Parte 3: Conhecendo os Processadores
Processadores, parte 1
Vimos na página anterior que o processador é o principal componente de um computador, mas que para termos um micro funcional precisamos também de memória RAM (para armazenar os dados que estão sendo processados), um disco rígido (para armazenar os programas e arquivos), placa de vídeo e monitor (para criar um meio de comunicação com o usuário), e finalmente da placa mãe, que contém os componentes que permitem ao processador comunicar-se com todos estes periféricos.
Caso apenas um desses componentes ofereça uma performance baixa, o desempenho do micro ficará seriamente prejudicado, independentemente de quão rápido seja o processador. Não adianta colocar um motor de Ferrari em um Fusca. Um mero K6-2 ou Pentium MMX com bastante memória RAM, um HD Rápido e uma boa placa de vídeo, pode até mesmo bater em performance um Pentium III com um conjunto fraco.
Este é o tópico mais longo do curso, afinal, além de serem os principais componentes dos PCs modernos, os processadores são os que mais evoluíram ao longo do tempo. Para facilitar, este tópico será dividido em duas partes.
Características Básicas
Quando vamos comprar um processador, a primeira coisa que perguntamos é qual sua frequência de operação, ou sua velocidade, medida em Megahertz (MHz) ou milhões de ciclos por segundo. Acontece, que nem sempre um processador com uma velocidade de operação mais alta é mais rápido do que outro que opera a uma frequência um pouco mais baixa: a frequência de operação de um processador indica apenas quantas operações são executadas por segundo, o que ele é capaz de fazer em cada operação já é outra história.
Imagine um processador 486 de 100 MHz, ao lado de um Pentium também de 100 MHz. Apesar da frequência de operação ser a mesma, o 486 perderia feio em desempenho. Na prática, o Pentium seria pelo menos 2 vezes mais rápido. Isto acontece devido à diferenças na arquitetura dos processadores e também no coprocessador aritmético e cache
Coprocessador aritmético
Todos os processadores da família x86, usada em micros PC, são basicamente processadores de números inteiros. Muitos aplicativos porém, precisam utilizar números fracionários, assim como funções matemáticas complexas, como Seno, Coseno, Tangente, etc., para realizar suas tarefas. Este é o caso dos programas de CAD, planilhas, jogos com gráficos tridimensionais e de processamento de imagens em geral. É possível emular via software estas funções matemáticas complexas, através da combinação de várias instruções simples, porém com uma baixa performance.A função do coprocessador aritmético é justamente auxiliar o processador principal no cálculo destas funções complexas. Como o coprocessador possui instruções específicas para executar este tipo de cálculo, ele é em média de 30 a 50 vezes mais rápido do que o processador principal executando o mesmo tipo de cálculo via emulação, sendo um componente essencial atualmente.
Até o 386, o coprocessador era apenas um acessório que podia ser comprado à parte e instalado no soquete apropriado da placa mãe, sendo que cada modelo de processador possuía um modelo equivalente de coprocessador: O problema nesta estratégia é que como poucos usuários equipavam seus micros com coprocessadores aritméticos, a produção destes chips era baixa, e consequentemente os preços eram altíssimos, chegando ao ponto de em alguns casos o coprocessador custar mais caro que o processador principal. Com o aumento do número de aplicativos que necessitavam do coprocessador, sua incorporação ao processador principal apartir do 486 foi um passo natural. Com isso resolveu-se também o problema do custo de produção dos coprocessadores, barateando o conjunto.
Memória Cache Enquanto os processadores tornaram-se mais de 10.000 mais rápidos desde o 8088 (o processador usado no XT) a memória RAM, sua principal ferramenta de trabalho, pouco evoluiu em performance.
Quando foram lançados os processadores 386, percebeu-se que as memórias não eram mais capazes de acompanhar o processador em velocidade, fazendo com que muitas vezes ele tivesse que ficar “esperando” os dados serem liberados pela memória RAM para poder concluir suas tarefas, perdendo muito em desempenho.
