Le Pentium (ui aurait dû s'appeler 586) est actuellement le processeur PC le plus puissant. Il existe en plusieurs fréquences à différents voltages : le 60 et 66Mhz à 5V. et le 75, 90, 100, 133, 150, 166 et 200Mhz à 3.3V. IBM a rendu public un bug concernant ce processeur, lors de certaines opérations mathématiques. Il existe un simple calcul pour déterminer si un Pentium est buggé :

8391667 / 1572863 * 1572863 - 8391667

Si le résultat est différent de 0, généralement 512, le processeur est buggé. Il peut alors être changé gratuitement par Intel en téléphonant au numéro 155.30.37. Sa principale évolution est l'ajout de 16 ko de cache au total (8ko code et 8ko de données). L'architecture interne est dite à pipeline, au nombre de deux. Ces éléments permettent d'exécuter deux instructions simultanément. Cette architecture interne est appelée architecture superscalaire, elle est issue des architectures RISC. Le premier pipeline, appelé u-pipe, peut exécuter toutes les instructions à nombre entier et à virgule flottante. Le second, le v-pipe, ne peut exécuter que les instructions simples à nombre entier. Le processus qui permet d’exécuter deux instructions simultanément est appelé pairing. Le pairing n'est pas possible dans tous les cas, seul le u-pipe est alors utilisé.

Le Pentium dispose d'un bus d'adressage de 32bit, qui lui permet d'adresser jusqu'à 4G de mémoire. Il dispose d'un bus de données de 64bit (le double d'un 486), mais il n'a qu’un registre interne de 32bit. On utilisera une carte-mère à 50Mhz pour les Pentiums 75 et 90Mhz, à 66Mhz pour le Pentium 100Mhz. En effet, les processeurs de cette famille utilisent des multiplicateurs de fréquence. La technologie BiCMOS (Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor) a été utilisée pour ce processeur. Pour le prix d'une complexité de fabrication plus grande, elle permet des gains de performances de 30 à 35% sans augmentation de la taille ou de la consommation du processeur. De plus, elle autorise des fréquences de plus de 100Mhz, alors que la technologie CMOS ne permet pas de dépasser 66Mhz environ.

Le cache interne du processeur, d'une valeur de 2x8ko, est appelé cache de premier niveau (Level 1). Alors que le cache présent sur la carte-mère, 256 ou 512ko, est appelé cache de second niveau (Level 2). Le premier est nettement plus rapide que le second, car il est à la fréquence du processeur. Le cache de second niveau est lui à la fréquence de la carte-mère soit 50Mhz, dans le cas d'un Pentium 90 Mhz. Désormais, seul le Pentium 200 est produit, et cela uniquement jusqu'à fin 1997 selon Intel.

Intel commercialise depuis peu les nouveaux Pentiums MMX (MultiMedia eXtension), nommés aussi P55C. Le but de cette technologie est d'exploiter au maximum la puissance du processeur pour des tâches multimédias. Le cache interne du processeur Pentium passe de 16ko à 32ko. Cinquante-sept instructions ont été ajoutées au microcode. Celles-ci ont pour but d'accélérer les traitements des images et du son. Pour cela, la technologie SIMD (Single Instruction Multiple Data) est utilisée. Elle permet de traiter jusqu'à 8 instructions en un seul cycle d'horloge. Ce point n'est valable qu'avec les programmes exploitant ce type d'instruction (Photoshop 4, ...).

De plus, un processeur MMX est capable d'émuler un modem ou une carte son. Cyrix annonce déjà un processeur M2 compatible MMX, AMD n'est pas en reste non plus avec son K6. Intel a d'ailleurs intenté un procès contre ce dernier pour usage prohibé de l'appellation MMX et a été débouté en avril 1997. Intel a annoncé que le dernier processeur de cette gamme sera cadencé à 233Mhz. Sa production devrait prendre fin à la mi-98.

Le marquage des processeur

Afin d'en faciliter l'identification, Intel a documenté les différents codes présents sur ses processeurs. En voici

l'explication :

Ce processeur reprend un système utilisé sur les processeurs RISC qui décomposent leurs actions en actions élémentaires simples. Il fonctionne à 3.3 ou 3.1volts, pour une fréquence allant de 150Mhz à 200Mhz. Dans un boîtier unique, il intégre deux puces : le processeur proprement dit et un cache de second niveau, d'une taille de 256ko. C'est l'intégration de la mémoire cache Level 2 qui lui donne cette forme rectangulaire si facilement reconnaisable. Il est superscalaire et dispose de 4 pipelines.

