Cássio Lima

O processador Pentium 4 da Intel foi lançado em novembro de 2000, usando a microarquitetura x86 de sétima geração da Intel, chamada Netburst. Os processadores Pentium 4 podem encontrados em três versões de núcleos: Willamette, Northwood e Prescott. Neste tutorial falaremos sobre cada uma dessas versões de núcleo bem como listaremos todos os modelos de Pentium 4 já lançados até o presente momento. Os primeiros modelos de Pentium 4 utilizavam soquete 423, que, como o próprio nome já sugere, possuía 423 terminais. Depois foram lançados modelos de Pentium 4 com soquete 478, que, apesar de possuírem mais contatos do que os modelos anteriores (soquete 423), eram fisicamente menores. Os modelos de Pentium 4 atuais utilizam um novo tipo de soquete, chamado Soquete LGA775. Os primeiros modelos de Pentium 4 eram baseados no núcleo Willamette, que tinha 256 KB de cache L2, trabalhava externamente a 400 MHz (100 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock), suporte a instruções SSE2, tecnologia de construção de 0,18 µm e tinha 42 milhões de transistores ocupando uma área de 217 mm2. O metal utilizado para fazer a conexão dos transistores e de outros componentes dentro do núcleo era o alumínio. Figura 1: Núcleo Willamette. Na tabela abaixo listamos todos os modelos de Pentium 4 lançados com núcleo Willamette. Modelo Clock Interno Clock Externo Consumo Temp. Max. (° C) Cache L2 Soquete Hyper-Threading SL5SZ 2 GHz 400 MHz 71,8 W 74 256 KB 423 Não SL5TL 2 GHz 400 MHz 75,3 W 76 256 KB 478 Não SL5UH 2 GHz 400 MHz 75,3 W 76 256 KB 478 Não SL5TQ 2 GHz 400 MHz 71,8 W 74 256 KB 423 Não SL5VK 1,90 GHz 400 MHz 72,8 W 75 256 KB 478 Não SL67C 1,90 GHz 400 MHz 72,8 W 77 256 KB 478 Não SL5VN 1,90 GHz 400 MHz 69,2 W 73 256 KB 423 Não SL5WG 1,90 GHz 400 MHz 72,8 W 75 256 KB 478 Não SL6BF 1,90 GHz 400 MHz 72,8 W 77 256 KB 478 Não SL5WH 1,90 GHz 400 MHz 69,2 W 73 256 KB 423 Não SL4X5 1,80 GHz 400 MHz 66,7 W 78 256 KB 423 Não SL5UT 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 256 KB 478 Não SL5UM 1,80 GHz 400 MHz 66,7 W 78 256 KB 423 Não SL67B 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 256 KB 478 Não SL5VM 1,80 GHz 400 MHz 66,7 W 78 256 KB 423 Não SL4WV 1,80 GHz 400 MHz 66,7 W 78 256 KB 423 Não SL5UK 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 256 KB 478 Não SL5VJ 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 256 KB 478 Não SL5UV 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 256 KB 478 Não SL6BE 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 256 KB 478 Não SL5TK 1,70 GHz 400 MHz 63,5 W 76 256 KB 478 Não SL62Z 1,70 GHz 400 MHz 67,7 W 73 256 KB 478 Não SL59X 1,70 GHz 400 MHz 63,5 W 76 256 KB 478 Não SL67A 1,70 GHz 400 MHz 63,5 W 75 256 KB 478 Não SL5TP 1,70 GHz 400 MHz 64 W 70 256 KB 423 Não SL5SY 1,70 GHz 400 MHz 64 W 76 256 KB 423 Não SL5N9 1,70 GHz 400 MHz 63,5 W 76 256 KB 478 Não SL6BD 1,70 GHz 400 MHz 63,5 W 75 256 KB 478 Não SL5UG 1,70 GHz 400 MHz 63,5 W 76 256 KB 478 Não SL57V 1,70 GHz 400 MHz 64 W 70 256 KB 423 Não SL57W 1,70 GHz 400 MHz 64 W 76 256 KB 423 Não SL5UJ 1,60 GHz 400 MHz 60,8 W 75 256 KB 478 Não SL5UL 1,60 GHz 400 MHz 61 W 75 256 KB 423 Não SL5US 1,60 GHz 400 MHz 57,9 W 75 256 KB 478 Não SL5UW 1,60 GHz 400 MHz 57,9 W 75 256 KB 478 Não SL5VH 1,60 GHz 400 MHz 60,8 W 75 256 KB 478 Não SL5VL 1,60 GHz 400 MHz 61 W 75 256 KB 423 Não SL4WU 1,60 GHz 400 MHz 61 W 75 256 KB 423 Não SL679 1,60 GHz 400 MHz 60,8 W 75 256 KB 478 Não SL4X4 1,60 GHz 400 MHz 61 W 75 256 KB 423 Não SL6BC 1,60 GHz 400 MHz 60,8 W 75 256 KB 478 Não SL5SX 1,50 GHz 400 MHz 57,8 W 73 256 KB 423 Não SL5N8 1,50 GHz 400 MHz 57,9 W 73 256 KB 478 Não SL4WT 1,50 GHz 400 MHz 54,7 W 73 256 KB 423 Não SL4TY 1,50 GHz 400 MHz 54,7 W 72 256 KB 423 Não SL5TJ 1,50 GHz 400 MHz 57,9 W 73 256 KB 478 Não SL5TN 1,50 GHz 400 MHz 57,8 W 73 256 KB 423 Não SL59V 1,50 GHz 400 MHz 57,9 W 73 256 KB 478 Não SL4X3 1,50 GHz 400 MHz 54,7 W 73 256 KB 423 Não SL4SH 1,50 GHz 400 MHz 54,7 W 72 256 KB 423 Não SL5UF 1,50 GHz 400 MHz 57,9 W 73 256 KB 478 Não SL62Y 1,50 GHz 400 MHz 62,9 W 71 256 KB 478 Não SL6BA 1,50 GHz 400 MHz 57,9 W 73 256 KB 478 Não SL59U 1,40 GHz 400 MHz 55,3 W 72 256 KB 478 Não SL4X2 1,40 GHz 400 MHz 54,7 W 72 256 KB 423 Não SL4SG 1,40 GHz 400 MHz 51,8 W 70 256 KB 423 Não SL4SC 1,40 GHz 400 MHz 51,8 W 70 256 KB 423 Não SL5N7 1,40 GHz 400 MHz 55,3 W 72 256 KB 478 Não SL4WS 1,40 GHz 400 MHz 54,7 W 72 256 KB 423 Não SL5TG 1,40 GHz 400 MHz 55,3 W 72 256 KB 478 Não SL5UE 1,40 GHz 400 MHz 55,3 W 72 256 KB 478 Não SL5FW 1,30 GHz 400 MHz 51,6 W 70 256 KB 423 Não SL4SF 1,30 GHz 400 MHz 48,9 W 69 256 KB 423 Não SL5GC 1,30 GHz 400 MHz 51,6 W 70 256 KB 423 Não SL4QD 1,30 GHz 400 MHz 48,9 W 69 256 KB 423 Não Em seguida vieram os modelos de Pentium 4 baseados no núcleo Northwood. Este núcleo é cerca de 60% menor do que o núcleo Willamette devido ao seu processo de fabricação de 0,13 µm. O núcleo Northwood pode ser encontrado em versões de 512 KB, barramento externo rodando a 400 MHz, 533 MHz ou 800 MHz (100 MHz, 133 MHz e 200 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock, respectivamente), suporte a instruções SSE2 e uso de 55 milhões de transistores, ocupando uma área de 131 mm2. O metal utilizado para fazer a interconexão dos transistores e de outros componentes dentro do núcleo é o cobre. O cobre é melhor condutor do que o alumínio e é mais maleável, o que permite a construção de conexões menores entre os transistores. Figura 2: Núcleo Northwood. Na tabela abaixo listamos todos os modelos de Pentium 4 lançados com núcleo Northwood. Modelo Clock Interno Clock Externo Consumo Temp. Max. (º C) Cache L2 Soquete Hyper-Threading SL793 3,40 GHz 800 MHz 89 W 68 512 KB 478 Sim SL6WE 3,20 GHz 800 MHz 82 W 70 512 KB 478 Sim SL792 3,20 GHz 800 MHz 82 W 70 512 KB 478 Não SL6WG 3,20 GHz 800 MHz 82 W 70 512 KB 478 Sim SL6QC 3,06 GHz 533 MHz 81,8 W 69 512 KB 478 Sim SL6PG 3,06 GHz 533 MHz 81,8 W 69 512 KB 478 Sim SL6K7 3,06 GHz 533 MHz - 69 512 KB 478 Sim SL6S5 3,06 GHz 533 MHz 81,8 W 69 512 KB 478 Sim SL6SM 3,06 GHz 533 MHz 81,8 W 69 512 KB 478 Sim SL6JJ 3,06 GHz 533 MHz - 69 512 KB 478 Sim SL6WU 3 GHz 800 MHz 81,9 W 70 512 KB 478 Sim SL6WK 3 GHz 800 MHz 81,9 W 70 512 KB 478 Sim SL78Z 3 GHz 800 MHz 81,9 W 70 512 KB 478 Não SL7BK 3 GHz 800 MHz 82 W 66 512 KB 478 Sim SL6WT 2,80 GHz 800 MHz 69,7 W 75 512 KB 478 Sim SL6WJ 2,80 GHz 800 MHz 69,7 W 75 512 KB 478 Sim SL6K6 2,80 GHz 533 MHz 68,4 W 73 512 KB 478 Não SL6Z5 2,80 GHz 800 MHz 75,1 W 72 512 KB 478 Sim SL6S4 2,80 GHz 533 MHz 68,4 W 75 512 KB 478 Não SL78Y 2,80C GHz 800 MHz 69,7 W 75 512 KB 478 Sim SL7EY 2,80 GHz 400 MHz 68,4 W 75 512 KB 478 Não SL6PF 2,80 GHz 533 MHz 68,4 W 75 512 KB 478 Não SL6HL 2,80 GHz 533 MHz 68,4 W 73 512 KB 478 Não SL6QB 2,80 GHz 533 MHz 68,4 W 75 512 KB 478 Não SL6SL 2,80 GHz 533 MHz 68,4 W 75 512 KB 478 Não SL6SK 2,66 GHz 533 MHz 66,1 W 74 512 KB 478 Não SL6DX 2,66 GHz 533 MHz 66,1 W 73 512 KB 478 Não SL6S3 2,66 GHz 533 MHz 66,1 W 74 512 KB 478 Não SL6PE 2,66 GHz 533 MHz 66,1 W 74 512 KB 478 Não SL6QA 2,66 GHz 533 MHz 66,1 W 74 512 KB 478 Não SL6EH 2,66 GHz 533 MHz 66,1 W 73 512 KB 478 Não SL6SB 2,60 GHz 400 MHz 62,6 W 72 512 KB 478 Não SL6QR 2,60 GHz 400 MHz 62,6 W 72 512 KB 478 Não SL6HB 2,60 GHz 400 MHz 62,6 W 72 512 KB 478 Não SL6GU 2,60 GHz 400 MHz 62,6 W 72 512 KB 478 Não SL6PP 2,60 GHz 400 MHz 62,6 W 72 512 KB 478 Sim SL6WH 2,60 GHz 800 MHz 69 W 75 512 KB 478 Sim SL6WS 2,60 GHz 800 MHz 69 W 75 512 KB 478 Não SL6S2 2,53 GHz 533 MHz 61,5 W 72 512 KB 478 Não SL6PD 2,53 GHz 533 MHz 61,5 W 72 512 KB 478 Não SL6EG 2,53 GHz 533 MHz 61,5 W 72 512 KB 478 