Se na época do 386 a velocidade das memórias já era um fator limitante, imagine o quanto este problema não atrapalharia o desempenho dos processadores que temos atualmente. Para solucionar este problema, começou a ser usada a memória cache, um tipo ultra-rápido de memória, que serve para armazenar os dados mais frequentemente usados pelo processador, evitando na maioria das vezes que ele tenha que recorrer à comparativamente lenta memória RAM. Sem ela, o desempenho do sistema ficará limitado à velocidade da memória podendo cair em mais de 95%. Usamos dois tipos de cache, chamados de cache primário, ou cache L1 (level 1), e cache secundário, ou cache L2 (level 2).
O cache primário é embutido no próprio processador, e é rápido o bastante para acompanhá-lo em velocidade. Sempre que um novo processador é desenvolvido, é preciso desenvolver também um tipo mais rápido de memória cache para acompanhá-lo. Como este tipo de memória é extremamente caro (chega a ser algumas milhares de vezes mais cara que a memória RAM convencional) usamos apenas uma pequena quantidade dela. O 486 traz apenas 8 KB, o Pentium traz 16 KB, enquanto o Pentium III traz 32 KB.
Para complementar, usamos também um tipo um pouco mais lento de memória cache na forma do cache secundário. Por ser muito mais barato, podemos usar uma quantidade muito maior. No micros antigos o cache L2 fazia parte da placa mãe, mas em praticamente todos os processadores atuais, incluindo o Athlon, Pentium II, III, Celeron, Duron, Pentium 4, etc. o cache L2 também é embutido dentro do processador.
Sempre que o processador precisar ler dados, os procurará primeiro no cache L1. Caso o dado seja encontrado, o processador não perderá tempo, já que o cache primário funciona na mesma freqüência que ele. Caso o dado não esteja no cache L1, então o próximo a ser indagado será o cache L2. Encontrando o dado no cache secundário, o processador já perderá algum tempo, mas não tanto quanto perderia caso precisasse acessar a memória RAM. Por outro lado, caso o dado não esteja em nenhum dos dois caches, não restará outra saída senão perder vários ciclos de processamento esperando o dado ser fornecido pela lenta memória RAM.
Para exemplificar, imagine que você estivesse escrevendo um texto e derrepente precisasse de uma informação que você havia anotado em um papel. Se o papel estivesse sobre sua mesa, você poderia lê-lo sem perder tempo. Se estivesse dentro de uma gaveta da sua mesa, já seria necessário algum tempo para encontrá-lo enquanto se ele estivesse perdido em algum lugar de um enorme fichário do outro lado da sala, seria preciso um tempo enorme.
Diferenças na arquitetura
Diferenças na arquitetura interna, ou seja, no projeto do processador e na quantidade de transístores que o formam, também determinam em quais operações um processador será mais rápido. Basicamente, um processador desempenha dois tipos de operações diferentes: as operações envolvendo números inteiros e operações de ponto flutuante (que envolvem números fracionários e operações aritméticas mais complexas). As operações envolvendo números inteiros são feitas pelo núcleo principal do processador, enquanto as envolvendo números fracionários são feitas pelo coprocessador aritmético.
Programas de escritório e Internet, como o Word, Excel, Power Point, Internet Explorer, Netscape e o próprio Windows, utilizam quase que exclusivamente o processamento de números inteiros. Por outro lado, programas que manipulam gráficos, como o Auto CAD, Corel Draw!, Photoshop, 3D Studio, e principalmente jogos que utilizam gráficos tridimensionais, como o Quake utilizam predominantemente cálculos de ponto flutuante.
Alguns modelos de processadores saem-se melhor em inteiros (como os processadores K6, K6-2 e K6-3 da AMD e 6x86 da Cyrix) , enquanto outros são melhores em cálculo de ponto flutuante (como o Pentium II e o Celeron). Ao decidir em qual processador vai investir seu dinheiro, a aplicação à qual o micro se destina deve ser levada em consideração.
Que tal conhecer agora um a um os processadores usados em micros PC?
