С «древней эрой» полупроводниковой индустрии мы успешно разобрались в предыдущих номерах журнала. Пришла пора отложить глиняные дощечки и пожелтевшие страницы с изображением первых четырехразрядных микросхем-трилобитов и чудом сохранившихся 486 -х мамонтов и обратиться ко дню вчерашнему. Процессоры Pentium II и Pentium III обозначили новую веху в компьютерной истории. Чипы оказались настолько удачными, что вот уже без малого восемь лет в большинстве учреждений стоят ПК с этими «камнями» (включая Celeron , урезанную версию Pentium II). Компания Intel создала процессоры, обеспечившие такой уровень производительности, что и сегодня на них можно сносно работать в офисных приложениях, пользоваться интернетом и смотреть фильмы.

Что уж говорить об играх! Наличие таких технологий, как кэш-память, получившая прописку в одном корпусе с процессором, и набор новых инструкций позволили сделать их еще более комплексными и яркими.

За двумя зайцами…

Шестое поколение процессоров Intel открыл Pentium Pro в 1995 году. Он стал первым серийным чипом с интегрированной на кристалле кэш-памятью второго уровня. Камень устанавливали в разъем Socket 8, он содержал от 256 кбайт до 2 Мбайт L2-кэша, и его можно было использовать в четырехпроцессорном режиме. Что касается частот чипа, то они так и не поднялись выше 200 МГц. И все бы хорошо, если бы этот процессор не предназначался для mainstream-сегмента. Стоил он дорого и потому благополучно миновал геймеров. Что даже к лучшему, ибо на нем компания провела обкатку новой архитектуры. Венцом творения инженеров Intel в конце 1990-х стал Pentium II, который унаследовал набор инструкций MMX и вобрал все самое лучшее от предшественников.

Высокая цена на Pentium Pro была обусловлена дорогостоящей архитектурой — переносить быструю память на кристалл оказалось делом кропотливым и сложным. Чтобы снизить стоимость Pentium II, компания пошла на хитрость — разработала форм-фактор Slot 1. Процессоры перебрались в пластиковые картриджи. Внутри картриджа находились кусок текстолита, процессор и пять микросхем, которые и составляли кэш-память второго уровня. Таким образом Intel отделила кэш-память от процессора, снизив затраты на производство. Первые Pentium II носили кодовое имя Klamath , работали на частотах от 233 до 300 МГц и общались с кэшем второго уровня (512 кбайт) на половинной частоте. Микросхемы кэш-памяти никак не охлаждались, в то время как чипы грелись дай боже. Год спустя Intel решила эту проблему, выпустив обновленные процессоры Pentium II.

Последователем стал чип Deschutes — он появился в январе 1998 года. Эта версия Pentium II производилась по более совершенному техпроцессу (0,25 мкм), в результате чего появилась возможность наращивать частоту без риска перегрева. Устанавливали ядро в тот же Slot 1, кэш работал по тому же принципу. В конструктивном плане изделие Intel претерпело следующие изменения: в картридж устанавливали три микросхемы кэш-памяти, что обходилось дешевле, но производительность снизилась на 3—5%; все партии Deschutes в обязательном порядке включали технологию коррекции ошибок ECC для работы с кэш-памятью L2. Напряжение ядра Deschutes стало ниже, так что оно меньше грелось. Более эффективному охлаждению способствовало наличие большой теплоотводной пластины. В итоге новый Pentium II 333 МГц грелся в два раза меньше, чем Pentium II 300 МГц.

Стоит отметить и третью разновидность Pentium II, в которой ядро Deschutes приклеивалось специальной смолой к текстолиту и обходилось без пластиковой упаковки вовсе, что обеспечивало лучшую теплоотдачу. Дизайн картриджа и расположение конденсаторов и микросхем было пересмотрено. Таким образом инженеры компании смогли снизить себестоимость продукта и немного повысить эффективность охлаждения.

Подводя итог, заметим, что Intel удалось-таки угнаться за двумя зайцами — выпустить мощный процессор и установить приемлемую стоимость. С другой стороны, хоть производитель и владел пальмой первенства, легко обыгрывая конкурентов в лице Cyrix и AMD (терзавших брошенный на произвол судьбы Socket 7), но один неверный шаг привел бы к неминуемому проигрышу. Останавливаться на достигнутом было смерти подобно, и в недрах корпорации родился новый план…

Мал, да удал

Урезанные Pentium II, широко известные сегодня как Celeron , появились в 1998 году. Идея была проста — предложить пользователям дешевое, но в то же время технологичное и современное решение. Проигрыш в производительности по сравнению с эталоном компенсировался бросовой ценой. Инновационный процессор не включал микросхемы с кэшем и поставлялся практически голый, без защитного картриджа, как одна плата.

В основе Celeron использовались ядра Deschutes (0,25 мкм), работающие на частотах от 266 до 400 МГц. Но тут тоже не все просто — на заводах Intel выпускалось три версии чипов. Первый назывался Covington и был своеобразной пробой пера. Второй обозначили как Mendocino, и вот он был с изюминкой. Впервые в линейке Pentium II кэш-память второго уровня поселилась там, где она должна была быть с самого начала — на кристалле процессора. И хотя объем был до смешного мал — всего 128 кбайт — зато работал кэш на частоте чипа. В некоторых синтетических тестах он даже обгонял аналогичные по частоте Pentium II. В реальности ни о каком равенстве не могло быть и речи. В третьей версии Celeron специалисты решили отказаться от идеи картриджа, в котором, по их словам, больше половины места занимал воздух, и ввели 370-контактный разъем. Это позволило сбить цену на $10.

