Pentium III

Pentium III logo

Pentium III-M Logo

Pentium 3 işlemciler intel32x86 masaüstü ve mikroişlemcileri destekler. 26 Şubat 1999 tarihinde ilk üretimi yapılmıştır ve üzerinde 9.5 milyon transistör bulunmaktadır. Pentium 2 tabanlı işlemcilerle çok benzerdir. Aralarındaki en büyük fark Pentium 3 işlemcilerin ek olarak SSE buyruk kümesi kullanmasıdır. SSE ile Pentium 3, 70 adet yeni komut sunar. Bu komutlar sayesinde 3 Boyutlu grafik, ses ve multimedya uygulamalarında yüksek başarım sağlanır. Bu küme 3 boyutlu grafik ve media işlemlerinin başarımını artırmaktadır. Ayrıca Pentium 3 işlemcilerde seri numarası yongaya gömülü olarak bulundurulmaktadır. Bu özellik, Internet e-ticaret üzerinde güvenli uygulama için geliştirilmiştir.

Pentium 3 yerini aldığı Pentium 2’lerde olduğu gibi, düşük bitişli Cpu uyarlamaları için Celeron tabanlı; yüksek bitişli türevleri (örneğin sunucular) için Xeon ile birlikte kullanıldı. Pentium 3’ler bir müddet sonra yerini Pentium 4 işlemcilere bırakmıştır; fakat Tualatin çerkirdeği Pentium-M Cpuların temelini oluşturmuştur.

Pentium 3, 2GFLOPS’un kuramsal başarımıyla, daha önce kullanılan 1GFLOPS’u geride bırakan ilk Intel işlemcisidir. Diğer bir önemli özelliği de, paket fiyatı meselesi yüzünden Intel'in, Slot-1 CPU paketlerini piyasadan kaldırıp, Socket yapısını piyasaya oturtmaya çalışıyor olmasıdır. Dolayısıyla, Coppermine Pentium III, iki farklı paketleme ile karşımıza çıkıyor. Birincisi eski SECC2 ve ikincisi de yeni FC-PGA paketi.

Pentium III Çekirdekleri

Katmai

Dosya:Intel P3Slot.jpg

An Early Intel Pentium III Katmai Engineering Sample which is still labelled as a Pentium II.

Katmai 26 Şubat 1999'da piyasaya girmiştir. Katmainin orijinal versiyonu 0.25 mikron teknolojisi ve 2.0 çekirdek voltajı ile Pentium 2’ye çok benzemektedir. Tek farkı SSE(Streaming SIMD Extension) kullanılması ve L1 önbellek kontrol ünitesinin geliştirilmesidir. İlk olarak hızı 450 ve 500 MHz olarak piyasaya sürülmüştür. Ardından çıkan iki versiyonda ise 550 MHz (17 Mayıs 1999) ve 600 MHz(2 Ağustos 1999) hızlarına ulaşılmıştır. 27 Eylül 1999 yılında Intel 533B ve 600B modelleriyle 533/600 MHz hızlarına ulaşmıştır fakat 133 MHz FSB kullanılmıştır. FSB kullanımı diğer modellerde 100 MHz FSB’dir.

Katmai, Pentium 2 ile benzer paket tasarımı kullanmaktadır. Bunlara ek olarak Katmai SECC2 paketini de kullanmaktadır. Bu yapı CPU çekirdeği ile ısısoğurucu arasındaki bağlantının direkt olmasını sağlar.

Bu çekirdek için dikkate değer diğer bir adım ise, SL35D’dir. Bu katmai versiyonu resmi olarak 450MHz olarak değerlendirilmiş fakat 600Mhz’lik hızla çalışmaktadır.

Coppermine

Dosya:PentiumIII SECC2 Heatsink Removed.jpg

A Pentium III Katmai SECC2 cartridge with Heatsink Removed

25 Ekim 1999 tarihinde piyasaya girmiştir. Coppermine, Katmainin üzerinde bir performans gösterir. İlerlemiş Aktarma Önbelleği(Advanced Transfer Cache) ismi verilen, çekirdek hızıyla aynı hızda çalışan 256 bit 256 KİB L2 önbellek kullanılmıştır. AMD’nin athlon işlemcisi ile yarış halinde olan Intel yonga üzerinde tekrar çalışmaya başlamış ve kabullenilmiş boruhattı yöntemini değiştirmiştir. Sonuç olarak bazı uygulamalarda, başarımda %30’a varan bir artış meydana gelmiştir. Dahası, Coppermine Pentium III'ün yeni İlerlemiş Sistem Tamponu (Advanced System Buffering) özelliği, işlemci ve sistem veri yolu arasındaki tamponlamayı arttırır.