8088
O 8088 foi lançado em 79 e é uma espécie de irmão menor do 8086, que havia sido lançado pela Intel a uma ano antes. Internamente os dois processadores são idênticos, a diferença era que o 8088 usava periféricos (placas mãe, memórias, HDs, etc.) de 8 bits, enquanto o 8086 usava periféricos de 16 bits, que apesar de mais avançados eram muito mais caros na época. A fim de baratear o projeto do primeiro PC a IBM optou por usar o 8088.Na época, o 8088 era considerado um processador bastante avançado: era composto por 29.000 transístores (o Pentium 4 tem 41 milhões), acessava 1 megabyte de memória (um simples 386 já acessa 4 GB) e operava a 4.77 MHz. Lembre-se que estamos falando de um processador com mais de 21 anos, de lá pra ca as coisas evoluíram um pouco :-)
Falando em evolução, só para matar sua curiosidade, o PC original da IBM, lançado em Agosto de 81 possuía apenas 64 Kbytes de memória RAM, um monitor MDA mono de 12 polegadas, usava uma unidade de disquetes de 5 1/4 de apenas 160 KB, e vinha sem disco rígido. O sistema operacional usado era o MS-DOS 1.0. Dois anos depois, foi lançado o PC XT.
que apesar de continuar usando o 8088 de 4,77 MHz, vinha com 256 KB de RAM, um disco rígido de 10 MB, monitor CGA e o MS-DOS 2.0.
Mesmo com o surgimento dos micros 286, o XT ainda continuou sendo bastante vendido, pois era mais barato. Fabricantes de clones (micros compatíveis com os da IBM) criaram projetos de micros XTs mais avançados, equipados com processadores 8088 de 8 MHz, discos rígidos maiores e até 640 KB de memória RAM.
286
O 286 foi o sucessor do 8088 nos micros PC. Sem dúvida ele trouxe vários avanços sobre o 8088, era capaz de acessar mais memória (16 MB), já trazia suporte a multitarefa, memória virtual e proteção de memória.
Porém, junto com os avanços veio um grande defeito. Para acessar os novos recursos era preciso que o processador entrasse em modo protegido. O problema é que uma vez em modo protegido o 286 deixa de ser compatível com os programas de modo real, onde ele se comporta exatamente como um 8088.
Para acessar o disco rígido, gravar dados na memória, mostrar dados no monitor, etc. os aplicativos precisavam do DOS, e o DOS é ate hoje um programa de modo real. Uma vez em modo protegido o 286 deixava de ser compatível como DOS e não havia nenhuma instrução que o fizesse voltar ao modo real, apenas resetando o micro.
Veja o problema: para criar um simples jogo que utilizasse o modo protegido do 286, o programador precisaria incluir no jogo todas as rotinas de acesso ao disco rígido, memória, etc. já que não poderia utilizar o DOS. Ou seja, para desenvolver um simples jogo seria preciso construir praticamente um novo sistema operacional, algo completamente inviável.
Por isso, apesar dos avanços, os micros baseados no 286 acabavam sendo usados apenas para rodar aplicativos de modo real, que também podiam ser rodados em um XT, aproveitando apenas a maior velocidade do 286. Falando em velocidade, a primeira versão do 286 funcionava a apenas 6 MHz, sendo lançada logo depois uma nova versão de 8 MHz, que foi usada no PC AT. Posteriormente foram desenvolvidas versões de até 20 MHz.
386
O 386 é o que podemos chamar de o primeiro processador contemporâneo, pois apesar de extremamente lento, o 386 já incorpora todas as instruções do conjunto x86, usado pelos programas atuais. Isto significa que tendo um 386 com a quantidade suficiente de memória RAM e espaço suficiente no HD é possível rodar o Windows 95 e a maioria dos programas e até mesmo jogos, claro que extremamente deevaaaagggaaaaaarrr...
Assim como os processadores atuais, o 386 é um processador de 32 bits, capaz de acessar até 4 GB de memória RAM. Claro que na época nenhum micro 386 chegou a ser vendido com esta quantidade de memória, mas o processador já estava preparado para isto.
O 386 também trouxe a solução para o problema do 286 com o modo protegido, incorporando uma instrução que permitia ao processador alternar entre o modo real e o modo protegido a qualquer momento, sem perder tempo. Com isto os programas podiam usar o modo protegido, mas voltar ao modo real sempre que fosse preciso acessar alguma rotina do DOS.
Além do 386 original, chamado de 386DX, a Intel lançou também uma versão econômica, o 386SX, que ao contrário do DX, usava os mesmos periféricos de 16 bits usados pelo 286. Sem dúvida, isto tornava os micros mais lentos, mas ao mesmo tempo permitia usar componentes bem mais baratos. De fato, os micros com o 386SX foram os primeiros PCs da história a custar menos de 1000 dólares, quase metade do preço de um micro equipado com o 386DX.
