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O Pentium está de volta, dual core

Autor: Laércio Vasconcelos
Data: 13/dez/2007

Sinopse
Chegou ao mercado um novo processador com a marca “Pentium”, mas não tem relação alguma com o Pentium 4, Pentium D ou Pentium Extreme Edition. É um processador baseado na arquitetura Core. Trata-se de um Core 2 Duo com cache L2 menor. Apresenta desempenho moderado em relação ao Core 2 Duo, mas tem preço baixo. Também opera com baixo consumo elétrico e baixa temperatura.

O Pentium está de volta

Depois de usar a marca Pentium durante mais de 10 anos, em várias gerações de processadores (Pentium, Pentium Pro, Pentium II, Pentium III, Pentium 4, Pentium D, Pentium Extreme Edition) e aposentá-la para adoção da nova marca “Core”, a Intel lançou recentemente novos processadores adotando a velha e consagrada marca. São os novos processadores Pentium Dual Core. Explicando de forma simplificada, são processadores Core 2 Duo com cache L2 menor, apenas 512 kB por núcleo (o Core 2 Duo e superiores usam atualmente 1 MB ou 2 MB de cache L2 por núcleo). Outra diferença é o clock externo de 800 MHz, contra 800, 1066 ou 1333 MHz dos processadores Core 2 Duo e superiores. Poderíamos considerar o Pentium Dual Core como uma espécie de “Celeron” do Core 2 Duo.
Figura 1 – Pentium Dual Core na versão BOX.

Os primeiros modelos

A tabela abaixo mostra os primeiros modelos do Pentium Dual Core. Note que todos têm 1 MB de cache L2 (512 kB por núcleo), clock externo de 800 MHz, são fabricados com tecnologia de 65 nm e dissipam 65 watts. Uma grande diferença é a temperatura máxima suportada. Processadores com stepping M0 suportam temperatura máxima de cerca de 73°C, enquanto os modelos com stepping L2 suportam cerca de 61°C.

S-Spec Modelo Clock Step. Cache FSB Tech Soquete Potência Temp
SLA8X E2200 2.2 GHz M0 1 MB 800 MHz 65 nm LGA 775 65 watts 73,3°C
SLA8Y E2180 2.0 GHz M0 1 MB 800 MHz 65 nm LGA 775 65 watts 73,2°C
SLA3H E2160 1.8 GHz L2 1 MB 800 MHz 65 nm LGA 775 65 watts 61,4°C
SLA8Z E2160 1.8 GHz M0 1 MB 800 MHz 65 nm LGA 775 65 watts 73,2°C
SLA3J E2140 1.6 GHz L2 1 MB 800 MHz 65 nm LGA 775 65 watts 61,4°C
SLA93 E2140 1.6 GHz M0 1 MB 800 MHz 65 nm LGA 775 65 watts 73,2°C

Escolhendo o modelo mais indicado

Para ter um computador menos sujeito a problemas de temperatura, o ideal é escolher um modelo de processador que suporte temperaturas maiores. Se for escolhido um modelo com stepping L2, que suporta até 61.4°C, a refrigeração será mais difícil. Modelos com stepping M0 suportam até cerca de 73°C, sendo portanto mais tolerantes ao calor, e assim é mais difícil ocorrer o super aquecimento do processador. Portanto ao comprar este processador, é conveniente checar o stepping. Essa é uma regra válida para a compra de qualquer processador. Primeiro comparamos os modelos disponíveis no site do fabricante (http://processorfinder.intel.com e www.amdcompare.com) e checamos características desejáveis, como valores de clock interno e externo, tamanho da cache, dissipação de calor e temperatura máxima. Por exemplo, ao comprar um Pentium Dual Core modelo E2140, devemos dar preferência ao que tem S-Spec# igual a SLA93 (suporta maior temperatura), de acordo com a tabela acima.
Figura 2 – O S-Spec# deste processador é SLA93, indicado pelos 5 últimos caracteres do código do produto.

O S-Spec# (código de processadores Intel) pode ser verificado através dos 5 últimos caracteres do código do produto, estampado na etiqueta existente na caixa do processador, como vemos na figura 2. Também encontramos o S-Spec# estampado na face superior do processador.