Présenté pour la première fois au salon CeBIT d'Hannovre en 1997, ce processeur se veut un mélange de Pentium MMX et de Pentium Pro. Se performances générales le situent d'ailleurs entre ces deux modèles. Le marché visé était au début celui des stations de travail puissantes, désormais, il remplace les Pentium et Pentium MMX.

Au premier coup d'oeil, il est possible de le reconnaître. En effet, ici pas de Socket type 7 ou de package PGA, le processeur prend une toute autre forme. Il est désormais fourni sur un circuit imprimé, doté d'un connecteur plat à sa base. Sur ce circuit, le processeur partage l'espace disponible avec la mémoire cache Level2. La liaison entre ces deux composants s'effectue au travers d'un bus dédicacé à haute vitesse. Cette mémoire cache est désormais cadencée à la moitié de la fréquence du processeur. Si ce procédé n'est pas aussi véloce que sur un Pentium Pro, où la mémoire L2 est inclue dans le CPU et donc à même fréquence, il permet toutefois d'obtenir de bons résultats à moindre coût. La mémoire cache est de type Pipelined Burst Synchronous Static Ram (PBSRAM) et sa taille est de 512 Ko.

Le circuit imprimé sur lequel sont placés le CPU et la mémoire cache est entouré d'une protection. Cette dernière se compose de deux éléments. La face arrière ne sert que de protection, alors que la face avant comporte une zone plate. C'est sur cette dernière que sera placé le ventilateur. Sa fonction est de refroidir le CPU, évitant ainsi tout problème de surchauffe. Le tout est appelé cartouche SEC, pour Single Edge Contact. Afin de pouvoir utiliser un tel élement, il est nécessaire de disposer d'une carte-mère adaptée. Cette dernière devra posséder un connecteur appelé Slot One. Il convient de savoir que ce type de connecteur est propriété de la société Intel, qui a déposé un copyrhight. Ainsi, tout autre constructeur de processeur devra obtenir au préalable une autorisation avant de pouvoir en faire usage. AMD a contourné le problème en travaillant sur le Slot A. En effet, Intel n'a pas déposé de copyrhight sur la forme mécanique du connecteur, mais seulement sur l'affectation des contacts.

Le processeur proprement dit intègre les fonctions MMX ainsi que des fonctions de gestion d'énergie. Sa mémoire cache interne L1 est composée de 16Ko pour les données et de 16Ko pour les instructions, soit un total de 32Ko. Plus erstrictif que le Pentium Pro, il est possible de l'utiliser dans des systèmes biprocesseurs. La taille maximum de mémoire vive adressable est alors de 64Go. Utilisé avec le chipset adéquat, le Pentium II est capable d'utiliser de la mémoire ECC (auto-corrective). L'unité à virgule flottante (FPU) supporte des transferts sur 32, 64 ou encore 80bits.

Le terme d'architecture à double bus indépendants (DIB) est utilisée pour décrire le fonctionnement du Pentium II. En effet, ce dernier est composé de deux bus: le bus reliant la mémoire cache L2 au CPU et le bus reliant le CPU à l mémoire centrale. Ces deux bus peuvent être utilisés simultanément, permettant ainsi des débits nettements supérieur à ceux d'un Pentium.

Le Pentium II est actuellement disponible en deux gammes. La plus ancienne se compose des processeurs au fréquences de 233, 266 et 300Mhz. Ceux-ci utilisent une architecture de 0.35 microns ainsi qu'une fréquence de bus externe, au niveau de la carte-mère, de 66Mhz. Le Pentium II 333Mhz constitue un processeur intermédiaire, il est basé sur une fréquence de bus de 66Mhz pour une architecture à 0.25 microns. La nouvelle gamme est composée de processeurs utilisant des fréquences de 350 ou 400Mhz. Ceux-ci possèdent une architecture de 0.25 microns. La fréquence de la carte-mère passe alors à 100Mhz, mais nécessite au minimum l'usage d'un chipset Intel 440BX AGP ou équivalent.