Não SL6Q9 2,53 GHz 533 MHz 61,5 W 72 512 KB 478 Não SL6SJ 2,53 GHz 533 MHz 61,5 W 72 512 KB 478 Não SL6D8 2,53 GHz 533 MHz 59,3 W 71 512 KB 478 Não SL6DW 2,53 GHz 533 MHz 61,5 W 72 512 KB 478 Não SL682 2,53 GHz 533 MHz 59,3 W 71 512 KB 478 Não SL6EV 2,53 GHz 533 MHz 59,3 W 71 512 KB 478 Não SL685 2,53 GHz 533 MHz 59,3 W 71 512 KB 478 Não SL6QQ 2,50 GHz 400 MHz 61 W 71 512 KB 478 Não SL6SA 2,50 GHz 400 MHz 61 W 72 512 KB 478 Não SL6PN 2,50 GHz 400 MHz 61 W 72 512 KB 478 Não SL6EB 2,50 GHz 400 MHz 61 W 72 512 KB 478 Não SL6GT 2,50 GHz 400 MHz 61 W 72 512 KB 478 Não SL6EF 2,40 GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6Q8 2,40 GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6PM 2,40 GHz 400 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6DV 2,40 GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL67Z 2,40 GHz 533 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL6E9 2,40 GHz 400 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6QP 2,40 GHz 400 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6RZ 2,40 GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6D7 2,40 GHz 533 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL6PC 2,40 GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL67R 2,40 GHz 400 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL65R 2,40 GHz 400 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL684 2,40 GHz 533 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL6S9 2,40 GHz 400 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6SH 2,40 GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL66T 2,40 GHz 400 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL68T 2,40 GHz 400 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL6SR 2,40 GHz 400 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6WF 2,40 GHz 800 MHz 66,2 W 74 512 KB 478 Sim SL6GS 2,40 GHz 400 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6WR 2,40 GHz 800 MHz 66,2 W 74 512 KB 478 Não SL6Z3 2,40 GHz 800 MHz 75,1 W 72 512 KB 478 Sim SL79B 2,40B GHz 533 MHz 59,8 W 71 512 KB 478 Não SL6EU 2,40 GHz 533 MHz 57,8 W 70 512 KB 478 Não SL6ET 2,26 GHz 533 MHz 56 W 70 512 KB 478 Não SL683 2,26 GHz 533 MHz 56 W 70 512 KB 478 Não SL6PB 2,26 GHz 533 MHz 58 W 70 512 KB 478 Não SL6DU 2,26 GHz 533 MHz 58 W 70 512 KB 478 Não SL6EE 2,26 GHz 533 MHz 58 W 70 512 KB 478 Não SL6Q7 2,26 GHz 533 MHz 58 W 70 512 KB 478 Não SL67Y 2,26 GHz 533 MHz 56 W 70 512 KB 478 Não SL6RY 2,26 GHz 533 MHz 58 W 70 512 KB 478 Não SL6D6 2,26 GHz 533 MHz 56 W 70 512 KB 478 Não SL7V9 2,26 GHz 533 MHz 58 W 70 512 KB 478 Não SL6E8 2,20 GHz 400 MHz 57,1 W 70 512 KB 478 Não SL6GR 2,20 GHz 400 MHz 57,1 W 70 512 KB 478 Não SL6PL 2,20 GHz 400 MHz 57,1 W 70 512 KB 478 Não SL5YS 2,20 GHz 400 MHz 55,1 W 69 512 KB 478 Não SL6QN 2,20 GHz 400 MHz 57,1 W 70 512 KB 478 Não SL5ZU 2,20 GHz 400 MHz 55,1 W 69 512 KB 478 Não SL6S8 2,20 GHz 400 MHz 57,1 W 70 512 KB 478 Não SL66S 2,20 GHz 400 MHz 55,1 W 69 512 KB 478 Não SL68S 2,20 GHz 400 MHz 55,1 W 69 512 KB 478 Não SL68R 2 GHz 400 MHz 52,4 W 68 512 KB 478 Não SL66R 2 GHz 400 MHz 52,4 W 68 512 KB 478 Não SL5YR 2 GHz 400 MHz 52,4 W 68 512 KB 478 Não SL6E7 2 GHz 400 MHz 54,3 W 69 512 KB 478 Não SL6GQ 2 GHz 400 MHz 54,3 W 69 512 KB 478 Não SL6PK 2 GHz 400 MHz 54,3 W 69 512 KB 478 Não SL62Q 2 GHz 400 MHz 43,7 W 69 512 KB 478 Não SL6QM 2 GHz 400 MHz 54,3 W 69 512 KB 478 Não SL6S7 2 GHz 400 MHz 54,3 W 69 512 KB 478 Não SL5ZT 2 GHz 400 MHz 52,4 W 68 512 KB 478 Não SL6SP 2 GHz 400 MHz 75,3 W 76 512 KB 478 Não SL68Q 1,80 GHz 400 MHz 49,6 W 67 512 KB 478 Não SL66Q 1,80 GHz 400 MHz 49,6 W 67 512 KB 478 Não SL6E6 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 512 KB 478 Não SL6LA 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 512 KB 478 Não SL63X 1,80 GHz 400 MHz 49,6 W 67 512 KB 478 Não SL6PQ 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 512 KB 478 Não SL62R 1,80 GHz 400 MHz 40,9 W 68 512 KB 478 Não SL6QL 1,80 GHz 400 MHz 68,4 W 77 512 KB 478 Não SL62P 1,80 GHz 400 MHz 49,6 W 67 512 KB 478 Não SL6S6 1,80 GHz 400 MHz - - 512 KB 478 Não SL6SN 1,80 GHz 400 MHz 66,1 W 77 512 KB 478 Não SL62S 1,60 GHz 400 MHz 38 W 66 512 KB 478 Não SL668 1,60 GHz 400 MHz 46,8 W 66 512 KB 478 Não O núcleo Prescott é construído com tecnologia de 90 nanômetros (0,09 µm) e é utilizado nos processadores Pentium 4 modernos. Ele pode ser encontrado com 512 KB, 1 MB ou 2 MB de cache L2, trabalha externamente a 533 MHz ou 800 MHz (133 MHz e 200 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock, respectivamente), suporte às novas instruções SSE3 e uso de 125 milhões de transistores, ocupando uma área de 112 mm2. O metal utilizado para fazer a interconexão dos transistores e de outros componentes dentro do núcleo é o cobre. Figura 3: Núcleo Prescott. Na tabela abaixo listamos todos os modelos de Pentium 4 lançados com núcleo Prescott. sSpec Modelo Clock Interno Clock Externo Consumo Temp. Max. (º C) Cache L2 Soquete Tecnologias Adicionais SL8Q9 672 3.80 GHz 800 MHz 115 W 72,8 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Virtualização, Speedstep SL8PY 670 3.80 GHz 800 MHz - 72,8 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Speedstep SL84Y 570J 3.80 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD SL8J7 571 3.80 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL7Z3 670 3.80 GHz 800 MHz 115 W 72,8 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Speedstep SL7P2 N/A 3.80 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL82U 570J 3.80 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD SL8QB 662 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Virtualização, Speedstep SL8J6 561 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL7Q2 560J 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD SL7Z5 660 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Speedstep SL8PZ 660 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Speedstep SL84X 560J 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD SL7L9 560 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, EMT64 SL7KN 560 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD SL8UP 662 3.60 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Virtualização SL7NZ 560 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL7J9 560 3.60 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT SL88L N/A 3.40 GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL8K4 N/A 3.40 GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7B9 N/A 3.40 GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL7Z7 650 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Speedstep SL8J5 551 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL833 550J 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL7J8 550 3.40 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT SL7AJ N/A 3.40E GHz 800 MHz 103 W 73,1 1 MB 478 HT SL7KD N/A 3.40 GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL8Q5 650 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EMT64, Speedstep SL8PS 551 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL9C5 551 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EMT64 SL7L8 N/A 3.40 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT, EMT64 SL7PP N/A 3.40 GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL7PY 550J 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL7PZ 550 3.40 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL7E6 N/A 3.40 GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL7KM 550 3.40 GHz 800 MHz 115 W 72,8 1 MB 775 HT SL7L5 N/A 3.20 GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7B8 