Дешёвые двухъядерники: AMD Athlon X2 против Intel Pentium. Процессоры

Чипы серии Pentium D стали первыми процессорами для настольных систем, которые включали 2 вычислительных модуля на одном кремниевом кристалле. Именно такое исполнение позволяло им увеличить быстродействие в задачах, которые требовали наличия нескольких физических ядер. Именно о серии этих новаторских центральных процессоров и пойдет речь в данном материале.

Предыстория появления

В начале 2005 года в мире процессорных решений сложилась весьма проблематичная ситуация: дальнейшее повышение тактовой частоты было уже невозможным, а увеличивать производительность все же было необходимо. Поэтому в существующую организацию персональных компьютеров необходимо было вносить определенные изменения, суть которых сводилась к тому, что на одном кристалле начали изготавливать уже 2 вычислительных модуля. При выполнении однопоточных приложений быстродействие оставалось на том же уровне. А вот в случае запуска программного кода, оптимизированного уже под 2 ядра, такая компоновка позволяла получить существенное увеличение быстродействия, которое в некоторых случаях могло достигать 30-40 процентов. Первым таким чипом и стал процессор Pentium D. По существу, какой-либо большой новизны в полупроводниковых кристаллах данного продукта не было по той причине, что это были хорошо известные модули обработки кода “Пентиум 4”. Только в последних ядро было лишь только одно, то вот в “Пентиум Д” их было уже два.

Ниша процессоров данного семейства

Первые Pentium D позиционировались компанией “Интел” как доступные флагманские решения с высоким уровнем быстродействия. К тому же, как было уже отмечено ранее, данные процессорные устройства имели 2 ядра на одной кремниевой подложке. На ступеньку ниже в сегменте продукции “Интел” на то время располагались “Пентиум 4” с поддержкой НТ. У них был один физический блок и два логических. То есть программный код такие решения могли обрабатывать в 2 потока. В результате в рамках платформы LGA775 они обеспечивали средний уровень быстродействия. На нишу же офисных систем были нацелены процессоры серии Celeron. Скромные технические характеристики не позволяли их использовать в каких-либо других сферах.

Что входило в список поставки?

В двух списках комплектации можно было встретить ЦПУ серии Pentium D от “Интел”. Один из них расширенный и называется ВОХ. В него компания-производитель включила следующее:

Фирменную коробку из картона.

Прозрачный пластиковый чехол для безопасной транспортировки процессорного устройства.

Систему охлаждения, разработанную компанией “Интел”. В нее входил воздушный кулер и специальная модификация термопасты, которая способствовала улучшенному отводу тепла с ЦПУ.

Краткое руководство по применению в бумажном виде.

Наклейка с логотипом семейства процессоров.

Гарантийный талон.

Наиболее оптимально такой вариант поставки подходил для использования ЦПУ в номинальном режиме. Если же планировалось “разгонять” процессор, то предпочтительней уже выглядела комплектация TRAIL. Она была практически полностью идентична перечню поставки ВОХ. Разница лишь только заключалась в отсутствии системы охлаждения. В этом случае ее необходимо было приобретать отдельно. Как правило, вариант комплектации TRAIL приобретался компьютерными энтузиастами, которые затем оснащали свои ПК продвинутой системой охлаждения. Это позволяло разогнать компьютер и увеличить его быстродействие.

Процессорный разъем. Архитектурные особенности

В сокет LGA775 должен был устанавливаться любой чип линейки Pentium D. Характеристики же их указывали на то, что не все материнские платы данной платформы поддерживали такие ЦПУ. Поэтому при сборке новой вычислительной системы необходимо в обязательном порядке проверить список поддерживаемых моделей процессоров и найти в нем “Пентиум Д”. Эту же самую процедуру нужно делать и в случае модернизации персонального компьютера. Как было отмечено ранее, 2 ядра обычных кристалла “Пентиум 4” входили в состав Pentium D. Температура из-за такой компоновки подложки в процессе работы существенно возрастала. Чтобы исключить перегрев полупроводниковой основы ЦПУ, компания “Интел” вынуждена была существенно снизить номинальные значения тактовых частот. В результате не существенно уменьшилась производительность в однопоточных задачах, а вот в программном коде, оптимизированном на 2 потока, быстродействие увеличилось.

Первое поколение “Пентиум Д”

Впервые Intel Pentium D был представлен в мае 2005 года. Кодовое название данного семейства - Smithfield. Изготавливались эти ЦПУ по технологии 90 нм, тепловой пакет у них был заявлен на уровне 130 Вт. Младшая модель с индексом 805 имела тактовую частоту 2,66 ГГц, а шина данных на материнской плате при этом функционировала на 533 МГц. Все остальные чипы имели частоту системной шины 800 МГц. Причем как первого, так и второго поколения. Наиболее же производительная модель ЦПУ маркировалась индексом 840. Ее рабочая частота была равна 3,2 ГГц. Кэш первого уровня был равен 64 Кб, а второго - 2 кластера по 1 Мб. Количество транзисторов в этом случае было равно 230 миллионам, а площадь кристалла составляла 206 мм 2 .

Вторая ревизия чипов данного поколения

Через год было выпущено обновленное поколение данного семейства чипов. Первым нововведением стал техпроцесс. Теперь полупроводниковые кристаллы изготавливались по технологии 65 нм. Это позволило уменьшить площадь кристалла до 140 мм 2 . Но при этом тепловой пакет ЦПУ не изменился и остался равен 130 Вт. Второе важное обновление - это увеличение тактовой частоты. Ее минимальное значение было установлено производителем на отметке 2,8 ГГц для чипов индексом 915. Флагманов в этом случае было 3. Pentium D 945 и 950 функционировали на частоте 3,4 ГГц, а 960 - 3,6 ГГц. Еще одно важное нововведение - это увеличение кэша второго уровня в 2 раза - до 2 кластеров по 2 Мб. Именно за счет сочетания этих нескольких факторов и удалось компании “Интел” добиться увеличения производительности, которое в процентном соотношении могло достигать 20 процентов.