A grande quantidade de nomes de processadores sempre causou confusão. Maior ainda é a confusão causada pelos outros nomes inventados pelos usuários. O processador Pentium D (já saiu de linha) foi indevidamente chamado por muitas pessoas de “Pentium Dual Core”. É verdade que se trata de um derivado do Pentium 4, e com dois núcleos, portanto não é errado chamá-lo de Pentium Dual Core. Ocorre que o nome desse processador é Pentium D, e o uso do nome alternativo pode causar mais confusão, agora que existe realmente um novo modelo com esse nome.

Pentium Dual Core E2140 (SLA93)

Fisicamente o Pentium Dual Core é similar a outros processadores que usam o Socket LGA 775 (figura 3). Placas mãe que suportam o Core 2 Duo a princípio suportam também este novo processador.
Figura 3 – Pentium Dual Core.

Como a dissipação de calor do Pentium Dual Core é de 65 watts, valor considerado dentro da normalidade para processadores modernos, o cooler que o acompanha na versão BOX é também convencional, similar aos de outros processadores Intel com níveis de consumo de energia equivalentes.
Figura 4 – Cooler do Pentium Dual Core.

Como o Pentium Dual Core é basicamente um Core 2 Duo com cache L2 menor, placas mãe para Core 2 Duo suportam automaticamente este novo processador.

Identificação do processador

Nossos testes foram feitos com uma placa mãe Intel DQ965GF e dois módulos DDR800 de 1 GB cada, além do processador Pentium Dual Core E2140. Apesar do BIOS dessa placa mãe ser antigo (final de 2006), de quando este processador não existia, foi identificado como “Pentium Dual CPU E2140” (figura 5). Outros parâmetros como tamanho da cache L2 e clocks interno e externo são indicados corretamente, sem necessidade de atualização de BIOS.
Figura 5 – Tela do CMOS Setup.

OBS: O nome de um processador novo pode ser exibido corretamente mesmo em uma placa mãe antiga (desde que compatível), graças à instrução CPUID, como mostraremos mais adiante.

Nos nossos testes, usamos um computador que já estava em funcionamento, com um processador Core 2 Duo. Bastou substituir o processador pelo Pentium Dual Core, sem necessidade de configurações adicionais, nem reinstalação do Windows. Na figura 6 vemos que o Windows XP identifica o processador como “Pentium Dual CPU E2140”.
Figura 6 – Identificação do processador pelo Windows XP.

O Gerenciador de dispositivos do Windows XP também mostra corretamente o Pentium Dual Core, representado por dois processadores (da mesma forma como ocorre em todos os processadores com mais de um núcleo, bem como em modelos Hyper-Threading), como vemos na figura 7.
Figura 7 – O Pentium Dual Core aparece no Gerenciador de dispositivos como um processador duplo.

Programas de identificação de hardware poderão indicar este novo processador como desconhecido (Unknown), apesar de normalmente detectarem corretamente seus clocks interno e externo, além dos tamanhos das caches. O ideal, entretanto é usar versões mais novas desses programas. A figura 8 mostra o relatório apresentado pelo programa HWINFO32 versão 1.77. Vemos que o processador foi identificado corretamente como Pentium Dual Core. Outros parâmetros como clocks e tamanho das caches foram indicados corretamente. Se quisermos identificar corretamente todas as características de um processador, o ideal é usar sempre as versões mais novas dos programas de identificação.
Figura 8 – Relatório apresentado pelo programa Hardware Info 32 versão 1.77, que já identifica corretamente o Pentium Dual Core.

A instrução CPUID

O fato de um programa escrever corretamente o nome de um processador não significa necessariamente que esteja totalmente atualizado em relação a este processador. Nos modelos a partir do Pentium III, a instrução CPUID tem a capacidade de retornar uma string em ASCII com o nome do processador, além de outras características importantes, como o clock máximo suportado. Dessa forma, mesmo um programa de identificação muito antigo pode informar corretamente o nome do processador, graças a esse recurso da instrução CPUID. Um programa desatualizado, ao representar corretamente o nome de um processador (usando a instrução CPUID) pode apresentar outras informações imprecisas. Por isso muitos programas, mesmo tendo condições de informar o nome correto de um processador, apresentam-no como “Unknown”. Isso é um indício de que algumas das informações apresentadas pelo programa sobre aquele processador podem estar erradas. O usuário deve então buscar uma versão atual do programa de identificação.
Figura 9 – A instrução CPUID será executada três vezes para obter a string completa de identificação do processador.