N/A 3.20E GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL7KL 540 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL7PW 540J 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL7PX 540 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7KC N/A 3.20E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7Z8 640 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EM64T, Speedstep SL7LA N/A 3.20 GHz 800 MHz 103 W 67,7 1 MB 775 HT, EM64T SL7PN N/A 3.20E GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL82Z 540J 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL8J2 541 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL8Q6 640 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EM64T, Speedstep SL79M N/A 3.20E GHz 800 MHz 103 W 73,2 1 MB 478 HT SL8K2 N/A 3.20E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL8PR 541 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7J7 540 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL9C6 541 3.20 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7E5 N/A 3.20E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL88K N/A 3.20E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL8JA 519K 3.06 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL8PN 519K 3.06 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL8ZZ 524 3.06 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL9CA 524 3.06 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL87L 519 3.06 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD SL8Q7 630 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EM64T, Speedstep SL7PM N/A 3E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL82X 530J 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL7PU 530J 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL8HZ 531 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7L4 N/A 3 GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7E4 N/A 3E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL9CB 531 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7KK 530 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL88J N/A 3E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL79L N/A 3E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7J6 530 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL7KB N/A 3E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL8JZ N/A 3 GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7Z9 630 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EM64T, Speedstep SL8PQ 531 3 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL8ZY 517 2.93 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7YV 515 2.93 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 - SL85V 515 2.93 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD SL8J9 516 2.93 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL9CD 517 2.93 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL8PM 516 2.93 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL7K9 N/A 2.80A GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL7KH 520 2.80 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 - SL7KA N/A 2.80E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7J5 520 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL7E3 N/A 2.80E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7KJ 520 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL7J4 520 2.80 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT SL8JX N/A 2.80 GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL8PP 521 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL8AB 620 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 2 MB 775 HT, XD, EM64T SL8HX 521 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL8U4 511 2.80 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL9CJ 511 2.80 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL79K N/A 2.80E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL8U5 511 2.80 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL9CG 521 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD, EM64T SL7PR 520J 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 HT, XD SL7PT 505 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD SL7PK N/A 2.80E GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL7PL N/A 2.80E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7E2 N/A 2.80A GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL88G N/A 2.80 GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL88H N/A 2.80E GHz 800 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7D8 N/A 2.80A GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL82V 521 2.80 GHz 800 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD SL7YU 505 2.66 GHz 533 MHz 84 W 69,1 1 MB 775 - SL8B3 N/A 2.66 GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL85U 505J 2.66 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL8J8 506 2.66 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD. EM64T SL9CK 506 2.66 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL7E9 N/A 2.66 GHz 533 MHz 103 W 73,1 1 MB 478 - SL8PL 506 2.66 GHz 533 MHz 84 W 67,7 1 MB 775 XD, EM64T SL88F N/A 2.40 GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL7FY N/A 2.40 GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 HT SL7YP N/A 2.40 GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL7E8 N/A 2.40A GHz 533 MHz 89 W 69,1 1 MB 478 - SL7D7 N/A 2.26 GHz 533 MHz 89 W 69,1 512 KB 478 - O Pentium 4 Extreme Edition foi lançado em novembro de 2003 e foi o primeiro processador para desktop a possuir o cache L3 integrado, característica esta presente apenas em processadores voltados para o mercado corporativo. Esse processador possui 2 MB de cache L3 sendo acessado na mesma freqüência de operação interna do processador. Os primeiros modelos de Pentium 4 Extreme Edition eram baseados no núcleo Gallatin, que tinha 512 KB de cache L2 e 2 MB de cache L3, trabalhava externamente a 800 MHz ou 1066 MHz (200 MHz e 266 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock, respectivamente), suporte às instruções SS2, tecnologia Hyper-Threading, tecnologia de construção de 0,13 µm e tinha 178 milhões de transistores. Os modelos de Pentium 4 Extreme Edition atuais são baseados no núcleo Prescott 2M com tecnologia de 90 nanômetros. Na figura abaixo você pode ver uma comparação entre o núcleo Prescott (usado pelos processadores Pentium 4) e o núcleo Prescott 2M (usado pelos processadores Pentium 4 Extreme Edition). Figura 4: Núcleo Prescott usado pelos processadores Pentium 4. Figura 5: Núcleo Prescott 2M usado pelos processadores Pentium 4 Extreme Edition. Enquanto o núcleo Prescott possui 125 milhões de transistores, o núcleo Prescott 2M possui 169 milhões. A diferença no número de transistores fica por conta do cache L2 de 2 MB presente no núcleo Prescott 2M. Até o momento a Intel lançou apenas um modelo de Pentium 4 Extreme Edition baseado no núcleo Prescott 2M. Esse processador possui 2 MB de cache L2, suporte às instruções SSE3, tecnologia Hyper-Threading e extensões de 64 bits. Na tabela abaixo listamos todos os modelos de Pentium 4 Extreme Edition lançados. Modelo Clock Interno Clock Externo Consumo Temp. Max. (ºC) Cache L2 Cache L3 Soquete Tecnologia Hyper-Threading SL7Z4 3,73 GHz 1066 MHz 115 W 72,8 2 MB - 775 0,09 µm Sim SL7RT 3,46 GHz 1066 MHz 110,7 W 66 2 MB - 775 0,13 µm Sim SL7NF 3,46 GHz 1066 MHz 110,7 W 66 512 KB 2 MB 775 0,13 µm Sim SL7RR 3,40 GHz 800 MHz 109,6 W 66 512 KB 2 MB 775 0,13 µm Sim SL7GD 3,40 GHz 800 MHz 109,6 W 66 512 KB 2 MB 775 0,13 µm Sim SL7CH 3,40 GHz 800 MHz 102,9 W 67 512 KB 2 MB 478 0,13 µm Sim SL7AA 3,20 GHz 800 MHz 92,1 W 64 512 KB 2 MB 478 0,13 µm Sim