Стоимость

На момент начала продаж стоимость таких чипов находилась в диапазоне от 70 до 110 долларов. С учетом позиционирования и возможностей такой ценник был вполне оправдан. Сейчас же с начала продаж прошло уже достаточно много времени, но встретить такие процессоры в продаже все еще можно. Только цены на них существенно снизились и находятся в диапазоне от 30 до 50 долларов. Например, Pentium D 945 сейчас стоит 3800 рублей. С учетом того, что основная ниша таких ЦПУ - это офисные системы, то подобный подход к ценообразованию целиком и полностью оправдан. При этом остальные комплектующие в таком персональном компьютере обойдутся значительно дешевле. Поэтому “Пентиум Д” - достойный вариант для сборки недорогих ПК с низким быстродействием.

Введение

Перед началом сезона летних отпусков оба ведущих производителя процессоров, AMD и Intel, выпустили последние модели процессоров в своих современных линейках CPU, нацеленных на использование в высокопроизводительных PC. Сначала сделала последний шаг перед предстоящим качественным скачком AMD и примерно с месяц назад представила Athlon XP 3200+ , который, как предполагается, станет самым быстрым представителем семейства Athlon XP. Дальнейшие же планы AMD в этом секторе рынка связываются уже с процессором следующего поколения с x86-64 архитектурой, Athlon 64, который должен появится в сентябре этого года. Intel же выждал небольшую паузу и представил последний из Penlium 4 на 0.13-микронном ядре Northwood только сегодня. В итоге, заключительной моделью в этом семействе стал Pentium 4 с частотой 3.2 ГГц. Пауза перед выходом следующего процессора для настольных PC, основанного на новом ядре Prescott, продлится до четвертого квартала, когда Intel вновь поднимет планку быстродействия своих процессоров для настольных компьютеров благодаря росту тактовой частоты и усовершенствованной архитектуре.

Следует отметить, что за время противостояния архитектур Athlon и Pentium 4, показала себя более масштабируемой архитектура от Intel. За период существования Pentium 4, выпускаемых по различным технологическим процессам, их частота выросла уже более чем вдвое и без проблем достигла величины 3.2 ГГц при использовании обычного 0.13-микронного технологического процесса. AMD же, задержавшаяся со своими Athlon XP на отметке 2.2 ГГц, не может похвастать на настоящий момент столь же высокими частотами своих процессоров. И хотя на одинаковых частотах Athlon XP значительно превосходит по быстродействию Pentium 4, постоянно увеличивающийся разрыв в тактовых частотах сделал свое дело: Athlon XP 3200+ с частотой 2.2 ГГц назвать полноценным конкурентом Penium 4 3.2 ГГц можно лишь со значительными оговорками.

На графике ниже мы решили показать, как росли частоты процессоров семейств Pentium 4 и Athlon за последние три года:

Как видим, частота 2.2 ГГц является для AMD непреодолимым барьером, покорен который будет в лучшем случае только лишь во второй половине следующего года, когда AMD переведет свои производственные мощности на использование 90-нанометровой технологии. До этих же пор даже процессоры следующего поколения Athlon 64 будут продолжать иметь столь невысокие частоты. Смогут ли они при этом составить достойную конкуренцию Prescott – сказать трудно. Однако, похоже, AMD ждут тяжелые проблемы. Prescott, обладающий увеличенным кешем первого и второго уровня, усовершенствованной технологией Hyper-Threading и растущими частотами может стать гораздо более привлекательным предложением, нежели Athlon 64.

Что касается процессоров Pentium 4, то их масштабируемости можно только позавидовать. Частоты Pentium 4 плавно увеличиваются с самого момента выхода этих процессоров. Небольшая пауза, наблюдающаяся летом-осенью этого года, объясняется необходимостью внедрения нового технологического процесса, но она не должна повлиять на расстановку сил на процессорном рынке. Включив технологию Hyper-Threading и переведя свои процессоры на использование 800-мегагерцовой шины, Intel добился ощутимого превосходства старших моделей своих CPU над процессорами конкурента и теперь может ни о чем не беспокоиться, по крайней мере, до начала массового распространения Athlon 64.

Также на графике выше мы показали и ближайшие планы компаний AMD и Intel по выпуску новых CPU. Похоже, AMD в ближайшее время не должна питать никаких иллюзий по поводу своего положения на рынке. Борьба с Intel на равных для нее заканчивается, компания возвращается в привычную для себя роль догоняющего. Впрочем, долгосрочные прогнозы строить пока рано, посмотрим, что даст для AMD выход Athlon 64. Однако, судя по сдержанной реакции разработчиков программного обеспечения на технологию AMD64, никакой революции с выходом следующего поколения процессоров от AMD не произойдет.

Intel Pentium 4 3.2 ГГц

Новый процессор Pentium 4 3.2 ГГц, который Intel анонсировал сегодня, 23 июня, с технологической точки зрения ничего особенного собой не представляет. Это все тот же Northwood, работающий на частоте шины 800 МГц и поддерживающий технологию Hyper-Threading. То есть, по сути, процессор полностью идентичен (за исключением тактовой частоты) Pentium 4 3.0 , который был анонсирован Intel в апреле.

