Pentium e outros processadores antigos

O Pentium começou a se tornar comum a partir de 1995, no final da era do 486, e vários outros fabricantes produziram chips similares: AMD, Cyrix, IDT e Rise. O último processador compatível com o Pentium foi o AMD K6-2 de 550 MHz, saindo do mercado no início do ano 2001.

Pentium P54C

Também chamado de Pentium Classic, ou simplesmente Pentium. Foi lançado em 1993, nas versões de 60 e 66 MHz, e tornou-se comum a partir de 1995. Antes do Pentium eram usados processadores mais antigos, como o 286, o 386 e o 486. Observe como os processadores antigos eram bem mais lentos que os atuais: os 60 e 66 MHz dos dois primeiros modelos de Pentium eram seu clock interno e externo.

O Pentium é um processador de 32 bits, mas opera com memórias de 64 bits. Note que essas duas características estão presentes também nos demais processadores modernos. Desde o Pentium até os modernos Athlon e Pentium 4, o núcleo é de 32 bits e o barramento de dados é de 64 bits.

Fisicamente, o Pentium é instalado em um soquete tipo ZIF (Zero Insertion Force). A figura 101 mostra um pro­cessador Pentium e um soquete ZIF. Este soquete é chamado de Socket 7. Outros processa­dores, produzidos por outros fabricantes, que são compatíveis com o Pentium (podendo ser instalados no seu lugar), são ditos Socket 7 compatibles. Esses processadores são: Pentium, Pentium MMX, AMD K5, K6, K6-2, K6-III, Cyrix 6x86, 6x86MX, M-II, WinChip e Rise mP6.

Os modelos de 60 e 66 MHz praticamente não foram vendidos no Brasil. Eram muito caros e a produção era pequena. A popularização começou com os modelos a partir de 75 MHz.

O clock externo de um Pentium pode ser de 50, 60 ou 66 MHz, dependendo do modelo. O valor correto devia ser configurado através de jumpers da placa mãe. Também era preciso configurar o multiplicador que resultava no clock interno. Por exemplo, para configurar um Pentium de 133 MHz, era preciso configurar o clock externo (gerador de clock) para 66 MHz e o multiplicador para x2.

Pentium

Além de configurar o clock externo e o multiplicador, também era preciso configurar a voltagem de operação. No capítulo 4 mostraremos como isso é feito.

Pentium MMX

Trata-se de uma versão avançada do Pentium, lançada em 1997. O Pentium original foi acrescido de 57 novas instruções para processamento de gráficos, som e imagem. Uma única instrução MMX realiza o pro­cessamento equivalente ao de várias instruções comuns. Todos os processadores modernos possuem instruções MMX.

Uma placa mãe projetada para o Pentium nem sempre suporta o Pentium MMX. O Pentium MMX foi o primeiro processador Intel a operar com duas voltagens: uma interna (2,8 volts) e uma externa (3,3 volts). As placas mãe para Pentium existentes no lançamento do Pentium MMX não tinham configurações separadas para essas duas voltagens. A partir de 1997 esta opção passou a estar presente nas placas mãe.

Pentium MMX para Desktop

OBS: Foram produzidos ainda modelos de 266 e 300 MHz para notebooks

A figura 103 mostra a operação de um Pentium-200. O clock externo deve ser configurado em 66 MHz e o multiplicador deve ser configurado como x3, resultando no clock interno de 200 MHz.

Upgrades dos processadores Pentium e Pentium MMX

Placas de CPU que suportam o Pentium MMX precisam ser capazes de gerar as duas voltagens exigidas pelo processador: 2,8 (internos) e 3,3 volts (externos). Placas de CPU lançadas a partir de 1997 estão preparadas para gerar essas tensões (é preciso confirmar no manual da placa). As placas de CPU com Socket 7 de fabricação ainda mais recente (meados de 1998 em diante) podem gerar praticamente qualquer voltagem interna para o processador, entre 2,0 volts e 3,5 volts.

Antigas placas para o Pentium P54C podem sofrer um upgrade para Pentium MMX, desde que possuam jumpers para configuração de voltagem interna, programando-a com 2,8 volts. Em geral as placas que apresentam este recurso podem gerar outras tensões internas, como 2,9 volts e 3,2 volts. Com essas voltagens internas, essas placas estão aptas a receber outros processadores mais avançados, como os diversos modelos da Cyrix e o AMD K6.

O Pentium II e o barramento de 100 MHz

Depois de alguns meses produzindo modelos com clock externo de 66 MHz, a Intel lançou novas versões do Pentium II que aumentaram o clock externo para 100 MHz. Isso possibilitou um aumento de 50% na velocidade de acesso à memória. Ficaram portanto disponíveis as seguintes versões do Pentium II:

Os primeiros processadores Pentium II tinham pinos que eram ligados a jumpers da placa mãe através dos quais era programado o seu multiplicador que resultava no clock interno. No exemplo da figura 84, vemos que o Pentium de 266 MHz deve ter o gerador de clock configurado como 66 MHz e o multiplicador como 4.