Desde o lançamento do primeiro PC em 1981, o computador traz slots de expansão que possibilitam a instalação de dispositivos adicionais que acrescentam funções originalmente ausentes na placa-mãe do computador. Atualmente, o tipo mais comum de slot de expansão disponível no mercado é chamado PCI Express. Neste tutorial, você aprenderá tudo o que você precisa saber sobre este tipo de conexão: como funciona, versões disponíveis, slots e muito mais. Antes de falarmos sobre o PCI Express, vamos discutir rapidamente a história dos slots de expansão para PC e suas principais limitações para que você possa entender o que faz o PCI Express ser diferente dos demais sistemas disponíveis. Abaixo, listamos os tipos mais comuns de slots de expansão para PC lançados até hoje: ISA (Industry Standard Architecture ou Arquitetura Padrão da Indústria) MCA (Micro Channel Architecture ou Arquitetura Micro Canal) EISA (Extended Industry Standard Architecture ou Arquitetura Padrão da Indústria Estendida) VLB (VESA Local Bus ou Barramento Local VESA) PCI (Peripheral Component Interconnect ou Interconexão de Componentes Periféricos) PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended ou Interconexão de Componentes Periféricos Estendida) AGP (Accelerated Graphics Port ou Porta Gráfica Acelerada) PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express ou Interconexão de Componentes Periféricos Expressa) Novos tipos de slots de expansão são lançados quando os sistemas disponíveis se tornam muito lentos para certas aplicações. Por exemplo, o slot ISA original, disponível no PC original e no PC XT da IBM e seus clones, apresentava uma taxa máxima de transferência teórica (largura de banda) de apenas 4,77 MB/s (4,77 MHz transferindo oito bits por pulso de clock). A versão de 16 bits do ISA, lançada com o PC AT da IBM em 1984, praticamente dobrou a largura de banda disponível para 8 MB/s (8 MHz transferindo 16 bits a cada dois pulsos de clock; no barramento ISA de 16 bits cada acesso demora dois pulsos de clock), mas este número ainda mostrou-se muito baixo para aplicações que necessitavam de altas taxas de transferência, como vídeo. Em seguida, a IBM lançou o slot MCA para a sua linha de computadores PS/2, mas por serem protegidos por direitos autorais, apenas fabricantes que assinassem um acordo de licenciamento com a IBM poderiam utilizá-lo, e apenas cinco empresas o fizeram (Apricot, Dell, Tandy, Research Machines e Olivetti). Assim, os slots MCA ficaram restritos apenas a alguns modelos de computadores dessas marcas. Nove fabricantes de PCs se juntaram para criar o slot EISA, mas ele não teve sucesso por dois motivos. Primeiro, este sistema manteve compatibilidade com o slot ISA original, então o seu clock ficou sendo o mesmo que o do slot ISA de 16 bits. Segundo, a aliança não incluiu os fabricantes de placas-mãe, o que levou a exclusão de usuários que montam seus próprios computadores e demais fabricantes, assim como ocorrera com o slot MCA. O primeiro slot de alta velocidade lançado foi o VLB. A alta velocidade foi possível através da ligação entre o slot e o barramento local do processador, isto é, barramento externo do processador. Dessa forma, este slot trabalhava na mesma velocidade em que o barramento externo do processador, que é o barramento mais rápido disponível no PC. Na tabela abaixo, listamos este slot com um clock de 33 MHz, mas o clock real dependerá do processador usado (a maioria dos processadores usados naquela época apresentava um clock externo de 33 MHz, mas processadores com clocks externos de 25 MHz e 40 MHz também podiam ser encontrados). Este slot, porém, foi projetado especificamente para o barramento local dos processadores 486, assim quando o processador Pentium foi lançado ele era incompatível com o slot porque ele usava um barramento local com especificações diferentes (clock externo de 66 MHz em vez de 33 MHz e transferência de dados de 64 bits em vez de 32 bits). A primeira solução que servia para todas as plataformas apareceu em 1992, quando a Intel levou a indústria a criar o slot de expansão “definitivo”, o PCI. Mais tarde outras empresas se uniram à aliança que atualmente é conhecida como PCI-SIG (PCI Special Interest Group ou Grupo de Interesse Especial PCI). A PCI-SIG é responsável pela padronização dos slots PCI, PCI-X e PCI Express (“PCle”). Apesar de os nomes serem parecidos, eles se referem a tecnologias completamente diferentes. O PCI é um barramento independente, não sendo voltado a uma plataforma específica, estando conectado ao sistema através de um chip ponte (que faz parte do chipset da placa-mãe). Quando um novo processador é lançado, o mesmo barramento PCI pode ser usado, bastando reprojetar o chip ponte (em de reprojetar o barramento, o que era a norma antes do lançamento do barramento PCI). Barramento é um caminho para transferência de dados onde você pode conectar vários dispositivos ao mesmo tempo, compartilhando este caminho. Os dispositivos mais comuns conectados ao barramento PCI são os slots de expansão, mas componentes integrados disponíveis na placa-mãe, como chips de rede on-board, também podem ser conectados ao barramento PCI. Apesar de outras configurações serem possíveis em teoria, a implementação mais comum do barramento PCI é com um clock de 33 MHz e uma taxa de transferência de dados de 32 bits, o que possibilita uma largura de banda de 133 MB/s. O barramento PCI-X é uma versão do barramento PCI que apresenta clocks mais altos e caminho de dados mais largo para placas-mãe de servidor, o que proporciona uma maior largura de banda para dispositivos que necessitam de mais velocidade, como placas de rede topo de linha e controladores RAID. Quando o barramento PCI mostrou-se muito lento para o uso de placas de vídeo topo de linha, o slot AGP foi desenvolvido. Este slot era usado exclusivamente para placas de vídeo. Finalmente, a PCI-SIG desenvolveu uma conexão chamanda PCI Express (anteriormente conhecida como “3GIO” e oficialmente abreviada como “PCIe”, mas a maioria das pessoas escreve “PCI-E”, incorretamente). Apesar do nome, o PCI Express trabalha de forma totalmente diferente dos demais barramentos PCI. O PCI é um barramento, enquanto que o PCI Express é uma conexão ponto-a-ponto, isto é, ele conecta somente dois dispositivos e nenhum outro dispositivo pode compartilhar esta conexão. Em uma placa-mãe com slots PCI padrão, todos os slots PCI são conectados ao barramento PCI e todos compartilham o mesmo caminho de dados, o que pode causar redução no desempenho caso mais de um dispositivo queira transmitir dados ao mesmo tempo. Em uma placa-mãe com slots PCI Express, cada slot PCI Express é conectado ao chipset da placa-mãe usando uma pista dedicada, que não é compartilhada com outros slots PCI Express. Dispositivos integrados à placa-mãe como controladores de rede, SATA e USB estão normalmente conectados ao chipset da placa-mãe através de conexões PCI Express dedicadas. O PCI e os outros tipos de slots de expansão utilizam comunicações em paralelo, enquanto que o PCI Express é baseado em comunicações em série de alta velocidade. O PCI Express é baseado em pistas individuais que podem ser agrupadas para criar uma conexão mais rápida. O “x” que segue a descrição do PCI Express se refere ao número de pistas que a conexão está usando. A conexão PCI Express é o foco deste artigo e entraremos em detalhes em como ela funciona nas próximas páginas. Abaixo apresentamos uma