Процессор Pentium 4 3.2 ГГц, как и предшественники, использует ядро степпинга D1

Единственный факт, который следует отметить в связи с выходом очередного процессора Pentium 4 на ядре Northwood – это вновь возросшее тепловыделение. Теперь типичное тепловыделение Pentium 4 3.2 ГГц составляет порядка 85 Вт, а максимальное - ощутимо превышает величину 100 Вт. Именно поэтому использование грамотно спроектированных корпусов является одним из необходимых требований при эксплуатации систем на базе Pentium 4 3.2 ГГц. Одного вентилятора в корпусе теперь явно недостаточно, кроме того, необходимо следить и за тем, чтобы воздух в районе размещения процессора хорошо вентилировался. Intel также говорит и о том, что температура воздуха, окружающего процессорный радиатор, не должна превышать 42 градуса.

Ну и еще раз напомним, что представленный Pentium 4 3.2 ГГц – последний CPU от Intel для высокопроизводительных настольных систем, основанный на 0.13-микронной технологии. Следующий процессор для таких систем будет использовать уже новое ядро Prescott, изготавливаемое по 90-нанометровой технологии. Соответственно, тепловыделение будущих процессоров для настольных PC будет меньше. Следовательно, Pentium 4 3.2 ГГц так и останется рекордсменом по тепловыделению.

Официальная цена на Pentium 4 3.2 ГГц составляет $637, а это значит, что данный процессор является самым дорогим CPU для настольных компьютеров на сегодняшний день. Более того, Intel рекомендует использовать новинку с недешевыми материнскими платами на базе набора логики i875P. Однако, как мы знаем, данным требованием можно пренебречь: многие более дешевые системные платы на базе i865PE обеспечивают аналогичный уровень производительности благодаря активизации производителями технологии PAT и в наборе логики i865PE.

Как мы тестировали

Целью данного тестирования являлось выяснение того уровня производительности, который может обеспечить новый Pentium 4 3.2 ГГц по сравнению с предшественниками и старшими моделями конкурирующей линейки Athlon XP. Таким образом, в тестировании помимо Pentium 4 3.2 ГГц приняли участие Petnium 4 3.0 ГГц, Athlon XP 3200+ и Athlon XP 3000+. В качестве платформы для тестов Pentium 4 мы выбрали материнскую плату на чипсете i875P (Canterwood) с двухканальной DDR400 памятью, а тесты Athlon XP проводились при использовании материнской платы на базе наиболее производительного чипсета NVIDIA nForce 400 Ultra.

Состав тестовых систем приведен ниже:

Примечания:

Память во всех случаях эксплуатировалась в синхронном режиме с FSB в двухканальной конфигурации. Использовались наиболее агрессивные тайминги 2-2-2-5.
Тестирование выполнялось в операционной системе Windows XP SP1 с установленным пакетом DirectX 9.0a.

Производительность в офисных приложениях и приложениях для создания контента

В первую очередь по сложившейся традиции мы измерили скорость процессоров в офисных приложениях и приложениях, работающих с цифровых контентом. Для этого мы воспользовались тестовыми пакетами семейства Winstone.

В Business Winstone 2002, включающем в себя типовые офисные бизнес-приложения, на высоте оказываются процессоры семейства Athlon XP, производительность которых ощутимо превосходит скорость процессоров конкурирующего семейства. Данная ситуация достаточно привычна для этого теста и обуславливается как особенностями архитектуры Athlon XP, так и большим объемом кеш-памяти у ядра Barton, суммарная емкость которой благодаря эксклюзивности L2 достигает 640 Кбайт.

В комплексном тесте Multimedia Content Creation Winstone 2003, измеряющем скорость работы тестовых платформ в приложениях для работы с цифровым контентом, картина несколько иная. Процессоры Pentium 4, имеющие NetBurst архитектуру и обладающие высокоскоростной шиной с пропускной способностью 6.4 Гбайта в секунду оставляют старшие модели Athlon XP далеко позади.

Производительность при обработке потоковых данных

Большинство приложений, работающих с потоками данных, как известно, работает быстрее на процессорах Pentium 4. Здесь раскрываются все преимущества NetBurst архитектуры. Поэтому, результат, полученный нами в WinRAR 3.2, не должен никого удивлять. Старшие Pentium 4 значительно обгоняют по скорости сжатия информации топовые Athlon XP.

Аналогичная ситуация наблюдается и при кодировании звуковых файлов в формат mp3 кодеком LAME 3.93. Кстати, данный кодек поддерживает многопоточность, поэтому высокие результаты Pentium 4 здесь можно отнести и на счет поддержки этими CPU технологии Hyper-Threading. В итоге, Pentium 4 3.2 обгоняет старший Athlon XP с рейтингом 3200+ почти на 20%.

В данное тестирование мы включили результаты, полученные при измерении скорости кодирования AVI ролика в формат MPEG-2 одним из лучших кодеров, Canopus Procoder 1.5. Как это не удивительно, Athlon XP в данном случае показывает слегка более высокую производительность. Впрочем, отнести это, скорее всего, следует на счет высокопроизводительного блока операций с плавающей точкой, присутствующего в Athlon XP. SSE2 инструкции процессоров Pentium 4 в данном случае, как мы видим, не могут являться столь же сильной альтернативой. Правда, следует отметить, что разрыв в скорости старших моделей Athlon XP и Pentium 4 совсем небольшой.

Кодирование видео в формат MPEG-4 – еще один пример задачи, где процессоры Pentium 4 с технологией Hyper-Threading и 800-мегагерцовой шиной демонстрирует свои сильные стороны. Превосходство Pentium 4 3.2 над Athlon XP 3200+ в этом тесте составляет почти 20%.

Аналогичная ситуация наблюдается и при кодировании видео при помощи Windows Media Encoder 9: это приложение имеет оптимизацию под набор команд SSE2 и отлично приспособлено для NetBurst архитектуры. Поэтому, совершенно неудивительно, что вновь верхнюю часть диаграммы оккупировали процессоры от Intel.