0.18 mikron teknolojisi ile Coppermine tamamen Katmaiden ayrılır ve daha iyi bir başarım gösterir. Çekirdek voltajı da bu sayede 2.0V’dan 1.65V’a indirilmiştir.

Coppermine, 25 Ocak 1999 tarihinde ilk denemesini yapmış ve 500, 533, 550, 600, 650, 667, 700 ve 733 MHz hızlarla çalışmıştır. Aralık 1999’dan Mayıs 2000 yılına kadar geçen süre zarfında, Intel, Pentium 3’ün 750, 800, 850, 866, 900, 933 ve 1000 MHz hızlarla çalıştığını duyurdu. Coppermine, 133 MHz FSB yonga kümesi kullandığı için anakart ürünlerinde 133 FSB çağı Coppermine ile başlamıştır.

1.13 GHz hıza ulaştırılmış Coppermine 2000 yılının ortalarında piyasaya sürüldü. Coppermine çekirdeği, işlemcinin mikrokodu değiştirilmeden, sıkı bir soğutma tekniği kullanılmadan, ek voltaj kullanılmadan ve iyi başarımı destekleyen anakartlar kullanılmadan 1.13 GHz hıza ulaştırılamamıitır. Pentium 3, VC820 i820 tabanlı anakartlarda daha iyi bir başarım gerçekleştirir ve 1.13 GHz hıza da bu anakart üzerinde ulaşmıştır. Fakat bazı bağımsız donanım denetleme siteleri, başka anakartlar üzerinde de inceleme yaptığı için Pentium3 değişken sonuçlar göstermiştir. 2001 yılında ise Intel bazı problemleri cD0-stepping ile çözerek 1.1GHz ve 1.13 GHz uyarlamalarını yeniden piyasaya sürmüştür.

Daha sonraları Intel Coppermine için ısıyayıcıyı geliştirdi. Bu sayede Cpu ile ısı soğurucu arasındaki iletişim geliştirildi. Isıyayıcı, Cpu ile ısı soğurucu arasına başka bir metal katman yapıştırılana kadar, kendi içerisinde ısı iletimini sağlayamıyordu. Bu katman sayesinde ısısoğurucu yüzeyi, Cpu’a karşı sabit tutma olanağı sağlandı. Eğer ısısoğurucu Cpu’a karşı olmazsa, ısı devrindeki başarım düşer.

Ortak bir yanlış anlaşılma, geliştirilmiş Coppermine’in Windows Xbox oyun konsolu için üretildiğidir. Xbox aslında Pentium 3 işlemcileri kullanmamaktadır. Xbox’ın kullandığı işlemci de Coppermine gibi 8 yollu ilişkilendirilmiş kümeli önbellek kullanmaktadır.

Coppermine-T

Coppermine ile Tualatin arasında geçiş aşamasında ortaya çıkan çekirdektir.

Coppermine-T harcadığı voltajı düşürmek amacıyla geliştirilmiş AGTL yapısı kullanır. Bu geliştirilmiş sistem, son üretilen Socet-370 kartı destekler ve FC-PGA2 paketi ile uyuşabilir. Ayrıca eski FC-PGA kartlar ile de uyuşmada sorun çıkarmaz. Coppermine-T FC-PGA paketlerinde çift işlem kapasitesine sahip olmasının yanısıra bütünleşmiş olarak Isıyayıcıyı da içerir.

Tualatin

Tualatin, Intel’in 0.13 mikron teknoloji için deneme yapmak amacıyla çıkardığı bir çekirdektir. İsmini, Amerika’da Oregon civarında bulunan Tualatin vadisi ve Tualatin nehrinden alan çekirdek, 2001’den 2002 ‘nin ilk aylarına kadar 1.0, 1.13, 1.2, 1.26, 1.33 ve 1.4 GHz hızlara ulaşmıştır. Bu performans 512 KiB L2 önbellekle gerçekleştirildiği için şanslı sayılabilir. Çünkü Pentium3-S ismi verilen bu biçim, sunucular için üretilmiştir ve çok büyük bir güç tüketimi problemi vardır.

Tualatin ayrıca Pentium3-M taşınabilir aygıtlar için üretilen işlemcilere temel teşkil etmiştir. Bu yongalar güç tüketimi ve başarım arasındaki dengeyi iyi sağlamaktadır.

Tualatin görünüş olarak Coppermine’den farklıdır. Bunun sebebi Tualatin’de metal ısıyayıcı kullanılması ve paketin üst kısmında görünmesidir. Kullanılan bu metal ısıyayıcı IHS olarak adlandırılır. Coppermine’in son versiyonlarında da IHS kullanılmıştır.

