigheter på 1,0, 1,13, 1,2, 1,26, 1,33 och 1,4 GHz. En grundläggande krympning av Coppermine, inga nya funktioner lades till, förutom extra dataförhämtningslogik som liknar Pentium 4 och Athlon XP för potentiellt bättre användning av L2-cachen, även om dess användning jämfört med dessa nyare processorer är begränsad på grund av den relativt mindre FSB bandbredd (FSB hölls fortfarande på 133 MHz). Varianter med 256 och 512 KB L2-cache producerades, den senare döptes till Pentium III-S; denna variant var huvudsakligen avsedd för servrar med låg energiförbrukning och innehöll även exklusivt SMP-stöd inom Tualatin-linjen.
Även om Socket 370-beteckningen behölls, gjorde användningen av 1,25 AGTL-signalering i stället för 1,5V AGTL+ tidigare moderkort inkompatibla. Denna förvirring gick över till namngivningen av chipset, där endast B-steppingen i i815-kretsuppsättningen var kompatibel med Tualatin-processorer. En ny VRM-riktlinje designades också av Intel, version 8.5, som krävde finare spänningssteg och debuterade lastlinje Vcore (i stället för fast spänning oavsett ström på 8.4). Vissa moderkortstillverkare skulle markera förändringen med blåa socklar (istället för vita), och var ofta även bakåtkompatibla med Coppermine-processorer.
Tualatinen utgjorde också grunden för den mycket populära Pentium III-M mobilprocessorn, som blev Intels mobila chip i frontlinjen (Pentium 4 drog betydligt mer ström, och var därför inte väl lämpad för denna roll) under de kommande två åren . Chipet erbjöd en bra balans mellan strömförbrukning och prestanda och fick därmed en plats i både prestandabärbara datorer och kategorin "tunn och lätt".
Den Tualatin-baserade Pentium III presterade bra i vissa applikationer jämfört med den snabbaste Willamette-baserade Pentium 4, och till och med Thunderbird-baserade Athlons. Trots detta var dess överklagande begränsad på grund av den tidigare nämnda inkompatibiliteten med befintliga system, och Intels enda officiellt stödda chipset för Tualatins, i815, kunde bara hantera 512 MB RAM i motsats till 1 GB registrerat RAM med den äldre, inkompatibla 440BX-kretsuppsättningen. Entusiastgemenskapen hittade dock ett sätt att köra Tualatins på då allmänt förekommande BX-chipsetbaserade kort, även om det ofta var en icke-trivial uppgift och krävde en viss grad av teknisk kompetens.
Tualatin-baserade Pentium III-processorer kan vanligtvis visuellt särskiljas från Coppermine-baserade processorer genom den integrerade metallvärmespridaren (IHS) som är fäst på toppen av förpackningen. Men de sista modellerna av Coppermine Pentium III innehöll också IHS - den integrerade värmespridaren är faktiskt det som skiljer FC-PGA2-paketet från FC- PGA - båda är för Socket 370-moderkort.
Innan tillsatsen av värmespridaren var det ibland svårt att installera en kylfläns på en Pentium III. Man måste vara noga med att inte lägga kraft på kärnan i vinkel eftersom det skulle få kanterna och hörnen på kärnan att spricka och kan förstöra CPU:n. Det var också ibland svårt att uppnå en plan sammankoppling av CPU:n och kylflänsens ytor, en faktor av avgörande betydelse för god värmeöverföring. Detta blev allt mer utmanande med Socket 370-processorerna, jämfört med deras Slot 1- föregångare, på grund av kraften som krävs för att montera en socket-baserad kylare och den smalare, 2-sidiga monteringsmekanismen (Slot 1 hade 4-punktsmontering). Som sådan, och eftersom 0,13 μm Tualatin hade en ännu mindre kärnyta än 0,18 μm Coppermine, installerade Intel metallvärmespridaren på Tualatin och alla framtida stationära processorer.
Tualatin-kärnan fick sitt namn efter Tualatin Valley och Tualatin River i Oregon , där Intel har stora tillverknings- och designanläggningar.
Pentium III:s SSE-implementering
Eftersom Katmai byggdes i samma 0,25 µm-process som Pentium II "Deschutes", var den tvungen att implementera Streaming SIMD Extensions (SSE) med minimalt med kisel. För att uppnå detta mål implementerade Intel 128-bitarsarkitekturen genom att dubbelcykla de befintliga 64-bitars datavägarna och genom att slå ihop SIMD-FP-multiplikatorenheten med den skalära FPU-multiplikatorn x87 till en enda enhet. För att använda de befintliga 64-bitars datavägarna, utfärdar Katmai varje SIMD-FP-instruktion som två μops . För att delvis kompensera för implementering av endast hälften av SSE:s arkitektoniska bredd, implementerar Katmai SIMD-FP-addaren som en separat enhet på den andra leveransporten. Den här organisationen tillåter att hälften av en SIMD-multiplikation och hälften av en oberoende SIMD-tillsats kan utfärdas tillsammans, vilket ger den maximala genomströmningen tillbaka till fyra flyttalsoperationer per cykel - åtminstone för kod med en jämn fördelning av multiplicering och addering.