Производительность в игровых приложениях

После выхода пропатченной версии 3Dmark03 результаты Pentium 4 относительно Athlon XP в этом тесте стали несколько выше. Однако расклад сил это не изменило: Pentium 4 лидировали в этом бенчмарке и ранее.

Pentium 4 подтверждает свое лидерство и в общем зачете в 3Dmark03. Правда, отрыв здесь небольшой: сказывается тот факт, что 3Dmark03 в первую очередь – это тест видеоподсистемы.

После перехода Pentium 4 на использование 800-мегагерцовой шины, Pentium 4 стали обгонять Athlon XP и в более старой версии 3Dmark2001. Причем, отрыв Pentium 4 3.2 ГГц от Athlon XP 3200+ уже достаточно существенен и составляет 6%.

В Quake3 Pentium 4 традиционно обгоняет Athlon XP, поэтому результат удивления не вызывает.

Аналогичная картина наблюдается и в игре Return to Castle Wolfenstein. Это совершенно логично, поскольку данная игра использует тот же движок Quake3.

Одно из немногих приложений, где старшей модели Athlon XP удается удержать лидерство, это – Unreal Tournament 2003. Хочется отметить, что все современные игры не имеют поддержки технологии Hyper-Threading, поэтому в играх потенциал новых Pentium 4 пока раскрывается не полностью.

А вот в Serious Sam 2 Athlon XP 3200+ больше лидером не является. С выходом нового процессора от Intel пальма первенства в этой игре переходит именно к Pentium 4 3.2 ГГц.

Новая игра Splinter Cell, хотя и основана на том же движке, что и Unreal Tournament 2003, быстрее работает на процессорах от Intel.

В целом, остается признать, что быстрейшим процессором для современных 3D игр на данный момент является Pentium 4 3.2 ГГц, обходящий Athlon XP 3200+ в большинстве игровых тестов. Ситуация меняется стремительно. Еще совсем недавно старшие Athlon XP в игровых тестах нисколько не уступали процессорам от Intel.

Производительность при 3D-рендеринге

Поскольку 3ds max 5.1, который мы использовали в данном тестировании, хорошо оптимизирован под многопоточность, Pentium 4, умеющий исполнять два потока одновременно благодаря технологии Hyper-Threading, с большим отрывом оказывается лидером. Даже старший Athlon XP 3200+ не может составить ему никакой конкуренции.

Абсолютно тоже самое можно сказать и про скорость рендеринга в Lightwave 7.5. Впрочем, в некоторых сценах, например при рендеринге Sunset, старшие модели Athlon XP смотрятся не так уж и плохо, однако такие случаи единичны.

Спорить с Pentium 4, выполняющем два потока одновременно, в задачах рендеринга для Athlon XP сложновато. К сожалению, AMD не имеет планов по внедрению технологий, подобных Hyper-Threading даже в будущих процессорах семейства Athlon 64.

Абсолютно аналогичная ситуация наблюдается и в POV-Ray 3.5.

Производительность при научных расчетах

Для тестирования скорости новых CPU от AMD при научных расчетах был использован пакет ScienceMark 2.0. Подробности об этом тесте можно получить на сайте http://www.sciencemark.org . Этот бенчмарк поддерживает многопоточность, а также все наборы SIMD-инструкций, включая MMX, 3DNow!, SSE и SSE2.

То, что в задачах математического моделирования или криптографии процессоры семейства Athlon XP показывают себя с наилучшей стороны, известно давно. Здесь мы видим еще одно подтверждение этого факта. Хотя, надо сказать, свое былое преимущество Athlon XP начинает терять. Например, в тесте Molecular Dinamics на первое место выходит уже новый Pentium 4 3.2 ГГц.

Кроме теста ScienceMark в этом разделе мы решили протестировать и скорость работы новых процессоров в клиенте российского проекта распределенных вычислений MD@home, посвященному расчету динамических свойств олигопептидов (фрагментов белков). Расчет свойств олигопептидов, возможно, сможет помочь изучению фундаментальных свойств белков, тем самым, внеся вклад в развитие науки.

Как видим, задачи молекулярной динамики новые Pentium 4 решают быстрее Athlon XP. Столь высокого результата Pentium 4 достигают благодаря своей технологии Hyper-Threading. Сам клиент MD@home, к сожалению, многопоточность не поддерживает, однако запуск двух клиентских программ в параллели на системах с процессорами с технологией Hyper-Threading позволяет ускорить процесс расчета более чем на 40%.

Выводы

Проведенное тестирование явно показывает, что на очередном этапе конкурентной борьбы Intel удалось одержать победу над AMD. Последний процессор на ядре Northwood обгоняет по своей производительности старшую и последнюю модель Athlon XP в большинстве тестов. За последнее время Intel смог значительно увеличить частоты своих CPU, увеличить частоту их шины, а также внедрить хитрую технологию Hyper-Threading, дающую дополнительный прирост скорости в ряде задач. AMD же, не имея возможности наращивать тактовые частоты своих процессоров ввиду технологических и архитектурных сложностей, не смогла адекватно усилить свои CPU. Не поправило положение даже появление нового ядра Barton: последние модели Pentium 4 оказываются явно сильнее старших Athlon XP. В результате, Pentium 4 3.2 ГГц вполне можно считать наиболее производительным CPU для настольных систем в настоящее время. Такая ситуация продлится по меньшей мере до сентября, когда AMD, наконец, должна будет анонсировать свои новые процессоры семейства Athlon 64.

Необходимо отметить и тот факт, что рейтинговая система, используемая в настоящее время AMD для маркировки своих процессоров, не может больше являться критерием, по которому Athlon XP можно сопоставлять с Pentium 4. Улучшения, которые произошли с Pentium 4, в числе которых следует отметить перевод этих CPU на 800-мегагерцовую шину и внедрение технологии Hyper-Threading, привели к тому, что Pentium 4 с частотой, равной рейтингу соответствующего Athlon XP, оказывается явно быстрее.