Na figura 9 mostramos um pequeno trecho de programa em linguagem assembly, no qual a instrução CPUID é chamada três vezes, com os parâmetros EAX=80000002, 80000003 e 80000004 (hexadecimal). A cada chamada, a instrução CPUID retorna nos registradores EAX, EBX, ECX e EDX, a string completa de identificação, usando o código ASCII. Os resultados são mostrados na figura 10.
Figura 10 – Retorno da função CPUID.

Representando os valores retornados em EAX, EBX, ECX e EDX, usando o código ASCII, temos a string de identificação completa, com 48 bytes. Nesse exemplo ficaríamos com:

etnI – )R(l – neP – muit

)R( – lauD – PC – E U

0412 – @   – 06.1

Os caracteres aparecem em ordem invertida em cada registrador. Colocando a string na ordem correta, ficaria:

Intel(R) Pentium(R) Dual CPU E2140 @ 1.60

Observe que esse é exatamente o nome apresentado pelo Windows XP nas figuras 6 e 7, e apresentado pelo CMOS Setup na figura 5.

OBS: Usamos no teste das figuras 9 e 10 o programa DEBUG32, encontrado em
http://www.phatcode.net/downloads.php?id=180

Sem virtualização

Além de ter cache L2 menor e FSB de 800 MHz, o Pentium Dual Core tem mais uma diferença em relação ao Core 2 Duo, apesar disso não ficar claro: não tem a tecnologia de virtualização Intel. Essa não é uma limitação para computadores domésticos, pois em geral não usam máquinas virtuais (VMWARE e similares). Ainda assim este processador pode operar com máquinas virtuais, sob pena de uma pequena queda de desempenho. A falta da tecnologia de virtualização pode ser constatada por programas como o HWINFO32 (figura 11), EVEREST e outros programas de identificação.
Figura 11 – O Pentium Dual Core não tem a tecnologia Intel de Virtualização, apesar de poder operar com máquinas virtuais.

A ausência da tecnologia de virtualização pode ser comprovada na página de identificação de processadores Intel: http://processorfinder.intel.com  (figura 12). Na lista de “Supported Features” não consta o item Intel Virtualization Technology.
Figura 12 – Características do Pentium Dual Core.

Testes de desempenho

Assim como ocorre com qualquer processador, podemos obter um gráfico de uso da CPU em função do tempo, usando o Gerenciador de tarefas (Windows 2000, XP e Vista). No caso dos processadores duais, são apresentados dois gráficos (figura 13), como é o caso do Pentium Dual Core.
Figura 13 – Gráfico de uso da CPU.

O Pentium Dual Core é um processador barato. No Brasil, o modelo E2140 custa entre 150 e 200 reais, na versão BOX. Resta saber se seu desempenho é satisfatório em comparação com outros processadores. Um dos testes mais difundidos é o benchmark de CPU do programa PCMark2005. Esse programa executa diversas tarefas pesadas como compressão e descompressão de áudio e vídeo, criptografia de dados, compressão e descompressão de arquivos. Primeiro os testes são feitos um de cada vez, depois o programa executa dois testes simultâneos (exercitando assim os dois núcleos) e finalmente quatro testes simultâneos (exercitando quatro núcleos, caso existam). O PCMark2005 pode ser encontrado no site do seu fabricante, www.futuremark.com.

Para realizar com o programa somente os testes relacionados ao desempenho do processador, selecionamos “CPU Test Suite” (figura 14). O teste dura poucos minutos.
Figura 14 – Selecionando apenas o teste de CPU.

O PCMark2005 realiza um total de 8 testes de CPU com tarefas que demandam processamento intenso. São 6 tarefas monoprocessadas, depois um teste com duas tarefas monoprocessadas independentes e simultâneas, e finalmente um teste com quatro tarefas simultâneas. A figura 15 mostra o teste em andamento.
Figura 15 – Testes do PCMark 2005 em andamento.

Finalmente depois de alguns minutos, o programa encerra seus testes e apresenta os resultados. O processador obteve um índice de 4063 pontos. Pequenas diferenças podem ser observadas em função do chipset, da velocidade das memórias, e em alguns casos, até do fato de ser usado vídeo onboard ou não.
Figura 16 – Resultado dos testes.

Podemos agora fazer uma comparação com alguns outros processadores já testados no nosso laboratório. Apresentamos os índices em valores aproximados para centenas de pontos. A tabela mostra também o número de núcleos de cada processador. Note que dois dos modelos citados têm núcleos Hyper-Threading.