tabela comparando as principais especificações dos vários slots de expansão já lançados para o PC. Slot Clock Número de bits Dados por pulso de clock Largura de banda ISA 4,77 MHz 8 1 4,77 MB/s ISA 8 MHz 16 0,5 8 MB/s MCA 5 MHz 16 1 10 MB/s MCA 5 MHz 32 1 20 MB/s EISA 8,33 MHz 32 1 33,3 MB/s, 16,7 MB/s típico VLB 33 MHz 32 1 133 MB/s PCI 33 MHz 32 1 133 MB/s PCI-X 64 66 MHz 64 1 533 MB/s PCI-X 133 133 MHz 64 1 1.066 MB/s PCI-X 266 133 MHz 64 2 2.132 MB/s PCI-X 533 133 MHz 64 4 4.266 MB/s AGP x1 66 MHz 32 1 266 MB/s AGP x2 66 MHz 32 2 533 MB/s AGP x4 66 MHz 32 4 1.066 MB/s AGP x8 66 MHz 32 8 2.133 MB/s PCIe 1.0 x1 2.5 GHz 1 1 250 MB/s PCIe 1.0 x4 2.5 GHz 4 1 1.000 MB/s PCIe 1.0 x8 2.5 GHz 8 1 2.000 MB/s PCIe 1.0 x16 2.5 GHz 16 1 4.000 MB/s PCIe 2.0 x1 5 GHz 1 1 500 MBs PCIe 2.0 x4 5 GHz 4 1 2.000 MB/s PCIe 2.0 x8 5 GHz 8 1 4.000 MB/s PCIe 2.0 x16 5 GHz 16 1 8.000 MB/s PCIe 3.0 x1 8 GHz 1 1 1.000 MB/s PCIe 3.0 x4 8 GHz 4 1 4.000 MB/s PCIe 3.0 x8 8 GHz 8 1 8.000 MB/s PCIe 3.0 x16 8 GHz 16 1 16.000 MB/s PCIe 4.0 x1 16 GHz 1 1 2.000 MB/s PCIe 4.0 x4 16 GHz 4 1 8.000 MB/s PCIe 4.0 x8 16 GHz 8 1 16.000 MB/s PCIe 4.0 x16 16 GHz 16 1 32.000 MB/s PCIe 5.0 x1 16 GHz 1 1 4.000 MB/s PCIe 5.0 x4 16 GHz 4 1 16.000 MB/s PCIe 5.0 x8 16 GHz 8 1 32.000 MB/s PCIe 5.0 x16 16 GHz 16 1 64.000 MB/s PCIe 6.0 x1 16 GHz 1 1 8.000 MB/s PCIe 6.0 x4 16 GHz 4 1 32.000 MB/s PCIe 6.0 x8 16 GHz 8 1 64.000 MB/s PCIe 6.0 x16 16 GHz 16 1 128.000 MB/s PCIe 7.0 x1 16 GHz 1 1 16.000 MB/s PCIe 7.0 x4 16 GHz 4 1 64.000 MB/s PCIe 7.0 x8 16 GHz 8 1 128.000 MB/s PCIe 7.0 x16 16 GHz 16 1 256.000 MB/s A conexão PCI Express representa um avanço extraordinário na forma como os dispositivos periféricos se comunicam com o micro. Ele diferencia-se do barramento PCI em vários aspectos, mas o principal deles é a forma com que os dados são transferidos. O barramento PCI Express é mais um exemplo de como as transferências de dados migraram da comunicação paralela para a comunicação em série. Outras interfaces que utilizam comunicação em série incluem a USB, a Ethernet (rede) e as portas SATA e SAS (armazenamento). Antes do PCI Express, todos os barramentos e slots de expansão para PC usavam comunicação em paralelo. Na comunicação em paralelo, vários bits são transferidos através de um mesmo caminho de dados ao mesmo tempo, em paralelo. Na comunicação em série somente um bit é transferido através do caminho de dados por pulso de clock. Isto faz, à primeira vista, as comunicações em paralelo parecerem ser mais rápidas que as em série, já que quanto maior o número de bits transmitido por pulso de clock, mais rápida será a comunicação. No entanto, as comunicações em paralelo apresentam problemas que impedem que elas alcancem clocks mais altos. Quanto mais alto o clock, a comunicação será mais susceptível a interferências eletromagnéticas e atraso de propagação. Quando corrente elétrica passa por um fio, um campo eletromagnético é criado ao seu redor. Este campo pode induzir corrente elétrica em um fio adjacente, corrompendo a informação que está sendo transmitida através dele. Como na transmissão em paralelo vários bits são transmitidos ao mesmo tempo, cada bit transmitido utiliza um fio. Por exemplo, em uma comunicação de 32 bits (como as do slot PCI padrão), são necessários 32 fios apenas para a transmissão de dados, sem contar com sinais de controle adicionais que também são necessários. Quanto mais alto o clock, maior será o problema de interferência eletromagnética. Figura 1: Bits chegam ao receptor corrompidos devido à interferência eletromagnética Como comentamos anteriormente, na comunicação em paralelo cada bit é transmitido por um fio separado. No entanto, é quase impossível fazer com que 32 fios apresentem exatamente o mesmo comprimento na placa-mãe. Em clocks mais altos, dados transmitidos através de fios mais curtos chegam antes que dados transmitidos através de fios mais longos. Isto significa que alguns bits na comunicação em paralelo chegam com atraso. Consequentemente, o dispositivo receptor tem de esperar até que todos os bits sejam recebidos para que possa completar o processamento dos dados, o que representa uma considerável redução no desempenho. Este problema é conhecido como atraso de propagação e se torna pior em clocks mais altos. Figura 2: Bits chegam ao receptor fora de ordem devido ao atraso de propagação O projeto de um barramento que utiliza comunicação em série é mais simples de ser implementado do que o de comunicação em paralelo, já que menos fios são necessários para transmissão de dados. Em um típico sistema de comunicação em série, quatro fios são necessários: dois para a transmissão de dados e dois para recepção, usualmente com uma técnica contra interferência eletromagnética chamada cancelamento ou transmissão diferencial. Com a técnica de cancelamento, o mesmo sinal é transmitido através de dois fios, sendo que a transmissão do sinal no segundo fio é “espelhada” (polaridade invertida), como você pode ver na Figura 3. Quando o receptor recebe o sinal, ele pode comparar os dois sinais, que devem ser iguais mas “espelhados”. A diferença entre os dois sinais é ruído, que é facilmente identificado pelo receptor e prontamente descartado. Figura 3: Técnica de cancelamento Além de fornecer maior imunidade contra interferências eletromagnéticas, as comunicações em série não sofrem atraso de propagação. Deste modo elas podem atingir clocks mais altos de forma mais fácil do que as comunicações em paralelo. Outra diferença muito importante entre a comunicação em paralelo e a comunicação em série é que a comunicação em paralelo é half-duplex (os mesmos fios são usados tanto para a transmissão quanto para a recepção de dados) devido ao grande número de fios necessários para a sua implementação, enquanto que a comunicação em série é full-duplex (apresenta um conjunto separado de fios para a transmissão de dados e outro para a recepção – tecnicamente falando, seriam dois canais simplex) já que ela só necessita de dois fios para cada direção. Em uma comunicação half-duplex, dois dispositivos não podem “falar” entre si ao mesmo tempo; apenas um deles poderá transmitir dados em um certo momento. Na comunicação full-duplex, os dois dispositivos podem transmitir dados ao mesmo tempo. Estas são as principais razões pelas quais engenheiros adotaram comunicação em série em vez de comunicação em paralelo para o PCI Express. Você deve estar se perguntando: as comunicações em série não são mais lentas? Isto dependerá com o que você está comparando. Se você comparar uma comunicação em paralelo de 33 MHz transmitindo 32 bits por pulso de clock, ela será 32 vezes mais rápida que uma comunicação em série de 33 MHz transmitindo apenas um bit por pulso de clock. Mas se você comparar a mesma comunicação em paralelo com uma comunicação em série trabalhando a um clock mais alto, a comunicação em série poderá ser muito mais rápida. É só comparar a largura de banda do barramento PCI original que é de 133 MB/s (33 MHz x 32 bits) com a largura de banda da conexão PCI Express 1.0 x1 (250 MB/s, 2,5 GHz x 1 bit). Se compararmos com um padrão PCI Express mais atual, como o 4.0 x1 (2 GB/s, 16 GHz x 1 bit), a diferença é ainda mais brutal. A noção de que a comunicação em série é sempre mais lenta do que a em paralelo vem dos computadores antigos, que tinham uma “porta serial” e uma “porta paralela”. Naquele tempo, a porta paralela era muito mais rápida que a porta serial. Isto se devia à maneira com que estas portas foram implementadas. Mas isto não significa que comunicações em série