В общем, мы с интересом будем ожидать осени, когда и AMD и Intel представят свои новые разработки, Prescott и Athlon 64, которые, возможно, смогут обострить конкурентную борьбу между давними соперниками на процессорном рынке. Сейчас же AMD оказывается оттеснена Intel в сектор недорогих процессоров где, впрочем, эта компания чувствует себя превосходно: Celeron по сравнению с Athlon XP – откровенно слабый соперник.

Данная статья предназначенна и для тех, у кого процессор разогнался нормально, и для тех, кто только собирается купить и разогнать процессор. В ней рассказывается, как открыть картридж процессора Pentium II без видимых повреждений, и как можно применить это умение.

Чтобы бестолку не перевскрывать гигантское кол-во процессоров, разберемся, какие могут быть причины, побуждающие к совершению этого акта:

Вы разгоняете процессор до "требуемой Вами величины" с повышением напряжения или без такового (последнее естественно лучше). В этом случае рекомендуется сделать картридж открытым для лучшего охлаждения.
Ваш процессор разогнался, и вроде как бы стабилен, но есть опасения (и не напрасные) по поводу перегрева и стабильности работы на повышенной частоте (Money back обычно дают на 2-3 дня, а процессор может сбоить и 1 раз в неделю из-за перегрева или плохого кэша L2). В этом случае открыв картридж, вы сможете убедиться на какой частоте может работать Ваш процессор теоретически.
Вам заранее не очень жалко картридж, так как Вы можете сильно его поцарапать при вскрытии (при определенном навыке это пройдет). При этом можно будет выбирать наиболее гонябельный процессор, вскрывая, и смотря - насколько быстродействующий кэш стоит внути (в идеале - время доступа кэш-памяти второго уровня равно 4.4 нс).

А также, необходимо иметь в виду что:

Автор и редакция не несут никакой ответственности за любой возможный ущерб в случае следования приведенным в данном материале рекомендациям. Все ваши действия на основании данного материала Вы осуществляете на свой страх и риск. Заметим, что внесение в процессор модификаций, описанных в данном материале, автоматически лишает вас каких-либо гарантийных обязательств со стороны продавца и производителя. Все действия по разгону и разборке картриджа вы проводите на свой страх и риск, и принимаете на себя всю ответственность за возможные поломки и сбои.

Компоненты картриджа

Картридж процессора состоит из следующих деталей:

Радиатор с вентилятором (у процессоров в коробке он прикручен 4-мя пустотелыми саморезами - откручивать не надо!)
Пластиковый кожух (тот, на котором голограмма)
Металлическая пластина теплоотвода (так называемый радиатор первого уровня). К ней крепится радиатор c вентилятором.
Процессорная плата с установленной микросхемой TAG с одной стороны и, с другой стороны, собственно процессором (или ядром), и кэш-памятью L2.
Крепление пластины теплоотвода к процессорной плате - 2 упругих стальных пластинки с фиксаторами-защелками.
Пластиковая заглушка (только у P2 233-333 Mhz).

Вскрытие

Первым делом необходимо снять кожух. Кожух на картридже держится на четырех стойках (на рисунке ниже они помечены рыжим цветом). Второй рисунок (вид кожуха сзади) дан для наглядного представления о том, где впечатаны стойки в пластик кожуха.

Вентилятор с радиатора на рисунке снят для наглядности, при разборке его снимать не нужно! Стойки, держащие кожух, имеют на окончании конический срез и при обратном подсоединении (сборке) вщелкиваются в кожух практически намертво, как и было до разборки.

Если Вы не хотите, чтобы на картридже остались следы вскрытия, пользуйтесь только двумя последними рисунками. Первый рисунок также эффективен, но остаются очень явные следы на пластике и пластине теплоотвода. Грамотное использование наработанной технологии позволяет вскрыть процессор вообще без следов и в случае обнаружения не очень хорошей кэш-памяти (5.5 нс и более) даже поменять процессор или вернуть назад.

Для облегчения вскрытия рекомендую начать с освобождения левой нижней стойки, (если смотреть на процессор со стороны радиатора, контактами картриджа вниз). Эта стойка помечена на первом рисунке красной звездочкой- она наиболее слабо закреплена. Далее - по часовой стрелке: левая верхняя, правая верхняя, и правая нижняя стойки. Последняя стойка держит кожух сильнее всего, и, возможно, даже придется применить грубую силу.

Поздравляю Вас, если Вы вскрыли картридж и держите в руках плату прим. следующего внешнего вида:

Вы видите микросхему TAG и, если это Klamath, еще 2 микросхемы кэш-памяти L2 по бокам. В случае же Deschutes, как и у нас на картинке микросхема всего одна. TAG с маркировкой 82459AD - самый лучший, он совершенно не греется, и работоспособен даже при частотах в 558-560 Мгц.

Защелки, помеченные красным цветом - Ваш следующий шаг. Чтобы освободить их от стальных упругих пластинок надо быть осторожным так как Вы реально можете повредить плату процессора.

Можно взять тонкий пинцет, и аккуратно отжать защелки, но лично у меня это не получилось, и я придумал очень простой вариант, позволяющий снять крепление за 20 секунд. (Тем, кому мой способ не по душе - придумайте свой!) Для него потребуется все та-же отвертка, шило и клочок бумаги.