Processador Núcleos Índice
Pentium Dual Core E2140 2 4063
Core 2 Duo E6400 2 5400
Athlon 64 X2 4800 2 4900
Pentium Extreme Edition 3.46 GHz 2, HT 6000
Pentium 4 HT, 3.2 GHz 1, HT 4100
Sempron 3600 1 2900

Vemos que o índice obtido pelo Pentium Dual Core E2140 foi próximo do obtido pelo Pentium 4 de 3.2 GHz (Prescott, 1 MB de cache L2).

O objetivo desse processador não é competir com o Core 2 Duo. É oferecer uma opção de baixo custo (e obviamente com desempenho menor) para os computadores baratos. Até pouco tempo, esse era o papel do Celeron. Processadores Pentium 4 com clocks acima de 3.0 GHz têm desempenho maior que dos diversos modelos de Celeron, mas seu preço é bem maior. O novo Pentium Dual Core tem preço menor e desempenho equivalente a do Pentium 4 de 3.2 GHz, o que é um ótimo resultado. A linha de processadores Pentium 4 / Celeron pode ser então substituída pelo Pentium Dual Core. O modelo E2140 supera todos os modelos de Pentium 4 até 3.0 GHz (empata com os de 3.2 GHz), supera todos os modelos de Celeron, Sempron e Athlon 64 (single core), e empata com o Athlon 64 X2 4000.

Para fazer uma boa análise comparativa entre este e outros processadores, deveríamos ter realizado testes em mais modelos, tarefa impraticável. Optamos portanto em mostrar os resultados dos inúmeros benchmarks publicados no site Tom’s Hardware Guide (www.tomshardware.com). No link “CPU Charts”, são avaliadas dezenas de modelos de processadores, cobrindo praticamente todos os existentes no mercado. São feitos não só os chamados benchmarks sintéticos, como o PCMark 2005, mas diversos outros benchmarks com aplicações reais. Sem dúvida é uma referência bastante útil para quem quer saber mais sobre performance de processadores.
Figura 17 – Resultados de benchmarks sintéticos obtidos no Tom’s Hardware Guide (www.tomshardware.com).

Observe na figura 17 as posições dos processadores Pentium Dual Core E2140 e E2160. O gráfico mostra pontuações no teste de CPU do PCMark 2005 (benchmark sintético), mas existem vários outros gráficos disponíveis. Se o usuário está mais preocupado com desempenho para aplicações de vídeo, pode escolher os benchmarks disponíveis para codificação em DIVX ou MPEG-2, por exemplo.

Os resultados dos diversos benchmarks mostram que pelo seu preço, o Pentium Dual Core é um excelente substituto para a antiga geração de processadores de baixo custo.

OBS: Já existem notícias extra-oficiais sobre um novo processador Celeron Dual Core, a ser lançado no início de 2008.

Baixa temperatura

Processadores Core 2 Duo têm consumo de energia bem mais baixo que Pentium D e Pentium Extreme Edition de performance equivalente. Os clocks mais baixos do Pentium Dual Core resultam em consumo de energia e aquecimento ainda menor. O modelo E2140 de 1.6 GHz usado nos nossos testes apresentou temperaturas baixas como não vemos há muito tempo. Nas situações em que deixamos um processador operando próximo a 100% de uso da CPU durante muito tempo (por exemplo, fazendo uma conversão de DVD para AVI usando programas como FlaskMPEG e DIVX), é comum ter medidas de temperatura como:

Ambiente=30°C; Gabinete=45°C; Processador=67°C

Note que nesse exemplo, o processador está mais 23°C quente que o interior do gabinete. Em certos casos o processador pode ficar até 30°C mais quente que o interior do gabinete.

Fizemos testes de temperatura com o Pentium Dual Core usando a seguinte configuração térmica:

  • Cooler Intel que acompanha o processador (BOX)
  • Gabinete com duto lateral passivo na direção do processador.
  • Cooler traseiro no gabinete, de 8 cm, ventilando o ar para fora
  • Fonte de alimentação com segundo cooler interno

No teste de uso intensivo do processador Pentium Dual Core E2140 (FlaskMPEG e DIVX), tivemos os resultados:

Ambiente=30°C; Gabinete=44°C; Processador=54°C

Este processador apresenta um resultado imbatível pela maioria dos processadores modernos: com carga máxima de trabalho, ficou apenas 10°C mais quente que o interior do gabinete. Em situações semelhantes, a maioria dos processadores ultrapassa facilmente os 60°C, e alguns chegam até 70°C ou mais.