486
Assim como o 386DX, o 486 trabalha usando palavras de 32 bits tanto interna quanto externamente e é capaz de acessar até 4 Gigabytes de memória RAM. A evolução ficou por conta do desempenho, que saltou brutalmente.
Em primeiro lugar o 486 foi o primeiro processador a trazer cache interno, o cache L1, que era complementado pelo cache L2 incorporado à placa mãe. Como vimos anteriormente, o 486 também foi o primeiro processador Intel a trazer coprocessador aritmético embutido. Somadas com mudanças na arquitetura interna do processador, estas melhorias tornaram o 486 praticamente 2 vezes mais rápido do que um 386 do mesmo clock.
Assim como no 386, o 486 original foi chamado de 486DX. Logo depois foi lançada uma versão econômica, o 486SX, que vinha sem o processador aritmético. Apesar de barato, o 486SX era bem limitado, pois sem o coprocessador era extremamente lento em aplicativos gráficos, programas de desenho, jogos e aplicativos científicos.
Foram lançadas versões do 486 à 25 MHz, 33 MHz e 40 MHz, porém, criou-se uma barreira, pois não haviam na época, placas mãe capazes de trabalhar a mais de 40 MHz. Para solucionar esse problema, foi criado o recurso de Multiplicação de Clock, no qual o processador trabalha internamente à uma velocidade maior do que a da placa mãe. Foram lançados então os processadores 486DX2 (que trabalham ao dobro da freqüência da placa mãe) e logo depois os 486DX4 (que trabalham ao triplo da freqüência da placa mãe). A freqüência de operação da placa mãe é chamada de freqüência de barramento, ou BUS.
Freqüência do Processador | Freqüência da placa mãe (barramento) | Multiplicador |
486DX-2 50 MHz | 25 MHz | 2x |
486DX-2 66 MHz | 33 MHz | 2x |
486DX-2 80 MHz | 40 MHz | 2x |
486DX-4 75 MHz | 25 MHz | 3x |
486DX-4 100 MHz | 33 MHz | 3x |
Como somente a velocidade do processador é que muda, foi possível desenvolver placas mãe “up-gradable”, que suportavam a troca direta de um DX-33 por um DX2-66 ou um DX4-100, por exemplo, simplesmente mudando-se a posição de alguns jumpers localizados na placa. Aliás, esta tendência se mantém até os dias de hoje, com a excessão de que nas placas atuais a configuração é muito mais fácil, feita diretamente através do Setup e não mais via jumpers, pecinhas que estão entrando na lista de espécies em extinção :-).
Mais uma novidade trazida pelos processadores 486, é a necessidade do uso de um ventilador (cooler) sobre o processador, para evitar que ele se aqueça demais. O uso do cooler é obrigatório em todos os processadores 486DX-2 e posteriores.
Pentium
Como o 486, o Pentium é um processador de 32 bits, capaz de acessar até 4 Gigabytes de memória RAM. O Pentium porém, traz várias melhorias sobre o 486, que o tornam quase duas vezes mais rápido que um 486 do mesmo clock. Como destaque podemos citar o aumento do cache L1, que passou a ser de 16 KB (o dobro do encontrado no 486) e um coprocessador aritmético completamente redesenhado, quase 5 vezes mais rápido do que o encontrado nos processadores 486, tornando o Pentium ainda mais rápido em aplicativos que demandam um grande número de cálculos.
Como na época dos micros 486, as placas mãe para processadores Pentium (com exceção de algumas placas muito antigas) suportam várias freqüências de barramento e vários multiplicadores distintos, podendo ser configuradas para funcionar com todos os processadores da família. Quase sempre você poderá fazer upgrade em um Pentium 100 para um Pentium 200 por exemplo, simplesmente trocando o processador e configurando adequadamente a placa mãe.
Outro aperfeiçoamento do Pentium, e um dos principais motivos de seu maior desempenho, é a adoção de uma arquitetura superescalar. Internamente o Pentium é composto por dois processadores de 32 bits distintos, sendo capaz de processar duas instruções por ciclo de clock (uma em cada processador). Foi incluída também, uma unidade de controle, com a função de comandar o funcionamento dos dois processadores e dividir as tarefas entre eles.