Прокладываем свернутую бумагу между крепежем и платой, она будет оберегать плату от повреждений. Засовываем с небольшим усилием отвертку как клин между бумагой и крепежем, и, используя её, как рычаг, аккуратно приподнимаем шилом фиксаторы. После того, как фиксаторы будут скользить на оси стойки, уже не попадая в пазы, надо очень осторожно, пользуясь носом отвертки как клином и подложив что-нибудь под плату, например эту же бумагу, снять упругую пластинку крепежа с первой стойки. Она очень легко слезает, и отщелкнется от стойки. Вторую половину стальной пластинки крепежа после этого снять уже совсем легко, помогая шилом.

После того, как Вы сняли все фиксаторы аккуратно отделите процессорную плату от пластины охлаждения. У Pentium II 233-333 снимите пластмассовую заглушку - её можно выкинуть, она только ухудшает охлажнение процессора, загораживая воздушные потоки. Естественно, в случае продажи или замены процессора эту заглушку придется подсоединить обратно. Но эта операция очень проста.

После разборки у Вас появится возможность посмотреть на процессорную плату и с другой стороны. Здесь Вы увидете собственно ядро процессора и две микросхемы кэш-памяти вторго уровня

Определение стабильных частот работы

Обратим свой взор на кэш-память. Выглядит она примерно следующим образом:

Смысл всех проделанных операций во многом состоит в том, что по взгляду на кэш-память можно сразу определить примерную (с вероятностю 97%) частоту устойчивой работы процессора (для разгона). Ниже приводится таблица, позволяющая по времени доступа, указанном на кэше, узнать максимально возможную частоту работы Вашего процессора

Время доступа, нс	Маркировка на модуле	Гарантированная частота работы процессора (100%), МГц	Вероятная частота работы процессора (85%), МГц	Мало вероятная частота работы процессора (35%), МГц	Процессоры с кэш-памятью этого типа, МГц
5.5	-55	375	400	450	266, 300, 333
5.0	-50,-5	450	504	560	266, 300, 333
4.5	-45,-225	450	504	560	266, 300, 333, 350, 400
4.4	-44	450	504, 560	560	266, 300, 333, 350, 400

Если у Вас стоит хороший TAG и L2-кэш (например, AD и 4.4 нс), но компьютер все равно глючит при разгоне, это значит, что проблемы вызывает сам кристалл процессора. Чтобы удостоверится в этом, попробуйте выключить в Setup BIOS кэш L2, если ситуация не меняется, то это точно кристалл. В этой ситуации уже ничем не поможешь - только вернуть по манибеку или поменять. Естественно, данный вывод подразумевает отсутствие проблем с другим оборудованием в системе. То есть, материнская плата хорошо держит данную частоту и стоит хорошая PC-100 память для частот шины 100 и 112 МГц.

Доработка картриджа для лучшего теплоотвода

Пластиковый кожух назад можно не ставить вообще, его отсутствие очень сильно улучшает теплоотвод, так как пластина охлаждения, являясь радиатором первого уровня, начинает обдуватся воздухом с обеих сторон, а не только со стороны вентилятора.

Для охлаждения микросхем кэша между пластиной и кэш-памятью я рекомендую поставить жирные кляксы густой термопасты. Они будут касатся кэш-памяти и отводить тепло на себя и на пластину. Для лучшего контакта над микросхемами кэша можно также сделать металлические вставочки, или монетки, но их надо закреплять воизбежание короткого замыкания.

Данную операцию надо проводить только с процессорами Deschutes, так как к процессоров с ядром Klamath эффект от операции будет отрицательным - пластина теплоотвода будет наоборот прогревать кэш-память.

Сборка

Далее, следует подсоединить пластину охлаждения назад к плате, убедиться в хорошем контакте кэш-памяти L2 с пластиной охлаждения (если Вы занимались доработкой), вщелкнуть фиксаторы 2-х металлических пластинок крепежа назад, и вставить процессор в слот без крышки кожуха "а-ля Celeron". В доработанном состоянии процессор работает прекрасно, а греется на 40% меньше. В случае полной сборки, например для обмена процессора по гарантии:), вщелкнуть кожух назад.

Тесты и разгон проводились на компонентах:

Системная плата - ABIT BH-6
Процессор - Intel Pentium II 300, разогнанный до 504 Мгц (112х[email protected])
Память - HITACHI&NPNX PC-100 CAS 2
HDD - IBM DTTA 371010 10.1 Gb 7200 rpm
Video - Diamond Viper 550 (Riva TNT)
Программа охлаждения процессора CpuIdle

Выпущенный в 1997, процессор Pentium II являлся адаптацией Pentium Pro для массового рынка. Он был очень похож на Pentium Pro, но кэш-память различалась. Вместо использования кэша на той же частоте, что и процессор (это было дорого), 512 кбайт кэша L2 работали на половинной частоте. Кроме того, Pentium II оставил классический сокет в пользу картриджа, содержащего процессор и кэш второго уровня, который теперь размещался в картридже, а не на материнской плате или упаковке процессора.

Среди новых функций по сравнению с Pentium Pro можно отметить поддержку MMX (SIMD) и удвоенный размер кэша L1. Первый Pentium III (Katmai) был очень похож на Pentium II. Выпущенный в 1999 году, он добавил поддержку инструкций SSE (SIMD), но в остальном остался идентичен.