Pentium III's SSE implementation

Pentium III CPU mounted on a motherboard

Since Katmai was built in the same 0.25 µm process as Pentium II "Deschutes", it had to implement SSE using as little silicon as possible. To achieve this goal, Intel implemented the 128-bit architecture by double-cycling the existing 64-bit data paths and by merging the SIMD-FP multiplier unit with the x87 scalar FPU multiplier into a single unit. To utilize the existing 64-bit data paths, Katmai issues each SIMD-FP instruction as two μops. To compensate partially for implementing only half of SSE’s architectural width, Katmai implements the SIMD-FP adder as a separate unit on the second dispatch port. This organization allows one half of a SIMD multiply and one half of an independent SIMD add to be issued together bringing the peak throughput back to four floating point operations per cycle — at least for code with an even distribution of multiplies and adds.

The issue was that Katmai’s hardware-implementation contradicted the parallelism model implied by the SSE instruction-set. Programmers faced a code-scheduling dilemma: Should the SSE-code be tuned for Katmai's limited execution resources, or should it be tuned for a future processor with more resources? Katmai-specific SSE optimizations yielded the best possible performance from the Pentium III family, but was suboptimal for later Intel processors, such as the Pentium 4 and Core.

Çekirdek Özellikleri

Katmai (0.25 µm)

• L1-Cache: 16 + 16 KiB (Data + Instructions)
• L2-Cache: 512 KiB, external chips on CPU module at 50% of CPU-speed
• MMX, SSE
• Slot 1 (SECC, SECC2)
• Front side bus: 100, 133 MHz
• VCore: 2.0 V, (600 MHz: 2.05 V)
• Piyasaya Çıkış Tarihi: 17 Mayıs 1999
• Saat Sıklığı: 450-600 MHz
  • 100 MHz FSB: 450, 500, 550, 600 MHz
  • 133 MHz FSB: 533, 600 MHz (B-models)

Coppermine (0.18 µm)

• L1-Cache: 16 + 16 KiB (Data + Instructions)
• L2-Cache: 256 KiB, fullspeed
• MMX, SSE
• Slot 1 (SECC2), Socket 370 (FC-PGA)
• Front side bus: 100, 133 MHz
• VCore: 1.6V, 1.65V, 1.70V, 1.76V (cD0, see below)
• Piyasaya Çıkış Tarihi: 25 Ekim 1999
• Saat Sıklığı: 500 - 1133 MHz
  • 100 MHz FSB: 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 1000, 1100 MHz (E-Models)
  • 133 MHz FSB: 533, 600, 667, 733, 800, 866, 933, 1000, 1133 MHz (EB-Models)

Coppermine-T (0.18 µm)

• L1-Cache: 16 + 16 KiB (Data + Instructions)
• L2-Cache: 256 KiB, fullspeed
• MMX, SSE
• Socket 370 (FC-PGA, FC-PGA2)
• Front side bus: 100 and 133 MHz
• VCore: 1.75 V
• Piyasaya Çıkış Tarihi: Haziran 2001
• Saat Sıklığı: 600 - 1133 MHz
  • 133 MHz FSB: 800, 933, 1000, 1133 MHz

Tualatin (0.13 µm)

• L1-Cache: 16 + 16 KiB (Data + Instructions)
• L2-Cache: 256 or 512 KiB, fullspeed
• MMX, SSE, Hardware prefetch
• Socket 370 (FC-PGA2)
• Front side bus: 133 MHz
• VCore: 1.45, 1.475 V
• Piyasaya Çıkış Tarihi: 2001
• Saat Sıklığı: 1000 - 1400 MHz
  • Pentium III (256 KiB L2-Cache): 1000, 1133, 1200, 1333, 1400 MHz
  • Pentium III-S (512 KiB L2-Cache): 1133, 1266, 1400 MHz

Controversy about privacy issues

The Pentium III was the first CPU to include an unique, retrievable, identification number, called PSN (Processor Serial Number). A Pentium III's PSN can be read by software through the CPUID instruction if this feature has not been disabled in BIOS.

On November 29 1999, the Science and Technology Options Assessment Panel (STOA) of the European Parliament, following their report on electronic surveillance techniques asked parliamentary committee members to consider legal measures that would "prevent these chips from being installed in the computers of European citizens."

Eventually Intel decided to remove the PSN feature on Tualatin-based Pentium IIIs, and the feature was not carried through to the Pentium 4 or Pentium M.

Dış bağlantılar

• Listing of various PII, PIII, and Celeron alphanumeric model designations
• Intel Pentium III technical specifications Nice overview, but use with caution: Some information on this site is in conflict with Intel's documentation.
• Comparison of 7th generation x86 CPU architectures
• Intel FAQ about the pentium III processor serial number