são sempre mais lentas que as comunicações em paralelo. Vamos falar agora sobre o funcionamento da conexão PCI Express. A conexão PCI express é baseada no conceito de “pistas”, que é uma comunicação em série de apenas um bit, full-duplex e alta velocidade. Pistas podem ser agrupadas para aumentar a largura de banda. Quando, por exemplo, dois dispositivos utilizam quatro pistas, a conexão é considerada “x4” e apresenta largura de banda quatro vezes superior à uma conexão única, isto é, usando apenas uma pista. Na Figura 4, ilustramos dois dispositivos conectados utilizando duas pistas, isto é, uma conexão “x2”. Apesar de, em teoria, qualquer número de uma a 32 pistas poderem ser agrupadas, os números mais comuns são x4, x8 e x16. Figura 4: Conexão PCI Express x2 As conexões PCI Express 1.0 e 2.0 utilizam sistema de codificação 8b/10b (que é o mesmo sistema usado pelo padrão Fast Ethernet, ou seja, redes de 100 Mbit/s). Isto significa que cada oito bits de dados é codificado e transmitido como um número de 10 bits. Normalmente, para converter um número em bits por segundo (bit/s) para bytes por segundo (B/s), você precisa dividi-lo por oito, já que um byte é um grupo de oito bits. No entanto, devido à codificação 8b/10b, devemos dividi-lo por 10 e não oito. Esta é a razão pela qual com um clock de 2,5 GT/s e 5 GT/s, a largura de banda de x1 dessas conexões são 250 MB/s e 500 MB/s, respectivamente, em vez de 312,5 MB/s e 625 MB/s. Os dois bits adicionados são “desperdício” e consomem 20% da largura do canal de banda. As versões 3.0, 4.0 e 5.0 do PCI Express usam um sistema de codificação diferente, chamado 128b/130b, que transmite cada dado de 128 bits como um número de 130 bits, o que oferece um desperdício muito mais baixo. Nestas versões, a conexão precisa somente de dois bits extras para transmitir 128 bits de dados, enquanto que as revisões anteriores necessitavam de 32 bits extras (dois a cada oito bits). Devido ao menor desperdício, o PCI Express 3.0 pode atingir o dobro da largura de banda do PCI Express 2.0 com um clock de 8 GT/s em vez de 10 GT/s. O PCI Express 6.0 e o 7.0 utilizarão outro esquema de codificação. Revisão Codificação Clock Largura de banda (x1) 1.0 8b/10b 2,5 GT/s 250 MB/s 2.0 8b/10b 5 GT/s 500 MB/s 3.0 128b/130b 8 GT/s 1 GB/s 4.0 128b/130b 16 GT/s 2 GB/s 5.0 128b/130b 32 GT/s 4 GB/s 6.0 PAM4/FLIT 64 GT/s 8 GB/s 7.0 PAM4/FLIT 128 GT/s 16 GB/s Como já explicamos, o agrupamento de pistas permite que a largura de banda seja multiplicada pelo número de pistas utilizadas. Deste modo, uma conexão x8 com o PCI Express 3.0 terá uma largura de banda de 8 GB/s (1 GB/s x 8), enquanto uma conexão x16 com o PCI Express 3.0 terá uma largura de banda de 16 GB/s (1 GB/s x 16). Uma conexão x16 com o PCI Express 4.0 terá uma largura de banda de 32 GB/s (2 GB/s x 16), e assim sucessivamente. A conexão PCI Express pode ser usada tanto na comunicação entre chips da placa-mãe quanto na comunicação com slots de expansão. As especificações técnicas do PCI Express permitem que os slots tenham tamanhos diferentes dependendo do número de pistas conectadas ao slot. Ver Figura 5. Isto permite que o espaço requerido na placa-mãe seja reduzido. Por exemplo, se um slot com conexão x1 for necessário, o fabricante da placas-mãe poderá usar um slot menor, economizando espaço na placa. No entanto, slots maiores podem ter menos pistas que o diagrama mostrado na Figura 5. Por exemplo, várias placas-mãe têm slots de x16 conectados a pistas de x8, x4 ou até x1. Desta forma, com slots maiores é importante saber se o seu tamanho físco corresponde à sua velocidade. Alguns slots podem ter sua velocidade reduzida ao compartilhar suas pistas. O caso mais comum é o de placas-mãe com dois ou mais slots de x16. Em várias placas-mãe, existem apenas 16 pistas conectando os dois primeiros slots de x16 ao controlador PCI Express. Isto significa que, quando uma única placa de vídeo é instalada, ela terá uma largura de banda de x16 disponível, mas quando duas placas de vídeo são instaladas, cada placa de vídeo terá uma largura de banda de x8 disponível. O manual da placa-mãe traz esta informação. No entanto, uma dica prática é olhar dentro do slot e verificar quantos contatos ele tem. Se você notar que os contatos em um slot PCI Express de x16 foram reduzidos à metade do número que deveria ser encontrado, isto significa que apesar de este slot ser fisicamente um slot x16, ele na verdade apresenta oito pistas (x8). Se você notar que este slot apresenta somente um quarto do número de contatos que deveria ser encontrado, você está vendo um slot x16 com apenas quatro pistas (x4). É importante entender que nem todos fabricantes de placas-mãe seguem este conceito; alguns ainda utilizam todos os contatos mesmo que o slot esteja conectado a um menor número de pistas. Conclusão: a melhor maneira de se obter a informação correta é consultando o manual da placa-mãe. Não há como sabermos, a olho nu, qual é a versão de um slot PCI Express. Esta informação estará discriminada no manual da placa-mãe ou, em alguns casos, escrito próximo aos slots da placa-mãe. Um fato pouco divulgado é que você pode instalar qualquer placa de expansão PCI Express em qualquer tipo de slot PCI Express. Por exemplo, você pode instalar placas de expansão de x1 em qualquer tipo de slot PCI Express, não precisando ser um slot x1. Desse modo, se você tiver uma placa de expansão de x4, mas sua placa-mãe não apresentar um slot PCI Express x4, você poderá instalar a placa de expansão em um slot x8 ou x16. O mesmo acontece no caso de places maiores. Você pode instalar uma placa de vídeo x16 em um slot menor, por exemplo. No entanto, o slot deverá ter sua parte traseira aberta para que a placa de expansão maior caiba (nem todas as placas-mãe vêm com esta opção). A única desvantagem é que ela terá apenas a mesma largura de banda máxima que o slot. Então, se você instalar uma placa de vídeo x16 em um slot x4, ela terá disponível apenas um largura de banda x4. No entanto, este tipo de instalação pode ser útil em algumas situações, como é o caso de você montar um computador com várias placas de vídeo para ter vários monitores de vídeo disponíveis, e você não está preocupado com o desempenho em jogos. As placas de expansão e os slots não precisam ser da mesma versão para funcionarem em conjunto, mas o desempenho poderá ser impactado. Para alcançar o máximo desempenho possível, a placa de expansão e o controlador PCI Express ao qual o slot está conectado devem ser da mesma revisão. Se você tiver uma placa de vídeo PCI Express 3.0 e instalá-la em um slot conectado a um controlador PCI Express 4.0, você será limitado pela largura de banda do PCI Express 3.0. Se a mesma placa for instalada em um sistema antigo com um controlador PCI Express de 2.0, o limite será ditado pela largura de banda do PCI Express 2.0. Embora exista este potencial impacto no desempenho, essa possibilidade permite a instalação de placas de vídeo mais recentes em computadores mais antigos. No caso desse tipo de upgrade, o ponto crucial a ser observado não é a versão do PCI Express, mas sim se a fonte de alimentação da máquina suporta a nova placa de vídeo. Explicamos isto em mais detalhes em nosso vídeo “Posso instalar placa de vídeo “x” em minha placa-mãe?”. Figura 5: Tipos de slot PCI Express Figura 6: Detalhe dos slots PCI e PCI Express na placa-mãe Figura 7: Diferenças entre os contatos de placas de vídeo PCI Express, AGP e PCI