Intel Pentium II and III
Кодовое название	Klamath (Pentium II 0,35 мкм), Deschutes (Pentium II 0,25 мкм), Katmai (Pentium III)
Дата выпуска	1997, 1998, 1999
Архитектура	32 бита
Шина данных	64 бита
Шина адреса	36 битов (32 бита на P III)
Макс. объём памяти	64 Гбайт (4 Гбайт на P III)
Кэш L1	16 + 16 кбайт
Кэш L2	Внешний, 512 кбайт (1/2 частоты CPU)
Тактовая частота	233-300 МГц (Klamath), 300-450 МГц (Deschutes), 450-600 МГц (Klamath)
FSB	66-100-133 МГц
FPU	Встроенный
SIMD	MMX (SSE)
Техпроцесс	350 нм (Klamath), 250 нм (Deschutes, Katmai)
Число транзисторов	7 500 000 + кэш (Pentium II), 9 500 000 + кэш (Pentium III)
Энергопотребление	25-35 Вт
Напряжение	2,8 В (0,35 мкм), 2 В (0,25 мкм)
Площадь кристалла	204 мм² (0,35 мкм), 131 мм 2 (0,25 мкм), 128 мм 2 (PIII) + кэш
Сокет	Slot 1

Pentium II и III оснащались 512 кбайт кэша L2 (31 млн. транзисторов). Но одна разновидность процессора Pentium II оснащалась кэшем L2 объёмом 256 кбайт на кристалле - Pentium II Mobile Dixon. Он использовал 180-нм техпроцесс и был существенно быстрее, чем настольные версии.

В конце 90-х годов Intel выпустила две широко известных марки процессоров: Celeron и Xeon. Первый был нацелен на "бюджетный" рынок, а последней - на серверы и рабочие станции. Первый Celeron (Covington) представлял собой Pentium II без кэша второго уровня и давал слишком низкую производительность, а Pentium II Xeon, напротив, оснащался кэшем большого объёма. Обе марки до сих пор существуют: Celeron для рынка начального уровня (как правило, со сниженным размером кэша и менее скоростной FSB) и Xeon для серверов (с быстрой FSB, иногда с большим кэшем и более высокими тактовыми частотами).

Intel быстро добавила к Celeron 128 кбайт кэша второго уровня в модели Mendocino. Celeron 300A славился своими прекрасными возможностями разгона, позволяя достигать прирост частоты 50% или больше по сравнению со штатной частотой - весьма немало в то время.

Intel Celeron и Intel Xeon
Кодовое название	Covington, Mendocino	Drake
Дата выпуска	1998	1998
Архитектура	32 бита	32 бита
Шина данных	64 бита	64 бита
Шина адреса	32 бита	36 битов
Макс. объём памяти	4 Гбайт	64 Гбайт
Кэш L1	16 + 16 кбайт	16 + 16 кбайт
Кэш L2	0 кбайт/128 кбайт (встроенный, на частоте CPU)	Внешний, 512 - 2408 кбайт (на частоте CPU)
Тактовая частота	266-300 МГц/300-533 МГц	400-450 МГц
FSB	66 МГц	100 МГц
FPU	Встроенный	Встроенный
SIMD	MMX	MMX
Техпроцесс	250 нм	250 нм
Число транзисторов	7 500 000/19 000 000	7 500 000 + кэш
Энергопотребление	16-28 Вт	30-46 Вт
Напряжение	2 В	2 В
Площадь кристалла	131 мм²/154 мм 2	131 мм² + кэш
Сокет	Slot1/Socket 370 PPGA	Slot 2

Подобно Pentium II, процессор Xeon обладал внешним кэшем L2 внутри картриджа процессора. Его ёмкость составляла от 512 кбайт до 2 Мбайт, а число транзисторов - от 31 до 124 млн.

Pentium III достигает 1 ГГц

Нажмите на картинку для увеличения.

Pentium III Coppermine стал первым серийным процессором x86, который смог достичь частоты 1 ГГц; была выпущена даже версия на 1,13 ГГц, но она быстро покинула рынок из-за проблем со стабильностью. Новая версия Pentium III отличалась улучшенным кэшем второго уровня - теперь он "поселился" на кристалл. Он был быстрее, чем 512 кбайт внешнего кэша на первой модели, и в то время рекламировался как функция, увеличивающая скорость работы в Интернете. Процессор был выпущен ещё в трёх версиях: серверной (Xeon), начального уровня (Celeron) и мобильной (с первым вариантом технологии SpeedStep).

Intel Pentium III
Кодовое название	Coppermine
Дата выпуска	1999
Архитектура	32 бита
Шина данных	64 бита
Шина адреса	32 бита
Макс. объём памяти	4 Гбайт
Кэш L1	16 + 16 кбайт
Кэш L2	Встроенный, 256 кбайт (на частоте CPU)
Тактовая частота	500-1133 МГц
FSB	100-133 МГЦ
FPU	Встроенный
SIMD	MMX (SSE)
Техпроцесс	180 нм
Число транзисторов	28,1 млн.
Энергопотребление	25-35 Вт
Напряжение	1,6 В, 1,8 В
Площадь кристалла	106 мм²
Сокет	Slot 1-Socket 370 FCPGA

В 2002 году появилась чуть более улучшенная версия Tualatin с большим кэшем L2 (512 кбайт) и 130-нм техпроцессом. Она позиционировалась на серверы (PIII-S) и мобильные устройства, и в компьютерах потребительского уровня встречалась нечасто.

Тактовая частота от 233 до 400 МГц.

Отличие от Pentium Pro: Pentium 2 не однокристальный, а многокристальный процессор.

1 чип - процессорное ядро.
2 чип - кэш

Плюс переходная плата - плата в разъем "SLOT1". Процессор собирасля с вентилятиором и радиатором.

Изменение системы - появление "транскодера" инструкций.

Выполнение 16-ти битных команд быстрее, чем у Pentium"а.

Рис. 2. Процессор Pentium II

Intel Pentium II («Интел Пентиум 2») - 32-битный микропроцессор шестого поколения архитектуры x86, разработанный компанией Intel в мае 1997.

Был основан на ядре процессора Pentium Pro и, по сравнению с последним, включал следующие особенности: 57 новых целочисленных инструкций MMX; 32 килобайт кэш-памяти первого уровня (16 Кб для инструкций и 16 Кб для данных); 512 килобайт кэш-памяти второго уровня, работающей на половине частоты ядра; улучшенную обработку 16-битного кода; 32-битную шину адреса (у Pentium Pro - 36-битная); ограниченную поддержку многопроцессорности (до двух процессоров).

