Por Dentro da Arquitetura do Pentium M

Introdução

Neste tutorial explicaremos como o processador Pentium M trabalha internamente em uma linguagem fácil e clara. Como todos os novos processadores da Intel serão baseados na arquitetura do Pentium M, o estudo desta arquitetura é muito importante para entender como os processadores Core Solo e Core Duo (Yonah) funcionam e também para entender a base da arquitetura Core, que será usada pelos processadores Merom, Conroe e Woodcrest. Você aprenderá como é a arquitetura interna do Pentium M e poderá comparar o seu funcionamento com o de outros processadores da Intel e com os processadores concorrentes da AMD.

O Pentium M é um processador voltado para o mercado de notebooks e é baseado na arquitetura Intel de 6ª geração, também conhecida como P6, que é a mesma arquitetura usada pelos processadores Pentium Pro, Pentium II e Pentium III, e não na arquitetura do Pentium 4, como você poderia pensar. Você pode pensar no Pentium M como uma versão aprimorada do Pentium III. Cuidado para não confundir o Pentium M com o Pentium 4 M ou com o Pentium III M, já que são processadores diferentes. Leia nosso tutorial “Todos os Modelos do Pentium M” para saber mais sobre os modelos lançados deste processador.

Algumas vezes o Pentium M é chamado de Centrino. Na verdade, Centrino é quando você tem um notebook equipado com um processador Pentium M, chipset Intel 855 ou 915 e rede wireless Intel/PRO. Caso um notebook seja baseado no processador Pentium M mas não tenha rede wireless Intel/PRO, por exemplo, ele não pode ser chamado de Centrino.

Neste tutorial explicaremos basicamente como a arquitetura P6 funciona e o que existe de novo no Pentium M em relação ao Pentium III. Por isso, neste tutorial você aprenderá também como os processadores Pentium Pro, Pentium II, Pentium III e Celeron (modelos baseados na arquitetura P6, isto é, os modelos slot 1 e soquete 370) funcionam.

Para uma maior compreensão deste tutorial sugerimos que você leia antes o tutorial “Como os Processadores Funcionam”, onde explicamos o funcionamento básico de um processador e onde você encontrará também muitos dos conceitos apresentados aqui. Na verdade, podemos considerar o presente tutorial como sequência de nosso tutorial “Como os Processadores Funcionam”. Sugerimos também que você leia nosso tutorial “Por Dentro da Arquitetura do Pentium 4” para poder comparar as diferenças entre o Pentium M e o Pentium 4.

Antes de continuarmos, vamos dar uma olhada nas principais diferenças entre os processadores Pentium M e Pentium III.

• Externamente, o Pentium M trabalha igual ao Pentium 4, transferindo quatro dados por pulso de clock. Esta técnica é chamada QDR (Quad Data Rate) e faz com que o barramento local tenha um desempenho quatro vezes maior do que o seu clock atual, como você pode ver na tabela abaixo.

• Cache de memória L1: dois caches de memória L1 de 32 kiB, um para dados e outro para instruções (o Pentium III tinha dois caches de memória L1 de 16 kiB).
• Cache de memória L2: 1 MiB nos modelos de 130 nm (núcleo Banias) ou 2 MiB nos modelos de 90 nm (núcleo Dothan). O Pentium III tinha até 512 kiB. O Celeron M, que é uma versão de baixo custo do Pentium M, tem um cache L2 de 512 kiB.
• Suporte às instruções SSE2 em todos os modelos e SSE3 em modelos derivados do Pentium M com processo de fabricação de 65 nm (Core Duo, Core Solo e Pentium Dual Core).
• Previsão de desvio avançada: o circuito de previsão de desvio foi redesenhado (e é baseado no circuito de previsão de desvio do Pentium 4) para aumentar o desempenho.
• Fusão de microinstruções: o decodificador de instruções funde duas microinstruções em uma única microinstrução de modo a economizar energia e aumentar o desempenho. Falaremos mais sobre isto adiante.
• Tecnologia Enhanced SpeedStep, que permite que o processador reduza o seu clock interno em momentos de ociosidade de modo a economizar bateria.
• Vários outros recursos de economia de energia foram adicionados à microarquitetura do Pentium M, já que ele é um processador voltado para o mercado de notebooks.

Agora falaremos em mais detalhes sobre a arquitetura do Pentium M.