Pentium M: Hareket Halinde Çalışmak İçin Optimize Edilmiş İşlemci
Şimdiye kadar, Intel mobil işlemcilerinin tasarımında şu reçeteyi uyguladı: Masaüstü CPU mimarisini al (Pentium III ya da Pentium 4), güç tüketimine göre çekirdeğini seç (düşük güç tüketimi = mobil işlemci "embriyosu") ve bunu Enhanced Speedstep, Deeper Sleep ve IMVP gibi enerji tasarrufu teknikleri ile süsle. İşte karşınızda, prensip olarak gerçekleştirilecek iş için optimize edilmiş bir masaüstü işlemciden başka bir şey olamayan bir mobil işlemci.
Diğer taraftan Intel firması Pentium M'i tasarlarken, Mooly Eden'in yönetimindeki Israil'li tasarım ekibi, üretim prosesini ve işlemci mimarisini tasarlarken, mümkün olduğu kadar enerji açısından tutumlu olmasına çalışmışlar - üstelik performanstan çok fazla feda etmeden. Bu Pentium M'i (Banias) Intel'in ilk "gerçek" mobil işlemcisi yapıyor; yani ataları gibi masaüstü işlemcilerin kopyası değil.
Model
Pentium4-M
Pentium-M
İşlemci Frekansı
2.20 GHz/1.20GHz
1.60Ghz/600MHz
Paket Tipi
Micro-FCPGA
Micro-FCPGA
Transistör Sayısı
55 Milyon
77 Milyon
Veriyolu Hızı
400 MHz
400 MHz
L2 Önbellek Boyutu
512K
1024K
L2 Önbellek Hızı
2.20 GHz
1.60Ghz
Veriyolu/Çekirdek Oranı
22.0
16.0
Çekirdek Voltajı
1.3V/1.2V
1.484V/0.956V
Tasarlanan Termal Güç Tüketimi
30.0W/20.8W
24.5W/6W
Maksimum Birleşim Noktası Sıcaklığı
100°C
100°C
Çekirdek Boyutu
0.13 micron
0.13 micron
Pentium M'in ve Pentium 4-M'in gerçekte tek paylaştığı özellik 0.13 mikronluk üretim teknolojisi ve sistem veriyolunun 100 MHz'de quad-pumped olarak çalışarak 3.2 GB/sn'lik bir bant genişliği sunması.
Önbellek mimarilerine bir bakış her iki işlemci arasındaki farklılıkları daha açık hale getiriyor.
Özellikler
Pentium4-M
Pentium-M
L1 (komut)
12k-µops
32KB
L1 (veri)
8KB WT
32KB WB
Birleşik L2
512K
1024KB
L2 bağlantısı
8 yollu
8 yollu
L2 veriyolu genişliği
64byte
64byte
Pentium M veri ve komut için 32'şer KB'lik L1 önbelleklere sahip ve bu Pentium 4-M'inki gibi "trace cache" değil. Banias'daki L1 veri önbelleği dört kat daha büyük olmakla kalmıyor, aynı zamanda kullandığı write-back yazma stratejisi sayesinde Pentium 4-M'inkinden (write-through) çok daha efektif çalışıyor. Çok daha yüksek olan hızı sayesinde, P4 M'de kullanılan veri önbelleği son derece kısa erişim süreleri sunuyor.
Banias'ın 1 MB'lık L2 önbelleği, Pentium 4-M'dekinin iki katı büyüklüğünde. Teorik olarak bu da iki katı enerji anlamına gelebilir. Bunu engellemek için, geliştiriciler "akıllı" devre yollarını bulmuşlar.
Sekiz yollu birleşimli L2 önbellek yol başına dört sektöre ayrılmış ve böylece toplamda 32 segment var. Erişim olduğu zaman, önbellek aynı anda sadece bir segmentin (32) aktif olmasını sağlıyor. Önbelleğin kalan kısmı tüm bu zaman boyunca devre dışı kalıyor ve sadece bekleme konumunda tüketilen enerji kadar tüketiyor. Her bir segmenti "uyandırmak" erişim süresini bir saat çevrimi kadar uzatsa da, L2 önbelleğin boyutu bunu telafi ediyor. Yani, bu çizgilerdeki bir L2 önbelleği çok daha az enerji tüketiyor.
Ayrıca, düzeltilmiş bir tasarım ve geliştirilmiş bir üretim prosesi bellekte, veri yollarında, TAG RAM'de ve kontrol devresinde önemli ölçüde akım kaçaklarını engelliyor. Sadece bu bile tek başına tüketimde 1 watt'ın üzerinde bir tasarruf sağlıyor.
Önbellek segmentlerinin yanı sıra, işlemcinin bir çok devresi, eğer programın çalıştırılması için gerekmiyorsa, anlık olarak kapatılabiliyor. Intel bu enerji tasarrufu teknolojisini "fine-grain hardware gating" olarak adlandırıyor. İşlemci sistem veriyolunun I/O (PSB) voltajı sadece 1.05 volt ve Pentium 4-M'in 1.3 voltluk değerinden daha düşük olduğu açık. Yongasetinin desteği ile Banias'ın giriş yükselticisi bile gerekli olduğunda- işlemciye veri girişi olmadığı zaman - kapatılabilir. Hiçbir şeyin kaçırılmaması için, veri geçici olarak dinamik tamponlarda saklanır. Eğer işlemciye tekrar veri gelmeye başlarsa, i855 yongaseti DPWR# kontrol devresini kullanarak işlemcinin giriş sürücüsünü tekrar aktifleştirir.