Como o Pentium é na verdade um conjunto de dois processadores de 32 bits trabalhando em paralelo, é possível acessar a memória usando palavras binárias de 64 bits, o dobro do 486, que a acessava a 32 bits. Este recurso permite que sejam lidos 8 bytes por ciclo, ao invés de apenas 4, dobrando a velocidade de acesso e diminuindo bastante o antigo problema de lentidão das memórias.
Justamente devido ao acesso à memória a 64 bits do Pentium, é necessário utilizar pentes de memória de 72 vias em pares. Já que cada pente permite acesso aos dados usando palavras de 32 bits, acessando ambos os pentes ao mesmo tempo chegamos aos 64 necessários.
Mesmo podendo acessar a memória a 64 bits e sendo composto internamente por dois processadores de 32 bits, o Pentium continua sendo um processador de 32 bits. Estes novos recursos servem apenas para melhorar o desempenho do processador.
AMD 5x86
Este processador foi lançado pela AMD pouco depois do lançamento do Pentium. Apesar do nome, o 5x86 da AMD é na verdade um processador 486 que trabalha a 133 MHz, com a placa mãe funcionando a 33 MHz e usando multiplicador de 4x, servia apenas como um upgrade de baixo custo.
Cyrix Cx5x86
Além de desenvolver projetos de processadores 486, que foram fabricados pela Texas Instruments, a Cyrix lançou um processador que mistura recursos do 486 e do Pentium, oferecendo um desempenho bastante superior a um 486 padrão.
Como o 5x86 da AMD, Cx5x86 é totalmente compatível com as placas mãe para 486, bastando configurar a placa com multiplicador de 3x e bus de 33 MHz para instalar a versão de 100 MHz e 3x 40 MHz para utilizar a versão de 120 MHz.
AMD K5
Em troca a AMD pagava royalties à Intel.
Porém, apartir do Pentium a Intel desfez este acordo, restando à AMD desenvolver seus próprios projetos de processadores. A primeira tentativa na carreira solo foi o AMD K5, um projeto superior ao Pentium em alguns quesitos. O problema do K5 foi seu lançamento atrasado. Quando a AMD finalmente conseguiu lançar no mercado o K5 Pr 133, a Intel já vendia o Pentium 200, tornando a concorrência quase impossível.
Pentium MMX
Você já parou para pensar em como foi possível um avanço tão rápido no ramo dos processadores, como vimos nas últimas décadas? A chave de tudo isto é a miniaturização. Qualquer processador, desde uma simples calculadora até um Athlon ou Pentium 4 é composto por transístores. Cada transístor funciona como uma minúscula chave, que pode estar ligada, permitindo a passagem de corrente, ou desligada. Um transístor sozinho não serve para muita coisa, mas juntando alguns milhares ou milhões obtemos um processador.
Os primeiros transístores fabricados comercialmente, no início da década de 50, tinham mais ou menos o tamanho da cabeça de um fósforo. Isso explica por que os computadores da época eram tão grandes. Os transístores usados no 8088, o processador do XT já mediam apenas 3 mícron (um mícron equivale à um milésimo de um milímetro). Melhor ainda, naquela época, final da década de 70 já era possível integrar vários transístores no mesmo encapsulamento, permitindo que o 8088 tivesse 29 mil deles.
Com o passar do tempo, os transístores foram encolhendo. O 486 já usa transístores medindo 1 mícron e possui quase 1 milhão deles. Apartir do Pentium os transístores foram encolhendo ainda mais, 0.8 mícron na versão de 60 MHz, 0.6 mícron apartir do Pentium 100 e 0.4 mícron apartir do Pentium 150.
Quanto menor for cada transístor, mais transístores o processador poderá conter e, ao mesmo tempo, o processador poderá operar a freqüências mais altas, consumindo menos eletricidade. Com transístores de 0.4 mícron o Pentium chegou a apenas 200 MHz. Os processadores atuais já utilizam transístores de 0.18 mícron, o que permite Athlons de 1.2 GHz e Pentiums 4 de até 1.5 GHz. Em breve teremos transístores de 0.13, 0.10 e 0.07 mícron e processadores cada vez mais rápidos.
