Por Dentro da Arquitetura do Pentium M

Tecnologia Enhanced SpeedStep

A tecnologia SpeedStep foi criada para aumentar a autonomia da bateria e o Pentium III foi o primeiro processador da Intel a ter esta tecnologia. Esta primeira versão da tecnologia SpeedStep permitiu ao processador chavear entre duas frequências de operação: Modo de Baixa Frequência (LFM, Low Frequency Mode), que economizava energia, e o Modo de Alta Frequência (HFM, High Frequency Mode), que permitia ao processador rodar em seu clock máximo. O processador tinha dois multiplicadores de clock e o que ele fazia era mudar o multiplicador que estava usando. O multiplicador do modo de baixa frequência era travado de fábrica e você não poderia mudá-lo.

O Pentium M introduziu a tecnologia Enhanced SpeedStep, que vai além disto, tendo várias outras configurações de clock e tensão entre o clock mínimo ou LFM (que é fixado em 600 MHz) e o clock máximo ou HFM (que é o clock real do processador).

Só para darmos um exemplo real, as configurações de tensão e clock de um Pentium M de 1,6 GHz baseado na tecnologia de 130 nm é a seguinte:

Cada modelo do Pentium M tem sua própria tabela de tensão e clock. É muito interessante notar que não é apenas o clock do processador que é reduzido em momentos de ociosidade do processador do seu notebook, mas também a sua tensão de alimentação, o que ajuda em muito a diminuir o consumo da bateria.

A tecnologia Enhanced SpeedStep funciona monitorando registradores específicos do processador chamados Contadores de Desempenho. Com esta informação, o processador pode aumentar ou diminuir seu clock e tensão de alimentação dependendo da utilização do processador. Se você exigir mais do processador, esta tecnologia aumentará seu clock e tensão de alimentação, enquanto que se você diminuir a utilização do seu processador, esta tecnologia diminuirá seu clock e tensão de alimentação.

A tecnologia Enhanced SpeedStep foi somente um dos muitos avanços feitos na microarquitetura do Pentium M para aumentar a autonomia da bateria.

Um bom exemplo foi feito nas unidades de execução. Em outros processadores, a mesma linha de alimentação abastece todas as unidades de execução. No Pentium 4, por exemplo, não é possível desligar uma unidade que esteja ociosa. As unidades de execução do Pentium M têm diferentes linhas de alimentação fazendo com que o processador seja capaz de desligar unidades de execução ociosas. Por exemplo, o Pentium M verifica se uma dada instrução é inteira (“instruções comuns”) e então desabilita as unidades e caminhos de dados que não serão necessários para a execução desta instrução, caso elas estejam ociosas, é claro.