Quem acompanha o mercado de processadores há algum tempo conhece a rivalidade existente entre a Intel e a AMD para ver quem desenvolve o processador mais rápido. Para você ter uma ideia mais clara de como funciona essa rivalidade, você precisa entender primeiro como o mercado de processadores está dividido. O mercado foi dividido em três segmentos: Low-end: Destinado a usuários iniciantes ou aqueles que não necessitam de poder computacional. Mid-range: Destinado a usuários entusiastas ou aqueles que necessitam de poder computacional. High-end: Destinado a servidores de rede. Neste artigo falaremos sobre os protagonistas da briga entre a Intel e a AMD no mercado low-end. O representante da Intel no mercado low-end é o Celeron D enquanto que o Sempron é o representante da AMD. Tanto o Celeron D quanto o Sempron são na verdade versões com características reduzidas dos processadores topo de linha da Intel e da AMD. O Celeron D é uma versão “light” do Pentium 4 e o Sempron é uma versão “capada” do Athlon XP ou do Athlon 64. O Celeron D é baseado no Pentium 4 com núcleo Prescott, possui tecnologia de 90 nanômetros, 16 KB de cache L1, 256 KB de cache L2, trabalha externamente a 533 MHz (133 MHz transferindo quatro dados por pulso de clock), suporte às instruções multimídia SSE3 e a tecnologia Execute Disable, encapsulamento FC-PGA2, padrão de pinagem soquete 478 ou 775, e pode ser encontrado com clocks de 2,53 GHz a 3,2 GHz. Na tabela abaixo listamos os modelos de Celeron D disponíveis. Processador Clock Interno Clock Externo Cache L2 Soquete Hyper-Threading 350 3,2 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 345 3,06 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 340 2,93 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 335 2,80 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 330 2,66 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não 325 2,53 GHz 533 MHz 256 KB 478 ou 775 Não Para mais informações sobre os processadores Celeron leia nosso artigo Todos os Modelos de Celeron. O Sempron pode ser encontrado com padrão de pinagem soquete 462 ou 754. Os modelos de Sempron soquete 462 e com clock até 2 GHz (Sempron 2800+) possuem tecnologia de 0.13mm, 128 KB de cache L1, 256 KB de cache L2, trabalham externamente a 333 MHz (166 MHz transferindo dois dados por pulso de clock), suporte às instruções multimídia SSE e 3DNow!, podem ser encontrados com clocks de 1,50 GHz a 2 GHz e são baseados nos núcleos Thoroughbred-B e Thorton do Athlon XP. O Sempron 3000+ é baseado no núcleo Barton e possui 512 KB de cache L2. Na tabela abaixo listamos os modelos de Sempron soquete 462 disponíveis. Processador Clock Interno Clock Externo Cache L1 Cache L2 Soquete Sempron 2200+ 1,50 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron 2300+ 1,58 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron 2400+ 1,67 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron 2500+ 1,70 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron 2600+ 1,83 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron 2800+ 2 GHz 333 MHz 128 KB 256 KB 462 Sempron 3000+ 2 GHz 333 MHz 128 KB 512 KB 462 Os modelos de Sempron soquete 754 são uma versão do Athlon 64 com menos memória cache L2. Os processadores Sempron podem ser baseados nos núcleos Paris ou Palermo. O núcleo Paris possui tecnologia de 0.13mm, 128 KB de cache L1, 256 KB de cache L2, trabalha externamente a 800 MHz através do barramento HyperTransport, suporte as instruções 3DNow! e SSE2 e as tecnologias Cool’n’Quiet e NX. Já o núcleo Palermo possui tecnologia de 90 nanômetros, 128 KB de cache L1, 128 KB ou 256 KB de cache L2, trabalha externamente a 800 MHz através do barramento HyperTransport, suporte as instruções 3DNow! e SSE3 e as tecnologias Cool’n’Quiet, NX e as instruções de 64 bits (AMD64). Na tabela abaixo listamos os modelos de Sempron soquete 754 disponíveis. Processador Núcleo Clock Interno HyperTransport Cache L1 Cache L2 Soquete Sempron 2500+ Palermo 1,4 GHz 800 MHz 128 KB 128 KB 754 Sempron 2600+ Palermo 1,6 GHz 800 MHz 128 KB 128 KB 754 Sempron 2800+ Palermo 1,6 GHz 800 MHz 128 KB 256 KB 754 Sempron 3000+ Palermo 1,8 GHz 800 MHz 128 KB 128 KB 754 Sempron 3100+ Paris 1,8 GHz 800 MHz 128 KB 256 KB 754 Sempron 3100+ Palermo 1,8 GHz 800 MHz 128 KB 256 KB 754 Sempron 3300+ Palermo 2 GHz 800 MHz 128 KB 128 KB 754 Sempron 3400+ Palermo 2 GHz 800 MHz 128 KB 256 KB 754 Obs: Os primeiros Sempron soquete 754 tinham as extensões de 64 bits desativadas, mas a partir de julho de 2005 a AMD lançou modelos do Sempron soquete 754 com as instruções de 64 bits ativadas. Os modelos de Sempron soquete 754 listados na tabela abaixo podem ser encontrados tanto com as extensões de 64 bits desativadas quanto ativadas. As versões com extensão de 64 bits ativadas possuem as letras "BX" em sua nomenclatura impressa no invólucro do processador. Tabela comparativa entre o Celeron D e Sempron. Característica Celeron D Sempron Soquete 478 ou 775 462 754 Baseado Pentium 4 Athlon XP Athlon 64 Maior Freq. Operação 3,2 GHz 2 GHz 2 GHz Cache L1 16 KB 128 KB 128 KB Cache L2 256 KB 256 KB ou 512 KB 128 KB ou 256 KB Barramento Externo 533 MHz 333 MHz 800 MHz (chipset) e 400 MHz (memória) Tecnologia 90 mm 130 nm 90 nm

Até o lançamento do barramento AGP as placas de vídeo eram instaladas no barramento PCI. A taxa de transferência máxima teórica do barramento PCI 32 bits a 33 MHz era de 133 MB/s, uma taxa insuficiente para aplicações 3D (como jogos, por exemplo) e que limitava o desenvolvimento de placas de vídeo mais sofisticadas. Além da sua baixa taxa de transferência, o barramento PCI tinha um outro problema: estava “sufocado”. A arquitetura de chipsets utilizada na época era de pontes, que utilizava o barramento PCI para a comunicação do circuito de ponte norte com a ponte sul. Além disso, a maioria dos periféricos on-board do micro eram instalados no barramento PCI, como as portas IDE on-board, controladora SCSI, vídeo, som e rede on-board. Isso sem falar nos periféricos que podiam ser instalados no barramento PCI através dos slots PCI. Figura 1: Diagrama simplificado do barramento PCI Acontece que a taxa de transferência máxima do barramento PCI, 133 MB/s, é compartilhada para todos os dispositivos conectados ao barramento, e não utilizada por cada periférico durante suas transferências. Ou seja, a taxa de transferência utilizada por uma placa de vídeo PCI não é de 133 MB/s, e sim menor, já que quanto maior for o número de periféricos “plugados” no barramento PCI, menor será a taxa de transferência real obtida por eles. Motivada por essas razões, a Intel lançou o barramento AGP. A finalidade principal do barramento AGP era de aumentar a taxa de transferência das placas de vídeo fazendo com que elas não fossem mais instaladas no barramento PCI, e sim no barramento AGP, que é mais rápido. Tecnicamente falando o AGP não é um barramento, já que apenas um dispositivo é conectado nele: a placa de vídeo. É mais uma conexão ponto-a-ponto de alto desempenho usada apenas por placas de vídeo. A Intel lançou a primeira versão do barramento AGP (Accelerated Graphics Port ou Porta Gráfica Acelerada) em julho de 1996. Esse barramento trabalhava com um clock de 66 MHz transferindo 32 bits por vez, era alimentado com 3,3V e operava em dois modos: x1 e x2. O primeiro chipset a ter suporte a esse barramento foi o Intel 440LX, lançado no mercado em agosto de 1997. Em maio de 1998 a Intel lançou a segunda versão do barramento AGP que permitia o modo de operação x4 e era alimentado com 1,5V. O primeiro chipset a ter suporte a segunda versão do barramento AGP foi o Intel 815P, lançado no mercado em junho de 