Problemet var att Katmais hårdvaruimplementering stred mot parallellismmodellen som antyddes av SSE-instruktionsuppsättningen. Programmerare stod inför ett kodschemaläggningsdilemma: "Ska SSE-koden ställas in för Katmais begränsade exekveringsresurser, eller ska den ställas in för en framtida processor med fler resurser?" Katmai-specifika SSE-optimeringar gav bästa möjliga prestanda från Pentium III-familjen men var suboptimala för Coppermine och framåt såväl som framtida Intel-processorer, såsom Pentium 4 och Core-serien.
Kärnspecifikationer
| Kodnamn | Första släppet | Processstorlek | L1 cache | L2 cache | Instruktioner | Paket | VCore | Klockfrekvens | Buss på framsidan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Katmai | 26 februari 1999 | 0,25 μm | 16 + 16 KB (data + instruktioner) | 512 KB, externa chips på CPU-modulen vid 50 % av CPU-hastigheten | MMX , SSE | Fack 1 (SECC, SECC2) | 2,0 V, (600 MHz: 2,05 V) | 450–600 MHz | 100 MHz: 450, 500, 550, 600 MHz (dessa modeller har ingen bokstav efter hastigheten) |
| 133 MHz: 533, 600 MHz | |||||||||
| Koppargruva | 25 oktober 1999 | 0,18 μm | 16 + 16 KB (data + instruktioner) | 256 KB, full fart | MMX , SSE | Plats 1 (SECC2), Socket 370 (FC-PGA, FC-PGA2) | 1,6 V, 1,65 V, 1,70 V, 1,75 V | 500–1133 MHz | 100 MHz: 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1100 MHz (E-modeller) |
| 133 MHz: 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1133 MHz (EB-modeller) | |||||||||
| Coppermine T | augusti 2000 | 0,18 μm | 16 + 16 KB (data + instruktioner) | 256 KB, full fart | MMX , SSE | Socket 370 (FC-PGA, FC-PGA2) | 1,75 V | 800–1133 MHz | 133 MHz |
| Tualatin | 2001 | 0,13 μm | 16 + 16 KB (data + instruktioner) | 256 eller 512 KB, full hastighet | MMX , SSE , Hårdvaruförhämtning | Socket 370 (FC-PGA2) | 1,45, 1,475 V | 1000–1400 MHz | 133 MHz |
| Pentium III (256 KB L2-cache): 1000, 1133, 1200, 1333, 1400 MHz | |||||||||
| Pentium III-S (512 KB L2-cache): 1133, 1266, 1400 MHz |
Kontrovers om integritetsfrågor
Pentium III var den första x86-processorn som inkluderade ett unikt, återställbart identifieringsnummer, kallat Processor Serial Number (PSN). En Pentium III:s PSN kan läsas av programvara via CPUID- instruktionen om denna funktion inte har inaktiverats via BIOS .
Den 29 november 1999 bad Europaparlamentets panel för bedömning av alternativ för vetenskap och teknik (STOA) efter sin rapport om elektroniska övervakningstekniker parlamentariska utskottsledamöter att överväga rättsliga åtgärder som skulle "förhindra att dessa chips installeras i datorerna på europeiska medborgare."
Intel tog så småningom bort PSN-funktionen från Tualatin-baserade Pentium III, och funktionen saknades i Pentium 4 och Pentium M.
En i stort sett likvärdig funktion, PPIN (Protected Processor Identification Number) lades senare till x86-processorer med lite offentlig meddelande, från och med Intels Ivy Bridge -arkitektur och kompatibla Zen 2 AMD-processorer. Den är implementerad som en uppsättning modellspecifika register och är användbar för hantering av undantag för maskinkontroll .
Pentium III RNG (Random Number Generator)
En ny funktion lades till i Pentium III: en hårdvarubaserad slumptalsgenerator . Det har beskrivits som "flera oscillatorer kombinerar sina utgångar och den udda vågformen samplas asynkront."
Se även
externa länkar
- Lista över olika PII, PIII och Celeron alfanumeriska modellbeteckningar
- Jämförelse av 7:e generationens x86 CPU-arkitekturer
- Intel FAQ om Pentium III-processorns serienummer
Intels datablad