Vu au départ comme le processeur à éviter, le Celeron se positionnait comme bas de gamme de la famille Pentium II. En effet ce processeur est totalement issu de cette famille, tant au niveau des perfectionnements technologiques que de la conception. Tout aurait été parfait si Intel n'avait pas eu l'exécrable idée de retirer le cache de second niveau. Sur la carte processeur, le cache L2 a été purement et simplement retiré. Le résultat, c'est un Pentium II Celeron à 266Mhz qui offre les performances d'un bon vieux Pentium MMX à 233Mhz. Intéressant, non ?

Pour bien comprendre le tableau, il faut savoir qu'il existe deux gammes de Celeron: les bons et les mauvais. Les mauvais sont les premiers commercialisés, soit le 266 et le 300. L'absence totale de mémoire cache L2 intégrée dans le processeur ou sur la carte SEPP offrait des performances atroces. Enfin, ne soyons pas si méchant, je dirais parfaites pour un Word 5 sous Dos. La seconde génération, soit le 300A et le 333, constitue les bons processeurs.

Intel a désormais intégré un cache L2 de 128Ko; mais attention, pas n'importe comment. En effet, sur un Pentium II, 512Ko de mémoire cache L2 sont ajoutés sur la carte SEPP. Cette dernière ne fonctionne qu'à la moitié de la fréquence du processeur. Sur le Celeron, cette mémoire n'est que de 128Ko, mais est intégrée directement dans le processeur. Elle est alors cadencée à la même fréquence que le processeur lui-même. On parle alors de mémoire cache On Die (dans le CPU) et full speed (à pleine vitesse). Au final, on peut dire que les performances d'un Celeron 300A ne sont pas beaucoup inférieures à celles d'un Pentium II de même fréquence. Et tout ça pour un prix nettement inférieur, le Celeron remonte nettement dans mon estime.

Bon, pour les détails techniques, il s'agit d'un Pentium II. Il utilise toujours le connecteur Slot One, par contre ici pas de cartouche SEC pour protéger la carte. La carte est en effet livrée sans carrosserie, sous le nom de SEPP, pour Single Edge Processor Package. Bâti à 0.25 microns, les différents Celeron utilisent un bus externe à 66 Mhz, et seul les systèmes monoprocesseur sont supportés.

Comme le Pentium II, le Celeron est compatible MMX et gère la Dynamic Execution. En fait, toutes les astuces technologiques utilisées dans le Pentium II sont aussi présentes dans le Celeron. Pour plus d'info, reportez-vous à la page décrivant ce processeur.

Un chipset à été prévu spécialement pour ce processeur. Il s'agit du 440EX AGPset, qui offre quand même l'accès à différentes technologies modernes. Ainsi, le port AGP, les ports USB, la mémoire SDRAM à 66Mhz sont supportés. La mauvaise nouvelle est qu'il s'agit d'un chipset bas de gamme. En effet, il n'est pas question ici de supporter une fréquence de bus de 100Mhz. D'autre part, le nombre de connecteur PCI est limité à trois.

Ce Pentium II se positionne comme le processeur des machines haut de gamme et des serveurs. Autant le Celeron visait le bas de gamme, celui-ci est à son opposé. Présenté par Intel comme un mélange de Pentium II et de Pentium Pro, il retire les bons côtés de ces deux modèles.

Comme un Pentium II, il est compatible MMX et optimisé 32bits. Il intègre un cache interne L1 de 2x16Ko, soit 16 pour les instructions et 16 pour les données. Il intègre des fonctions de gestion d'énergie avancée.

Comme le Pentium Pro, il intègre un cache L2 de grande taille, soit 512Ko ou 1 Mo, Intel parle même de 2Mo. Le cache externe (L2) est cadencé à la même fréquence que le CPU, soit 400Mhz pour le premier Xeon disponible. Par contre, ce même cache n'est pas placé à l'intérieur du CPU, mais sur la même carte. Le processeur est utilisable dans un système multiprocesseur, ainsi il est possible de placer jusqu'à 8 Xeon dans une même machine.

Si le Xeon utilise toujours une cartouche SEC (Single Edge Connector), celle-ci est de taille nettement supérieure à celle d'un Pentium II standard. Désormais, le Slot One a évolué en direction du slot Two. Celui-ci utilise une fréquence de bus de 100 Mhz et permet une gestion améliorée.

Pour les machines multiprocesseurs, Intel propose de kit de montage glueless. Ceux-ci propose ainsi de relier entre eux les cartouches SEC en les "clipants". Des pièces font office de liaison, il est même possible d'y monter des ventilateurs complémentaires, afin de garantir une bonne circulation d'air entre les cartouches.