История процессоров Pentium: Celeron 128 (команды SSE и обработка видеоформата MPEG-1)

Можно сказать под именем Pentium III пользователи получали уже  знакомый Pentium II, немного улучшенный новыми SIMD-инструкциями. Если попробовать выделить главные параметры нового продукта Intel, получались следующие результаты:

  • применение технологических пределов 0,25 микрон:
  • новое ядро Katmai (на самом деле Deschutes и вспомогательный модуль для SIMD-инструкций);
  • интерфейс Slot 1 (требовал обновленную версию BIOS);
  • кэш L1 32 Килобайт (16 Кбайт для вычислений и 16 Кбайт для инструкций);
  • второуровневый кэш 512 Кбайт находится в отдельной плате, но в процессорном картридже, работал на половине максимальной частоты ядра;
  • конструктив процессорного картриджа SECC2;
  • один конвейер SSE, работавший с комплектом из 70 инструкций, управляющих четырьмя парами действительных значений одинарной точности в одно время;
  • напряжение потока питания ядра — 2В;
  • поддержка SSE библиотекой DirectX версий 6.1 и более.

Кроме главного нововведения — команд SSE были произведены и менее серьезные усовершенствования. К примеру, обычный набор функций ММХ в Pentium III был пополнен еще двумя инструкциями, усовершенствован механизм доступа потока к памяти, стал доступен специальный идентификационный номер процессора. Как и практически во всех новых моделях от Intel, коэффициент увеличения частоты являлся фиксированным,  именнопоэтому разгон производился лишь с помощью только повышения тактовой частоты на системной плате.

Пользователей радовало, что для процессора не требовалась новая системная плата, однако потребовалось улучшение BIOS, которое позволило быправильно распознать ядро и обладать соответствующим микрокодом. Такая операция возможна с помошью загрузки с сайта неоходимого производителя материнки.

Конечно, Pentium III стоил существенно дороже своих предшественников, во многом благодаря новизне. Но постепенно цена на него сближалась с уровнем, характерным в свое время для Pentium II, с соответствующей тактовой частотой.

Пользователей больше всего волновал вопрос, чем могли окупиться немалые деньги, уплаченные за новинку. И не лучше ли было повернуться лицом к изделиям AMD, которые немного дешевле?

Во-первых, надо понимать, что никакого смысла использовать Pentium III в офисных приложениях не было, здесь его мощь (как и Pentium II, и AMD К6-III) явно была избыточна. Во-вторых, и в более сложных графических и игровых программах производительность оставалась на уровне Pentium II, если эти программы не поддерживают SIMD-инструкции. В чем же тогда смысл нововведения, получившего название SSE (Streaming SIMD Extensions)!

70 правил SIMD работают со специализированными 128-битными регистрами. Каждый из этих регистров хранит четыре настоящих числа одинарной точности. Следовательно, выполняя операцию сразу с обоими регистрами, SSE фактически оперировал четырьмя парами целых чисел. Таким образом, при помощи этого процесса мог выполнять сразу до четырех операций в один период времени. Несмотря на это разработчик софта должен был применять специальные команды, кроме того —  подумать о помещении и получении данных из четырех регистров, поэтому для применения всех вычислительных ресурсов Pentium III была нужна специализированная оптимизация.

Итак, в Pentium III стал доступен блок, подобный ММХ, но работающий с действительными числами. Это новшество было способно увеличить возможности процессора в таких областях как:

  • 3D графика и моделирование, вычисление параметров освещенности с применением вычислений с плавающей точкой;
  • анализ сигналов и просчитывание процессов с большим диапазоном непостоянных параметров (вычисления с плавающей точкой);
  • создание трехмерных изображений в приложениях реального времени, не применяющих целочисленный КОД;
  • процессы кодирования и декодирования видеосигнала, просчитывающие данные блоками;
  • числовые алгоритмы фильтрации, функционирующие с потоками данных.

В приложениях, разработанных для SSE, увеличение производительности достигало серьезных величин. Например, при вычислении данных для видеоформата MPEG-1 (поворот, компрессия, слияние. воспроизведение, и другие операции) преимущество нового процессора над Pentium II составляло до 50%. Еще больше прирост в приложении 3D Winbench 99 Lighting аnd Transformation — почти 90%. Наконец, не за горами был выход игр, которые не способны осилить даже процессор Pentium II. Например, в игре Rage Dispatched сцены с трехмерными объектами содержали более 50 ООО примитивов (треугольников) и несколько источников света. Pentium II при разрешении 800×600 обеспечивал чуть более 10 кадров в секунду (то есть сильно «тормозит»). Pentium III стабильно держал частоту не ниже 2 5 кадров в секунду.

Больший резонанс вызвало решение Intel давать каждому процесcopy Pentium III собственный идентификатор — серийный номер. Поэтому фирма и споткнулась. СМИ и пользователи тут же предсказали мрачные перспективы слежки через Интернет, несанкционированного получения доступа и другие ужасные вещи. И компания была вынуждена реагировать и в срочном порядке менять тактику маркетинга . Теперь Intel предлагал специальную утилиту для блокировки номера с помощью BIOS. Последующие BIOS поддерживали деактивацию номера через приложения конфигурирования. Так что эта битва была выиграна пользователями на 100%.