Note que o Pentium II, assim como os demais processadores da sua época, não multiplica o valor do clock recebido do gerador de clock para definir o clock externos. Em outras palavras, o clock externo é o próprio clock configurado no gerador de clock.

Na figura 85 vemos a operação de um Pentium II de 450 MHz. O gerador de clock deve ser configurado para 100 MHz, e o multiplicador deve ser configurado como 4,5.

O Pentium II foi o primeiro processador a utilizar multiplicadores travados. Antes dele, os processadores tinham seu multiplicador interno configurado através de jumpers. Muitos vendedores desonestos aproveitavam esse recurso para vender “gato por lebre”. Configuravam, por exemplo, um Pentium II de 233 MHz com multiplicador 4, ao invés de 3,5. O processador de 233 MHz passava a operar com 266 MHz, porém com baixa confiabilidade. O usuário pagava por um processador de 266 MHz e recebia um modelo de 233 MHz acelerado.

Para evitar essas falsificações, a Intel passou a cortar internamente as ligações que definiam os multiplicadores. O multiplicador passou a ser configurado internamente, de forma fixa, e não mais ligado nos pinos externos. Apesar de ser possível atuar sobre os jumpers da placa mãe que definem o multiplicador, seu valor externo é ignorado, valendo sempre o valor interno definido na fábrica.

Processadores AMD

Desde os anos 80 a AMD produz processadores similares aos da Intel. No início as duas empresas eram parceiras. A AMD era licenciada pela Intel para produzir chips idênticos aos seus. A partir do processador Am386, a AMD passou a ser concorrente da Intel. Seu grande sucesso nos últimos anos é devido ao processador K6-2, e mais recentemente aos processadores da família Athlon.

AMD K5

Este foi o primeiro chip compatível com o Pentium lançado pela AMD. Era veloz, inteiramente compatível com o Pentium e bem mais barato. Entretanto demorou muito a chegar ao mer­cado e não fez tanto sucesso. O K5 tinha 24 kB de cache L1, e podia ser instalado na maioria das placas mãe para Pentium.

AMD K6

A maioria das características do K6 são similares às do Pentium MMX. O sis­tema de clock interno e externo, por exemplo, é totalmente similar. Utiliza no bar­ramento externo, o clock de 66 MHz.

O K6 dissipa uma quantidade de calor maior que o Pentium MMX. É preciso utilizar coolers de maior tamanho, com a parte de alumínio com 2 ou 3 cm de altura. O K6 dissipa entre 12 e 28 watts, dependendo do seu clock e da sua voltagem. Os modelos alimentados por 2,9 ou 3,3 volts esquentam mais (17 a 28 watts) que os modelos mais novos, alimentados por 2,2 volts (12 a 15 watts). A tensão de alimentação de um processador em geral é indicada na sua face superior, como vemos na figura 104. Como regra geral, use um cooler de bom tamanho, de preferência com 3 cm de altura e acoplado ao processador através de pasta térmica. Como hoje não existem mais à venda coolers para K6, você pode, em caso de necessidade, usar um cooler para Socket A.

Super 7 – O Socket 7 a 100 MHz

Depois do lançamento do Pentium II, a Intel abandonou todo o suporte relacionado com a plataforma Socket 7. A AMD e os demais fabricantes de processadores, assim como os fabricantes de chipsets, passaram a especificar melhoramentos no Socket 7, visando aumentar o desempenho dos seus processadores. Foi criado então o padrão Super 7, que nada mais é que Socket 7 operando com clock externo de 100 MHz, e incluindo o barramento AGP, possibilitando o uso de placas de vídeo 3D de alto desempenho. Ao longo de 1998 as placas de CPU para Socket 7 de 66 MHz foram dando lugar aos modelos para Super 7, com barramento de 100 MHz.

Upgrades envolvendo o AMD K6

Muitas placas mãe para Pentium podem receber um K6, desde que a placa ofereça multiplicadores adequados. Por exemplo, para instalar um K6 de 300 MHz, é preciso usar o clock externo de 66 MHz e o multiplicador 4,5. Ocorre que muitas dessas placas usam multiplicadores de até 3,5, limitando a 233 MHz o clock do processador. Se a placa mãe permitir a instalação de um K6-2, devemos dar preferência a este. Além de operar com clocks mais elevados, o K6-2 tem instruções para processamento 3D, não presentes no K6.

AMD K6-2

Este foi o sucessor do K6. Inicialmente chamado de “K6 3D”, era um K6 com clock externo de até 100 MHz e instruções 3D Now, usadas para processamento de imagens tridimensionais. Sua cache interna também é de 64 kB e suas tensões de alimentação variavam de 2,2 a 2,4 volts.