Pentium II на ядре Klamath изготовлялся по 0,35-микронной технологии, содержал около 7,5 млн транзисторов и выпускался с частотами 233, 266 и 300 МГц. В отличие от предыдущих моделей процессоров, он устанавливался не на материнскую плату, а на специальную процессорную плату (картридж SECC - Single-Edge Contact Connector), на которой, помимо самого процессора, была установлена кэш-память второго уровня. Эта плата устанавливалась на материнскую плату в разъем Slot 1.

Технологические упрощения позволили значительно снизить себестоимость процессора по сравнению с Pentium Pro, а дополнительные возможности сделали его самым производительным и популярным процессором своего времени.

В январе 1998 Intel перешла на 0,25-микронный процесс и выпустила процессоры на новом ядре Deschutes. В новых Pentium II была добавлена поддержка системной шины с частотой 100 МГц, а сами они выпускались с частотами от 266 до 450 МГц. В апреле появилась бюджетная версия процессора, ориентированная на производство дешевых компьютеров - Celeron и версия для ноутбуков - Pentium II с ядром Tonga (отличалось от Deschutes только низким потреблением питания и используемым разъемом). В июне вышел серверный Pentium II Xeon, а в августе - две модели (300 и 333 МГц) Pentium II Overdrive, предназначенные для старых систем и устанавливающиеся в разъем Socket 8, использовавшийся для процессоров Pentium Pro.

В январе 1999 вышла последняя версия процессоров этого семейства - Pentium II PE («Performance Enhanced»), предназначавшаяся для ноутбуков и основанная на ядре Dixon. Эта модель имела 256 килобайт кэш-памяти второго уровня, интегрированных на кристалле процессора, и являлась самой производительной среди всех процессоров Pentium II. Вместе с тем, она была самой дорогой, поэтому ее варианта для настольных компьютеров выпущено не было.

Следующим процессором, продолжившим развитие Pentium II, стал Pentium III, выпущенный в феврале 1999.

Первые процессоры с названием Pentium II появились 7 мая 1997 года. Эти процессоры объединяют архитектуру Pentium PRO и технологию MMX. По сравнению с Pentium Pro удвоен размер первичного кэша (16 Кб + 16 Кб). В процессоре используется новая технология корпусов - картридж с печатным краевым разъемом, на который выведена системная шина: S.E.C.C (Single Edge Contact Cartridge). Выпускался в конструктиве Slot 1, что естественно потребовало апгрейда старых системных плат. На картридже размером 14 x 6.2 x 1.6 см установлена микросхема ядра процессора (CPU Core), несколько микросхем, реализующих вторичный кэш, и вспомогательные дискретные элементы (резисторы и конденсаторы).

Такой подход можно считать шагом назад – у Intel уже была отработана технология встраивания в ядро кэша второго уровня. Но таким образом можно было использовать микросхемы памяти сторонних производителей. В свое время, Intel считала такой подход перспективным на ближайшие 10 лет, хотя через непродолжительное время отказывается от него.

В то же время сохраняется независимость шины вторичной кэш-памяти, которая тесно связана с ядром процессора собственной локальной шиной. Частота этой шины была вдвое меньше частоты ядра. Так что Pentium II имел большой кэш, работающий на половинной частоте процессора.

Первые процессоры Pentium II (кодовое название Klamath), появившиеся 7 мая 1997 года, насчитывали около 7.5 млн. транзисторов только в процессорном ядре и выполнялись по технологии 0.35 мкм. Они имели тактовые частоты ядра 233, 266 и 300 МГц при частоте системной шины 66 МГц. При этом вторичный кэш работал на половинной частоте ядра и имел объем 512 Кб. Для этих процессоров был разработан Slot 1, по составу сигналов сильно напоминающий Socket 8 для Pentium Pro. Однако Slot 1 позволяет объединять лишь пару процессоров для реализации симметричной мультипроцессорной системы, либо системы с избыточным контролем функциональности (FRC). Так что этот процессор представляет собой более быстрый Pentium Pro с поддержкой MMX, но с урезанной поддержкой мультипроцессорности.

26 января 1998 году вышел процессор из линейки Pentium II с названием ядра – Deschutes. От Klamath отличался более тонким технологическим процессом – 0.25 мкм и частотой шины 100 МГц. Имел тактовые частоты 350, 400, 450 МГц. Выпускался в конструктиве S.E.C.C, который в старших моделях был сменен на S.E.C.C.2 - кэш с одной стороны от ядра, а не с двух, как в стандартном Deschutes и измененное крепление кулера. Последнее ядро, официально применявшееся в процессорах Pentium II, хотя последние модели Pentium II 350-450 шли с ядром, уже больше напоминавшим Katmai - только, естественно, с обрезанным SSE. Осталась поддержка MMX. Кэш первого уровня – все те же 32 Кб (16 + 16). Кэш второго уровня также не изменился – 512 Кб работающие на половинной частоте. Процессор состоял из 7.5 млн. транзисторов и выпускался для разъема Slot 1.

Pentium II OverDrive – так назывался процессор вышедший 11 августа 1998 года для апгрейда Pentium PRO на старых материнских платах, и работающий в разъеме Socket 8).

Носил кодовое имя P6T. Имел частоту 333 МГц. Кэш первого уровня – 16 Кб на данные + 16 Кб на инструкции, кэш второго уровня имел размер 512 Кб и был интегрирован в ядро. Работал на частоте процессора. Шина 66 МГц. Содержал 7.5 млн. транзисторов и производился по техпроцессу 0.25 мкм. Поддерживал набор инструкций MMX.