Pentium Ⅱ 芯片

　　Pentium Ⅱ芯片,即以前所说的Klamath,它采用了与Pentium Pro相同的核心结构,从而继承了原有Pentium Pro处理器优秀的32位性能。与此同时,Pentium Ⅱ增加了对MMX指令的支持和对16位代码优化的特性,它能够同时处理两条MMX指令。

　　性能特点
　　 Pentium Ⅱ 虽采用了与Pentium Pro相同的核心结构,但它加快了段寄存器写操作的速度,并增加了MMX指令集,以加速16位操作系统的执行速度。由于配备了可重命名的段寄存器,因此Pentium Ⅱ 可以猜测地执行写操作，并允许使用旧段值的指令与使用新段值的指令同时存在。
　　 如同MMX Pentium一样,Pentium Ⅱ 使用了Intel公司的0.35微米CMOS制造工艺。Intel一改过去CMOS制造工艺的笨拙且耗电量大的双极硬件,将750万个晶体管压缩到一个203平方毫米的印模上。由于使用只有0.28微米的扇出门尺寸,因此加快了这些晶体管的速度,从而达到了x86前所未有的时钟速度。
　　 Pentium Ⅱ 处理器采用了双独立总线结构,即其中一条总线联接L2高速缓存,另一条负责主要内存。然而,Pentium Ⅱ 的二级高速缓存实际上还是比Pentium Pro的二级缓存慢一些。Pentium Ⅱ 使用了一种脱离芯片的外部高速缓存,可以运行在相当于CPU自身时钟速度一半的速度下。尽管Pentium Ⅱ 的高速缓存要比Pentium的高速缓存快得多,但比起200MHz Pentium Pro的高速缓存就要逊色一些了。
　　 作为一种补偿,Intel将Pentium Ⅱ 上的L1高速缓存从16K加倍到32K,从而减少了对L2高速缓存的调用频率。由于这一措施,再加上更高的时钟速度,Pentium Ⅱ(配有512K的L2高速缓存)在Windows NT下性能比Pentium Pro(配有256K的L2高速缓存)超出大约25％。关于Pentium Ⅱ的其它性能参数见下表。
　　 PentiumⅡ的性能参数表
　　 主频(MHz)　　　　233　　　　　266　　　　　　300
　　 总线速率(MHz)　　66　　　　 　66　　　　　　 66
　　 一级Cache容量　　　　16K指令+16K数据
　　 一级Cache速率　　233　　　　　266　　　　　　300
　　 二级Cache容量　　512K　　　　 512K　　　　　512K
　　 二级Cache速率　　117　　　　　133　　　　　　150
　　 制造工艺 　　　　0.35微米　　 0.35微米　　　 0.35微米
　　 芯片大小　　　　 5.6厘米／边　5.6厘米／边　　5.6厘米／边
　　 工作电压　　　　 2.8V　　　　 2.8V　　　　　 2.8V
　　 工作电流　　　　 11.8A　　　　12.7A　　　　　14.2A
　　 功率(瓦特)　　　 34.8　　　　 38.2　　　　　 43.0
　　 动态执行　　　 　是　　　　　是　　　　　　 是
　　 MMX技术　　　　　含　　　　　含　　　　　　 含
　　 双独立总线结构　 具有纠错功能的64位系统总线；具有纠错功能的64位Cache总线
　　 虚拟地址空间　　 64TB　　　　 64TB　　　　　 64TB
　　 物理地址空间　　 64GB　　　　 64GB　　　　　 64GB
　　 协处理器　　　　 内含　　　　内含　　　　　 内含
　　 超标量流水线　　 是　　　　　是　　　　　　 是
　　 CPU晶体管数(个)　750万　　　　750万　　　　　750万
　　 封装大小　　　　 　　5.505″×2.473″×0.647″
　　 封装类型　　　　 　　　　单边连接盒242pins
　　 一级Cache控制器　内含　　　　内含　　　　　　内含
　　 二级Cache控制器　内含　　　　内含　　　　　　内含
　　 内部总线宽度　　 300bits　　　300bits　　　　 300bits
　　 注：300MHz以上的PentiumⅡ为第二代PⅡ芯片，均采用0?25微米工艺。

　　插卡与结构
　　 Pentium Ⅱ 首次采用了最新的solt 1接口标准,它不再用陶瓷封装,而是采用了一块带金属外壳的印刷电路板,该印刷电路板不但集成了处理器部件,而且还包括32KB的一级缓存。如要将Pentium Ⅱ 处理器与单边插接卡(也称SEC卡)相连，只需将该印刷电路板(PCB)直接卡在SEC卡上。SEC卡的塑料封装外壳称为单边插接卡盒，也称SEC(Single－edge contact Cartridge)卡盒，其上带有Pentium Ⅱ 的标志和Pentium Ⅱ 印模的彩色图像。在SEC卡盒中，处理器封装与L2高速缓存和TagRAM均被接在一个底座(即SEC卡)上，而该底座的一边(容纳处理器核心的那一边)安装有一个铝制散热片，另一边则用黑塑料封起来。下面分别介绍单边插接卡(SEC卡)上的主要部件：
　　 ◇处理器：233、266或300MHz；0.35微米工艺、2.8V、带金属散热片的塑料插接网格阵列四层金属CMOS。32KB片内L1高速缓存(16K指令/16K数据)；57条MMX指令；8个64位的MMX寄存器。750万个晶体管组成的核心部分，是以203平方毫米的工艺制造出来的。处理器被固定到一个很小的印刷电路板(PCB)上，对双向的SMP（对称多处理）有很好的支持。
　　 ◇L2高速缓存：512K的四路级联片外同步突发式SRAM高速缓存。这些高速缓存的运行速度相当于核心处理器速度的一半(对于一个266MHz的CPU来说，即为133MHz)。
　　 ◇TAG RAM：Intel的专业设计。支持最多512K L2高速缓存的标签记录。L2高速缓存越大，就需要越大的TAC RAM。
　　 ◇接口：将CPU卡在底座上，再将512K的L2高速缓存以及TagRAM安装到SEC卡上后，就可以将处理器通过Slot 1接口插接到主板上了。