Celeron завоевал бешеную популярность — оверклокеры и простые смертные скупали эти процессоры как пирожки и… разгоняли их (разгонный потенциал у них был сумасшедший). Если же обратиться к вопросу о совместимости Celeron и Pentium II, то здесь никаких проблем не было — в одну и ту же материнскую плату можно было установить любой из чипов серии, главное, чтобы присутствовал разъем Slot 1. По электрическим сигналам различий между Slot 1 и Socket 370 не было, так что умельцы мастерили специальные переходники.

Наборы логики для системных плат поначалу производила сама Intel, позже компания благосклонно раздала лицензии сторонним производителям. Больше всего народу приглянулись чипсеты VIA с маркировкой Intel 440 BX и поддержкой графического интерфейса AGP.

К концу 1990-х потребность в ноутбуках и планшетниках возросла как никогда. Компания Intel выпускала мобильные процессоры с урезанными возможностями (к примеру, отсутствовала поддержка многопроцессорности), добавляла функции энергосбережения ( Quick Start ).

Pentium II Mobile работали на частотах 233—300 МГц, включали кэш-память второго уровня объемом 512 кбайт. Устанавливали их в миниатюрный 240-контактный картридж или корпус. Celeron Mobile поставляли в другой упаковке. Кэш-память была урезана до 128 кбайт, частоты были те же. Последняя версия Pentium II для лэптопов отличалась наличием встроенного кэша на чипе (256 кбайт) и частотами 266—366 МГц.

Петька 3: последний из ХХ века

Зная, что возможности Deschutes небезграничны, Intel подготовила следующее решение — Pentium III. Анонс знакового процессора XX века и последнего в шестом поколении состоялся в феврале 1999 года. Его отличительной чертой стал набор инструкций SIMD (Streaming SIMD Extensions) — 70 новых команд, получивших аббревиатуру SSE. Они позволяли компьютеру намного быстрее работать с мультимедиа-приложениями, 3D-графикой и статическими изображениями, но и требовали для этого оптимизации софта.

Первые процессоры Pentium III назывались Katmai. Производились по все тому же техпроцессу 0,25 мкм. В них была использована уже обкатанная схема: ядро и отдельные чипы кэш-памяти располагались на подложке в картридже. Устанавливалось все это дело в разъем Slot 1. Katmai стартовал с частоты 450 МГц, кэш-память (объем 512 кбайт) работала на половинной частоте. Особенностью новой платформы была системная шина на 100 МГц, что существенно увеличило производительность ПК в целом.

Последователями Katmai стали 0,18 мкм чипы Coppermine , с выпуском которых компания окончательно перешла со ставшего уже родным Slot 1 на прогрессивный разъем Socket 370. Coppermine обладали встроенным кэшем на 256 кбайт, который работал на полной частоте и поддержкой скоростной шины на 133 МГц. Работали ядра на частотах от 500 МГц до рекордных 1,14 ГГц. Новый Pentium III быстро вытеснил основателя династии, после чего Socket 370 стал стандартом де-факто.

Упускать из виду рынок дешевых ПК Intel тоже не собиралась. Дождавшись, когда первый блин в лице Katmai разойдется со складов, компания сообщила миру о новых Celeron.

Вскоре с фабрик Intel начали отгружаться первые чипы на ядре Coppermine с урезанным вдвое L2-кэшем. Предназначались процессоры под материнские платы с разъемом Socket 370 и ориентировались на домашние и офисные компьютеры начального уровня. Как и прежде, эти процессоры можно было без проблем разгонять.

Мобильных версий Celeron и Pentium III было еще больше, чем в случае с Pentium II — россыпь процессоров включала модели с низким и сверхнизким потреблением энергии, производили их по 0,13 мкм техпроцессу, а предназначались они для использования во встраиваемых решениях, Tablet PC и традиционных ноутбуках.

Не стоит забывать, что кроме Intel был еще ряд компаний, желавших заполучить лакомый кусок пирога. Оставим в стороне инакомыслящую Apple , известную слоганом « Think Different », и окончательно сдавшую позиции Cyrix. Кто остался? Осталась AMD. Эпоха Pentium III стала для нее началом золотого века — процессоры Athlon и производные от них Duron добились небывалого успеха. Лучшее соотношение цены и производительности заставило покупателей поверить в потенциал этой компании, прежде остававшейся в тени. Нет, Intel как была, так и оставалась безоговорочным лидером, просто в 1999 году мир узнал, что у нее есть достойный конкурент.

Заключительным же аккордом шестого поколения стало ядро Tualatin (0,13 мкм), позволившее повысить частоту до 1,5 ГГц. Инженеры компании интегрировали на кристалл 512 кбайт L2 кэша и вывели Pentium III на новый рубеж производительности. На этом ядре производились мобильные и серверные чипы, а также Celeron. Потенциал Tualatin так до конца и не был исчерпан — Intel прикрыла линейку и сосредоточила свои силы на Pentium 4.

Что нас ждет?

Возвращаясь обратно в наше время, позволим сказать пару слов о грядущем. Легендарное название Pentium, которое вот уже 12 лет прочно ассоциируется с Intel, в скором времени уступит место потомкам. Новые процессоры получат приставку Solo и Duo , обозначающую количество ядер. Что же касается конкретных названий, то завеса тайны пока еще не приподнята. А пока на фронте все обстоит как всегда: борьба с извечным конкурентом идет полным ходом и стоит Intel оступиться — падать будет очень больно.