Como o Pentium Dual Core testado suporta temperaturas de até 73°C, como mostramos no início desse capítulo, e nos testes de uso intenso ficou com apenas 54°C, tem ainda uma margem de segurança aquecimento adicional de 19°C. Note que estamos usando o cooler normal que acompanha o processador, e não coolers avançados com base de cobre, heat pipes e ventiladores de alta rotação. Já que o processador teria “direito” de esquentar até mais 19°C, poderíamos usar uma configuração térmica menos rigorosa, como:

  • Usar um gabinete compacto
  • Usar uma fonte de alimentação com um só ventilador
  • Não usar o ventilador traseiro no gabinete
  • Não usar duto lateral de ventilação para o processador

É claro que ao decidir montar um computador com configuração térmica menos rigorosa, devermos fazer testes para comprovar que o processador está realmente operando com uma temperatura segura.

O fato do Pentium Dual Core ter operado com uma temperatura tão abaixo da máxima permitida tem uma conseqüência interessante: fica mais fácil fazer overclock. Mas isso é assunto para outro artigo – ou para outra placa mãe, já que placas Intel normalmente não oferecem recursos para overclock.

Conclusão

O Pentium Dual Core não é um campeão de velocidade, destina-se às máquinas mais baratas, mas não necessariamente com desempenho ruim. É bom lembrar que existem processadores equivalentes da AMD em termos de preço e performance. O Athlon 64 X2 4000 tem desempenho e preços similares aos do Pentium Dual Core E2140, e o Athlon 64 X2 4400 se equipara ao Pentium Dual Core E2160. Até então, o único processador dual core que se aproximava dessa faixa de preço e velocidade era o Pentium D, com clocks entre 2.66 e 3.0 GHz, porém sabemos que o Pentium D é um processador muito mais quente (95 a 130 watts).

Note ainda que medimos o desempenho do Pentium Dual Core usando uma placa mãe com um chipset de alto desempenho e memórias DDR2/800 operando em duplo canal. Os fabricantes de micros de menor custo normalmente economizam em tudo, e podem usar uma placa mãe com chipset de baixo desempenho e memórias DDR2/533 (mais baratas) operando em single channel. Não há como escapar dos métodos de barateamento de micros usados pelos seus produtores. Seja como for, o objetivo do artigo é analisar o processador, e não as configurações que os fabricantes usam. De tudo o que foi exposto aqui, consideramos o Pentium Dual Core um processador altamente recomendável.

Melhor ainda ficará a situação com a nova tecnologia de fabricação de 45 nm, já em operação para os primeiros modelos de processadores (outubro/2007). Quando o Pentium Dual Core for produzido com 45 nm, sendo mantida sua cache L2 com 2 x 512 kB, podemos esperar clocks mais elevados e redução no seu custo.

Interessante evento de marketing é o fato da Intel, depois de ter aposentado a marca “Pentium” (passou a usara “Core”), ter resolvido usá-la novamente. Depois de usar a palavra “Pentium” em todos os processadores de médio e alto desempenho, e “Celeron” nos modelos de baixo custo e desempenho, o que fazer na era “Core”? Poderiam ter usado “Celeron Dual Core”, mas preferiram “Pentium Dual Core”. Pode ser pelo fato de serem realmente lançados processadores “Celeron Dual Core”, com custo e cache L2 ainda menores, ou simplesmente pelo fato da marca “Pentium” ter boa repercussão no público. Muitos ainda rejeitam a marca “Celeron”, como sinônimo de desempenho baixo. Seja como for, a Intel poderá ter agora quatro linhas de processadores, todos baseados na mesma arquitetura: Core 2 Quad e Core 2 Extreme para os modelos mais caros e velozes, Core 2 Duo para os de preço e desempenho intermediário, Pentium Dual Core para modelos mais simples, e Celeron Dual Core para modelos ainda mais simples. Mais confusão de nomes para os compradores. Seja como for, não deixa de ser uma surpresa o fato de terem voltado a usar o nome “Pentium”. Será que vai substituir a palavra “Celeron”, ou será que vai substituir a expressão “Core 2”?