O Pentium MMX é mais avançado e mais rápido que o Pentium antigo por dois fatores. O primeiro é o fato de possuir mais cache L1 embutido no processador: o Pentium antigo possui apenas 16 KB, enquanto o MMX possui o dobro, 32 KB. Em segundo lugar, o MMX foi o primeiro processador a trazer as famosas instruções MMX, encontradas em todos os processadores atuais, mas novidade na época. Apenas como curiosidade, o MMX era composto por 4.300.000 transístores de 0.35 mícron e foi lançado em 97.
O conjunto MMX é composto por 57 novas instruções que visam melhorar o desempenho do processador em aplicações multimídia e processamento de imagens. Nestas aplicações, algumas rotinas podem ser executadas até 400% mais rápido com o uso das instruções MMX. O ganho de performance porém não é automático: é necessário que o software utilizado faça uso das novas instruções, caso contrário não haverá nenhum ganho de performance.
escondida atrás da cortina, que o conduzisse a alguns cômodos novos. Se ninguém lhe contasse sobre a existência da tal porta, talvez você nunca percebesse a diferença e continuasse usando apenas os cômodos antigos. Um programa antigo, simplesmente ignorará as instruções MMX, não apresentando ganho algum de performance. Para tirar proveito das novas instruções, é preciso que o programador altere o código do programa, alterando suas rotinas para que as instruções MMX sejam utilizadas no lugar das instruções x86 padrão. O ganho de performance real depende da habilidade do programador em detectar como e onde o MMX pode ser usado para tornar a execução do programa mais rápida.
O Pentium MMX pode ser encontrado em versões de 166, 200 e 233 MHz. Em todas as versões a placa mãe funciona a 66 MHz (como no Pentium comum). Graças a isto, é possível instalar o MMX na maioria das placas soquete 7 antigas, para Pentium, desde que a placa mãe suporte a voltagem de 2.9 volts usada pelo MMX. Basta configurar o barramento para 66 MHz e o multiplicador como 2.5x ou 3x para os MMX de 166 e 200 MHz. O MMX de 233 MHz deve ser configurado com multiplicador de 1.5x, que será entendido pelo processador como 3.5x.
As instruções MMX são apenas software e não requerem nenhum tipo de suporte por parte da placa mãe. Justamente por isso, todas as placas mãe para MMX suportam também o Pentium clássico, bastando configurar corretamente os jumpers que determinam a voltagem.
AMD K6
O projeto do K6 foi baseado no 6x86 da Nex-Gen, uma pequena compania que acabou sendo adquirida pela AMD na época que ela vendia o K5. O projeto do 6x86 passou por várias melhorias, nascendo assim o K6.
O K6 foi o primeiro processador da AMD a conseguir conquistar uma fatia considerável do mercado. Em termos de arquitetura é um projeto bastante interessante, um processador se sexta geração semelhante ao Pentium Pro da Intel, mas equipado com 64 KB de cache L1 e utilizando o cache L2 da placa mãe. O ponto fraco do K6 era o coprocessador aritmético, que possui uma arquitetura muito mais simples do que os modelos utilizados pela Intel no Pentium MMX e no Pentium II, sendo por isso bem mais lento.
Apesar deste defeito não atrapalhar o desempenho do K6 em aplicativos de escritório, faz com que seu desempenho em aplicativos gráficos, como processamento de imagens ou vídeos ou em jogos com gráficos tridimensionais (como o Quake II, popular na época) fique bastante prejudicado. Nestes aplicativos, o K6 chega a ser 20% mais lento que um Pentium MMX do mesmo clock.
AMD K6-2
Felizmente, esta tecnologia que continua sendo suportada pelos processadores Athlon e Duron, sucessores do K6-2, fizeram bastante sucesso, obtendo suporte por parte da maioria dos jogos do mercado. Mesmo os títulos sem otimização acabam sendo beneficiados indiretamente através do DirectX ou dos drivers de vídeo.
Além das novas instruções, os processadores K6-2 trabalham com barramento de 100 MHz e existem versões a partir de 300 MHz. Os K6-2 também são compatíveis com as instruções MMX.
Apesar do K6-2 utilizar placas mãe que funcionam a 100 MHz, ele pode ser utilizado em uma placa mãe mais antiga, que suporte apenas bus de 66 MHz. Neste caso, um K6-2 de 300 MHz, seria usado com bus de 66 MHz e multiplicador de 4,5x. Claro que assim perde-se um pouco em performance. Também é necessário que a placa mãe suporte a voltagem de 2.2v usada pelo K6-2.