Podemos encontrar vários modelos do K6-2, a maioria deles operando com clocks externos de 100 MHz. Alguns modelos usam o clock externo de 95 MHz, e outros de 66 MHz. A tabela que se segue mostra os clocks externos e multiplicadores usados nas diversas versões do K6-2.

A figura 105 mostra a operação de um K6-2/550. O clock externo deve ser programado para 100 MHz, e o multiplicador para 5,5 através dos jumpers da placa mãe, resultando no clock interno de 550 MHz. Também é preciso configurar a voltagem interna do processador, como mostraremos no capítulo 4.

Problemas de aquecimento do AMD K6-2

Assim como ocorreu com o K6, muitos processadores K6-2 apresentaram problemas de aquecimento, pelo fato de terem sido instalados sem respeitar as especificações de cooler indicadas pela AMD. Muitos produtores de micros não utilizavam pasta térmica e instalavam coolers de porte pequeno. Desta forma, os modelos mais sensíveis a temperatura e que dissipavam mais calor funcionavam mal, apresentando travamentos e outras anomalias. Tais problemas não teriam ocorrido se fossem usados coolers de tamanho adequado (parte de alumínio com 2,5 cm ou 3 cm de altura), e acoplados através de pasta térmica.

Upgrades envolvendo o AMD K6-2

O único upgrade que um processador K6-2 pode sofrer é a sua substituição por um modelo mais veloz do próprio K6-2, ou então por um K6-III. Não recomendamos a troca de um K6-2 por outro mais veloz, pois o aumento de desempenho é muito pequeno. Não chega a 30% o aumento de desempenho obtido quando trocamos um K6-2/300 por um K6-2/550, por exemplo. Já a troca por um K6-III é vantajosa, porém este processador é muito raro. O K6-III possui uma cache L2 integrada ao seu núcleo, assim como ocorre com processadores mais novos, como o Athlon e o Pentium III. Isto faz com que um K6-III/400 seja bem mais veloz que um K6-2/550.

AMD K6-III

Inicialmente chamado de “K6+3D”, tinha uma grande vantagem sobre o K6-2: uma cache L2 interna de 256 kB, operando com o mesmo clock do processador. Em um processador AMD K6-III de 400 MHz, a cache L2 opera também com 400 MHz, enquanto no K6-2 esta velocidade era de apenas 100 MHz. As placas de CPU com o soquete Super 7, destinadas ao K6-2, podiam perfeitamente suportar o K6-III. Os únicos requisitos especiais deste processador eram o barramento de 100 MHz (padrão do Super 7) e a possibilidade de configurar a tensão interna do processador para 2,4 volts ou 2,2 volts.

O K6-III foi lançado apenas nas versões de 400 e 450 MHz. Existem versões com tensão interna de 2,2 volts e de 2,4 volts. Eram processadores quentes para a época, chegando a dissipar quase 30 watts. É preciso utilizar um cooler de bom tamanho (3 cm), acoplado ao processador com pasta térmica.

Não é possível fazer upgrades em placas equipadas com o K6-III. O K6-III/450 e o K6-III/400 são os dois processadores mais rápidos para o Socket 7, superando até mesmo o K6-2/550.

Apesar de não ser vantajoso em termos de velocidade, investir em um upgrade para processadores da família K6, é bastante viável fazer a troca de um processador queimado por outro compatível. É possível encontrar no comércio de peças usadas com relativa facilidade, processadores K6-2 para tal substituição. Basta configurar os jumpers que definem o clock externo, o multiplicador e a voltagem do processador, e instalar um cooler adequado.

Processadores Cyrix

Todos os processadores Cyrix usam a nomenclatura PR (Pentium Rating) para indicar o seu desempenho, ao invés do clock. Na face superior do processador em geral encontramos as três informações básicas para fazer a sua instalação: clock externo, multiplicador e voltagem interna.

O processador Cyrix 6x86 era compatível com o Pentium, e o 6x86MX compatível como Pentium MMX. Isso significa que podiam ser instalados em placas de CPU para Pentium e Pentium MMX, respectivamente. Normalmente esses processadores usam a voltagem interna de 2,9 volts. Uma das diferenças mais importantes é que o 6x86MX possui instruções MMX, similares às do Pentium MMX.

A tabela a seguir mostra os diversos modelos do Cyrix 6x86. Note que o valor do clock não é igual ao número do modelo. É preciso configurar o clock externo e o multiplicador de acordo com a tabela. Seja como for, o próprio chip vem com esses valores impressos na sua face superior, como vemos na figura 106.

O processador 6x86MX é um 6x86 com instruções MMX. A tabela abaixo mostra todos os modelos produzidos.