Pentium III是英特爾的x86-P6架構之微處理器,於1999年2月底推出。剛推出的版本與早期的Pentium II非常相似,最值得注意的不同是SSE指令的擴充,以及在每個晶片製造的過程加入有爭議的序號進去。與Pentium II相同,也有低階的Celeron版本和高階的Xeon版本。Pentium III最後被Pentium 4所取代,Pentium III的改進設計就是後來的Pentium M。
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Pentium III核心
Intel Pentium III處理器家族 | ||||
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標準型標誌 | 移動型標誌 | 桌上電腦 | ||
代號 | 核心 | 推出日期 | ||
Katmai Coppermine Coppermine-T Tualatin |
(250 nm) (180 nm) (180 nm) (130 nm) |
1999年2月 1999年10月 2000年8月 2001年4月 | ||
Intel Pentium III處理器列表 |
Katmai是Pentium III的首發型號,與Pentium II非常相似(均使用0.25µm製程,工作電壓2.0V,部分早期產品的卡匣仍然刻有Pentium II字樣),差別是加入SSE指令集,以及改進的,比Pentium II擁有較好效能的第一級緩衝記憶體(L1)。首次推出的速度是450和500MHz。另外兩個版本是:550 MHz於1999年5月17日,600MHz於1999年8月2日推出,工作電壓提高至2.05V。在1999年9月27日,推出533B和600B的版本,B型指133MHz前端匯流排,而先前的是100MHz。
Katmai使用與Pentium II相同的插座介面 - Slot 1,特徵是卡匣式的CPU組件(稱為SECC2),安裝方式類似於擴充卡。L2為板載的分立晶片,與CPU的連接形式類似於顯示卡的影像記憶體。512KB板載L2隻能工作在CPU主頻的一半,亦有一定的延遲,這限制了Katmai的效能。零售的Katmai預裝了帶有定速高速風扇的卡匣(使用倒扣式卯榫固定,通常需要損傷性拆除),散熱更換比較困難。供給OEM廠商的版本可能只含PCB,由OEM自行尋第三方廠家生產配套散熱系統,這種設計的風扇可能不在卡匣上而利用系統整體的風道散熱,往往能提供更低的噪音,但犧牲了互換性。
Intel重作晶片內部的設計,製成了第二個版本Coppermine。Coppermine於1999年10月25日推出,使用0.18µm製程製造,工作電壓下降到1.65V至1.75V。最大的改善是L2整合於CPU之內(稱為片載),實現了全速(同步於CPU主頻)和更低的延遲,第二級緩衝記憶體容量雖然減少了一半(256KB,相對於Katmai的512KB),但比Katmai於效能上很大進步。同頻之下處理指令的效能平均增加了30%。全速片載L2最初應用於1997年上市的Pentium Pro,在當時是供應專業市場的高端產品,而Coppermine的定位是普及市場。
大多數的Coppermine恢復了插槽式安裝(370針腳,稱為PGA 370),為了相容早些年發佈的主機板,也有電氣規格完全相同的Slot 1版本。較舊的主機板如果獲得廠家支援,有可能通過更新BIOS的方式支援Coppermine,前提是CPU供電的硬體部分相容VRM 8.4規格。
PGA 370版本外觀上看是裸晶直接置於基板之上(這種構造最早被應用於移動CPU - 流動版Pentium 2),並使用扣具式散熱器直接卡在塑膠製的插槽上,由於一些扣具本身的設計不良,安裝人員經驗不足等問題,不當的裝卸可能造成CPU或固定座永久的物理損壞,而這種損壞屬於人為,並不在保修範圍內。PGA 370版本的Coppermine亦是Intel到目前最後一款用於桌面的裸晶處理器。
1.13GHz的版本於2000年中期推出(步進為Stepping cC0),但是很快證明這款CPU在很多情況下執行不穩定,因而召回[1]。研究證明這個問題是由於片載緩衝記憶體無法在1GHz以上的速度運作。此版本被民間俗稱為「礦渣」(因Coppermine中文被翻譯為「銅礦」)英特爾花費至少6個月來解決這個問題,於2001年才推出穩定的1.1和1.13GHz版本(Stepping cD0,執行電壓提升到1.75V)。
FC-PGA2封裝的Coppermine CPU。加入了一體式散熱器(IHS)亦起到保護蓋的作用,防止裝卸散熱器過程中對晶體的損壞。電氣效能與Coppermine有小的差異,區別在於AGTL訊號電壓降低,但這對使用效能並無影響,新的訊號電壓標準沿用到後續產品Tualatin上。Coppermine-T發售量較少,需要訂貨時專門備註。必須使用新設計的平底散熱器以配合。
第三個版本Tualatin採用了當時最新的0.13um製程,因而能以更小的核心面積,實現更高的主頻和容納更大的緩衝記憶體。Intel把512KB的Tualatin命名為為Pentium III-S。Pentium III-S主要是供給刀鋒伺服器廠家,不面向零售渠道供貨,主要是擔心內部競爭,影響自家高階產品Pentium 4的銷售。事實上,家用主機板(Intel 815E或者VIA 694T晶片組)硬件上完全可以支援單顆Pentium III-S完全發揮。也就是說愛好者只要有渠道獲得P3-S晶片,就可以組裝出當時性價比很高的個人電腦。面向個人用戶的Tualatin Pentium III則繼承了Coppermine的256K L2,若不計低壓帶來功耗方面的優勢,和Coppermine相較就是主頻較高。
流動版本的Pentium III-m Tualatin也配備了和Pentium III-s相同的512KB緩衝記憶體,最高主頻則達到1.33GHz。這種晶片需配合專門的830MP移動晶片組執行。
Tualatin不再有官方的Slot 1版本。不過當時有第三方廠家的轉接器,比如台灣產的PowerLeap,可以讓舊型的主機板(包括早至1998年的440BX)升級至Tualatin平台。因為Tualatin的工作電壓和訊號電壓低於老式主機板能提供的最低限,轉接器要點是通過電路實現主動降壓。
512KB L2緩衝記憶體的Tualatin效能在很多測試專案中都可以超過同頻,甚至主頻更高的Willamette核心奔騰4。單就運算能力而言,P3-S 1.4GHz在一些專案測試中可以媲美Willamette 2.0GHz,然而總體平台效能往往仍然是P4平台勝出,特別是較複雜的3D設計,遊戲等應用。這主要是因為Tualatin的主記憶體介面並沒有採用奔騰4的四倍速前端匯流排(Quad FSB),因而只能支援老式的PC 133 SDRAM,也限制AGP 4X與CPU的交信速度,這限制了總體效能,包括圖形效能。
Pentium III Tualatin是在2001年至2002年早期之間所推出,速度分別為1.0、1.13、1.2、1.26、1.33和1.4 GHz,不提供更高主頻據信主要是市場考慮而不是技術限制。超頻測試早已證明體質較好的Tualatin個體可以穩定工作在1.7G左右,後來Pentium M更是官方證明了0.13 μm製程不但能讓類似架構在1.73GHz穩定執行,也可以接入QFSB匯流排。
Tualatin核心是以俄勒岡地區的圖拉丁谷和圖拉丁河來命名。
參考資料
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