K6-3
Apesar de ter sido lançado bem depois do K6-2, o K6-3 acabou saindo de linha bem mais cedo. Na verdade, o K6-3 não passa de um K6-2 que traz embutidos 256 KB de cache L2 trabalhando à mesma freqüência do processador, como no Celeron. Realmente o cache mais rápido aumenta bastante o desempeno do K6-3 em relação ao K6-2; mais de 20% em alguns aplicativos, o problema é que devido ao cache, o K6-3 era muito caro. Para se ter uma idéia, um K6-3 de 400 MHz custava bem mais do que um K6-2 de 500 MHz. Depois que a AMD lançou o Athlon, um processador que além de apresentar um desempenho superior é mais barato de se produzir, não fazia mais sentido manter a produção do K6-3.
Cyrix 6x86MX
O grande problema é que o coprocessador aritmético encontrado no 6x86 é bem mais fraco inclusive que o coprocessador do K6, fazendo com que este processador apresentasse um desempenho bastante ruim em aplicativos gráficos e principalmente jogos. A vantagem era que na época o 6x86 era bem mais barato que um MMX ou K6, tornando-se uma opção razoável para micros de escritório.
Logo depois a Cyrix lançou os processadores 6x86MII, que nada mais são do que uma continuação da série 686MX, alcançando agora índices PR 300, 333, 350 e 400. Atualmente a Cyrix produz o processador Cyrix III disponível em versões apartir de 500 MHz. A vantagem do Cyrix III sobre os outros processadores atuais é o baixo consumo elétrico, o que o torna atraente para o mercado de notebooks.
Pentium Pro
Até aqui, apresentei os processadores numa ordem mais ou menos cronológica, mas acabei abrindo uma exceção para o Pentium Pro. Na verdade, este processador foi lançado bem antes do MMX e do K6-2, sendo praticamente um contemporâneo do Pentium Clássico. Porém, a arquitetura usada no Pentium Pro foi usada como base para o Pentium II e o Pentium III, assim como para o Celeron, processadores que apresentarei em seguida.A grande novidade é que apartir do Pentium Pro os processadores Intel passaram a incorporar um núcleo RISC, apesar de continuarem sendo compatíveis com os programas antigos. Todos os processadores usados em micros PC são compatíveis com o mesmo conjunto de instruções, composto de 187 instruções diferentes, chamado de conjunto x86.
Até o Pentium MMX todos os processadores eram capazes de executar diretamente todas estas instruções complexas. Porém, esta versatilidade começou a comprometer a performance. A resposta veio com o Pentium Pro.
Ao invés de executar diretamente todas as instruções, o processador é capaz de executar apenas 4 operações básicas, leitura, gravação, soma e atribuição. Uma multiplicação é obtida usando várias somas em seqüência, uma subtração é obtida somando-se um número negativo e assim por diante. Foi acrescentado um circuito decodificador de instruções, encarregado de converter as instruções x86 usadas pelo programas nas instruções simples entendidas pelo processador.
Esta arquitetura continua sendo utilizada no Pentium II, Pentium III, Celeron e apesar das modificações, a idéia básica continua também no Pentium 4. Os processadores AMD, apartir do K6 também usam um sistema semelhante.
O Pentium Pro foi desenvolvido para competir no mercado de máquinas de alto desempenho, equipando workstations e servidores, onde o principal atrativo do Pentium Pro era o suporte a multiprocessamento, permitindo criar sistemas com até 4 processadores Pentium Pro encaixados na mesma placa mãe, trabalhando em paralelo.
Outra inovação foi que o Pentium Pro foi o primeiro processador a trazer cache L2 integrado, operando à mesma freqüência do processador. O Pentium Pro foi produzido em versões equipadas com 256, 512 ou 1024 KB de cache L2 e com clock de 166 ou 200 MHz.
Por utilizar um novo tipo de encapsulamento, o Pentium Pro utiliza um novo tipo de encaixe, batizado de soquete 8. O soquete 8 é bem maior do que o soquete 7 utilizado pelo Pentium clássico e similares, possuindo também uma pinagem diferenciada que impede que o processador seja encaixado ao contrário. Como no Pentium Pro o cache L2 é integrado ao processador, as placas mãe para ele não possuem cache algum.
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