　　封装
　　 Pentium Ⅱ 的印模使用一种528管脚网格阵列(PLGA)的封装技术。由于没有使用管脚，而是使用了细小的垫式接口，所以PLGA封装明显比以前的PGA具有更小的体积、更少的配置文件和更低的生产成本。
　　 Pentium Ⅱ 的这种SEC卡是插到Slot 1(尺寸大约相当于一个ISA插槽那么大)中。所有的Slot 1主板都有一个由两个塑料支架组成的固定机构。一个SEC卡可以从两个塑料支架之间滑入Slot 1中。将该SEC卡插入到位后，就可以将一个散热槽附着到其铝制散热片上。266MHz的Pentium Ⅱ 运行起来只比200MHz的Pentium Pro稍热一些，但是由于SEC卡的尺寸较大，PentiumⅡ 的散热槽几乎相当于Socket 7或Socket 8处理器所用的散热槽的两倍那么大。

　　Pentium Ⅱ 芯片的使用
　　 我们已经看到，Pentium Ⅱ 是Intel公司新一代的Pentium Pro CPU，其特征是把二级Cache移出了CPU，而把MMX指令加入了Pentium Ⅱ。在结构上，Pentium Ⅱ 放弃了以往的Socket结构，而改用Slot插槽。

　　Pentium Ⅱ 不带二级Cache，因而需要外加L2 Cache。所幸Intel公司将Pentium Ⅱ、L2 Cache、Pentium Ⅱ 的控制芯片组(如440FX)一起集成到了Pentium Ⅱ CPU子卡上，主板上可不再要求L2 Cache。
　　 由于Pentium Ⅱ 以子卡形式插到主板上，故在选用主板时应考察其位置，既要避开I/O插槽的纵深以免不能插入全长板卡，也要考虑到Pentium Ⅱ 的散热问题，保证CPU插槽位置可以利用电源风扇给CPU散热。
　　 另外，为了能充分发辉Pentium Ⅱ的性能，主板应采用Intel 82440LX和Intel 8244BX芯片组及ATX结构。

　　Pentium Ⅱ Celeron简介

　　Celeron的中文名称是赛扬，它的内核采用的就是第二代PⅡ芯片Deschutes的内核。但它没有二级缓存。这款芯片是针对低端电脑市场的，目前有两种规格，266MHz和300MHz的。由于少了二级缓存，造成赛扬266比PⅡ 233的性能还要低很多，与多能奔腾233差不多，但是它可以为客户提供强大的浮点运算能力。由于采用0.25微米的工艺制造，所以它的发热量较低，是超频的好材料，不过由于没有二级缓存，超得再高，也只是CPU内部运算速度提高了，系统整体性能提高不大。赛扬处理器的价格较Pentium Ⅱ要低，对于系统性能要求不高的用户不失为一种可考虑的选择。

　　K6－2简介

　　1998年5月，AMD公司发布了新一代CPU?K6－2，也称为K6－3D，与以往的K6相比，最大的不同在于它增加了AMD 3DNow!和超标量MMX技术，另外它还正式支持100MHz系统总线。从测试来看，它的整数和浮点运算速度均与同频Pentium Ⅱ 不相上下，再加上AMD始终保持比Intel 同档CPU便宜25％的承诺，这种CPU对一般的用户可能有较大的吸引力。
　　 K6－2 CPU采用0.25微米工艺制造，芯片面积81平方毫米，片内集成930万个晶体管，64K L1 Cache，支持Socket 7/Super 7平台，在制造工艺上似乎没什么新奇之处。但K6－2采用了3DNow!新技术，给Socket 7注入了新的活力，使它们得以继续和Intel的Pentium Ⅱ 共存。
　　 在K6－2中增加的功能包括：超标量MMX核心，在一个时钟周期内可以解码并执行两条MMX指令，而且不受指令配对的限制；24组专门用于3D加速的新指令集，类似于SIMD（单指令多数据），一条指令可以处理多个浮点运算数据，从而加快3D图像处理、波表合成等操作的速度；100MHz外部总线，提高了CPU与L2高速缓存和DRAM之间的传输速度，进而提高整体I/O执行效率。
　　 从技术上讲，AMD K6及K6－2的许多设计，如超标量RISC86微结构、分支预测执行、逆序执行、同一时刻发出6条指令等，在整个微处理器业界都是领先的。更为重要的是，AMD K6－2以更为低廉的成本提供了与Slot 1相同的带宽，而相比之下，采用非开放式Slot 1标准接口则要面临整体基础结构，包括主板、芯片组和系统设计方面的全面更新。从某种意义、某种程度上讲，K6－2使Socket 7获得了新生。
　　 既然AMD具有价格上的优势，Intel理应占尽性能上的领先。AMD访问二级缓存的速度可达100MHz，而Intel却能达到钟频速度的一半(譬如主频为350MHz，则访问二级缓存的速度可高达175MHz)。不过在实际使用中，AMD和Intel在性能上难分伯仲。