2000. A versão mais atual do barramento AGP é a terceira, desenvolvida em novembro de 2000, que na verdade é um aprimoramento da segunda versão, permitindo o modo de operação x8. O primeiro chipset a ter suporte a terceira versão do barramento AGP foi o Intel 865P, lançado no mercado em maio de 2003. Versão Modos de Operação Alimentação AGP 1.0 x1 e x2 3,3V AGP 2.0 x1, x2, x4 1,5V AGP 3.0 x1, x2, x4 e x8 1,5V Os modos de operação do barramento AGP dizem respeito a quantidade de dados que são transferidos por pulso de clock. O AGP x1 é capaz de transferir apenas um dado por pulso de clock. Como o barramento AGP opera a 66 MHz (66,66 MHz para ser mais preciso) transferindo 32 bits de dados por vez, a taxa de transferência máxima do barramento AGP x1 é de 266 MB/s, o dobro da do barramento PCI. O barramento AGP x2 trabalha transferindo dois dados por pulso de clock o que resulta em uma taxa de transferência de 533 MB/s. A segunda versão do barramento AGP introduziu o modo de operação x4, que permite transferir quatro dados por pulso de clock, obtendo assim uma taxa de transferência de 1066 MB/s. As placas de vídeo mais novas permitem operar no modo x8, que possui uma taxa de transferência de 2.133 MB/s, dezesseis vezes maior do que a do barramento PCI! Modo Clock Número de bits Dados por pulso de clock Taxa de Transferência AGP x1 66 MHz 32 bits 1 266 MB/s AGP x2 66 MHz 32 bits 2 533 MB/s AGP x4 66 MHz 32 bits 4 1.066 MB/s AGP x8 66 MHz 32 bits 8 2.133 MB/s Figura 2: Comparação entre as taxas de transferência do barramento PCI e AGP Além de operar com taxas de transferência elevadas, o barramento AGP também permite que a placa de vídeo use a memória RAM do micro com uma extensão de sua memória de vídeo, para o armazenamento de texturas e o elemento z (responsável pelo vetor de profundidade em imagens 3D), o que aumenta bastante o desempenho já que o barramento da memória é mais rápido do que o barramento AGP. Esse recurso é conhecido como DIME (Direct Memory Execute) ou AGP Texturing e não é suportado por todas as placas de vídeo AGP. Placas de vídeo AGP operando nos modos x1 e x2 são alimentadas com 3,3V, enquanto que as placas de vídeo x4 e x8 são alimentadas com 1,5V. As primeiras placas-mães com slot AGP permitiam apenas que placas de vídeo AGP alimentadas com 3,3V fossem instaladas. Se você instalasse uma placa AGP com alimentação de 1,5V em uma dessas antigas placas-mães, que permitem apenas alimentação de 3,3V, tanto a placa de vídeo como a placa-mãe poderia queimar! Para evitar esse tipo de problema, a especificação do barramento AGP definiu três tipos de slots: um chamado de Universal, que permite que tanto placas alimentadas com 1,5V ou 3,3V sejam instaladas; outro que permite apenas que placas alimentadas com 3,3V sejam instaladas; e um outro que deve ser usado apenas por placas de vídeo alimentadas com 1,5V. Em agosto de 1998 uma nova especificação do barramento AGP foi lançada: o AGP Pro. O AGP Pro definiu um slot maior, com mais pinos de alimentação, destinado a placas de vídeo 3D com alto consumo. O slot AGP Pro é compatível com as versões anteriores do barramento AGP, ou seja, você pode instalar placas de vídeo AGP convencionais alimentadas com 1,5V ou 3,3V em slots AGP Pro. Figura 3: Tipos de slots AGP Figura 4: Placa de vídeo alimentada com 1,5V sendo instalada em um slot AGP de 1,5V Figura 5: Não é possível instalar uma placa de vídeo de 3,3V em um slot AGP de 1,5V

Aconteceu no último dia 17 de junho, na cidade de São Paulo, o Intel Wireless Forum 3, evento que teve como objetivo abordar o futuro da tecnologia wireless e o impacto que a sua utilização causará na maneira como as comunicações de dados são realizadas hoje. O evento contou com a participação de empresas da área de telecomunicações, profissionais de TI, estudantes e jornalistas. O grande destaque desta terceira edição do Intel Wireless Forum foi a presença do vice-presidente sênior e diretor de tecnologia da Intel, Pat Gelsinger. Em sua apresentação, Pat falou sobre o renascimento do rádio em silício, tecnologia que integra de recursos de comunicação via rádio com os processadores e chipsets, desvendou o panorama das tecnologias wireless, e apresentou a tecnologia sem fio em que a Intel está apostando: o Wi-Max. O Wi-Max (IEEE 802.16) é uma tecnologia sem fio de longo alcance que permitirá conectar usuários a distâncias de 50 quilômetros, podendo atingir uma velocidade de transmissão de até 75 Mbit/s. Em coletiva com a imprensa, Pat Gelsinger fez dois anúncios importantes: o primeiro foi sobre a realização, pela primeira vez no Brasil, do IDF – Intel Developer Forum. O outro anúncio foi sobre um acordo firmado junto ao Ministério da Educação e Cultura – MEC. No acordo, está previsto o desenvolvimento de um projeto-piloto que conectará escolas à Internet utilizando tecnologia sem fio, como a Wi-Max e a Wi-Fi. O MEC, por sua vez, continuará apoiando a implantação do programa Educação para o Futuro da Intel, que tem por objetivo capacitar alunos e professores de licenciatura para utilização de novas metodologias de ensino, objetivando trazer tecnologia às salas de aula. Figura 1: Paulo Cunha – Diretor Corporativo da Intel (esquerda), Pat Gelsinger – Vice Presidente Mundial Sênior e CTO da Intel (centro) e Max Leite – Gerente de Programas de Tecnologia (direita). Gary Forni, Diretor do Grupo de Software da Intel, também marcou presença nesta edição do Intel Wireless Forum. O foco da sua apresentação foi na convergência entre a informática e a comunicação, mostrando tendências em serviços móveis. A Intel acredita que dispositivos móveis, tais como os telefones celulares, terão cada vez mais poder de computação. Telefones celulares que só oferecem serviços de voz não existirão mais segundo a Intel. Os telefones celulares do futuro suportarão voz, jogos, dados, rodarão aplicações em Java e tocarão músicas MP3. Durante sua apresentação, Gary fez algumas demonstrações utilizando um telefone celular que podia ler e-mails e tocar músicas MP3. Figura 2: Gary Forni, Diretor de Software da Intel. Figura 3: Telefone celular que toca música MP3. Figura 4: Telefone celular com acesso à Internet. No final do evento, um grupo de empresas locais demonstrou suas experiências com a tecnologia wireless, mostrando os benefícios que obtiveram com a sua utilização.

É incrível o esforço que os fabricantes de microprocessadores fazem para aumentar a performance dos processadores modernos. Técnicas como superpipeline, execução especulativa, execução fora de ordem, previsão de desvio e cache de memória, foram implementadas com o objetivo de aumentar o desempenho dos processadores. A tecnologia Hyper-Threading, desenvolvida pela Intel, é mais uma técnica criada para oferecer maior eficiência na utilização dos recursos de execução do processador. Segundo a Intel, a Hyper-Threading oferece um aumento de desempenho de até 30% dependendo da configuração do sistema. A tecnologia Hyper-Threading simula em um único processador físico dois processadores lógicos. Cada processador lógico recebe seu próprio controlador de interrupção programável (APIC) e conjunto de registradores. Os outros recursos do processador físico, tais como, cache de memória, unidade de execução, unidade lógica e aritmética, unidade de ponto flutuante e barramentos, são compartilhados entre os processadores lógicos. Em termos de software, significa que o sistema operacional pode enviar tarefas para os processadores lógicos como se estivesse enviando para processadores físicos em um sistema de multiprocessamento. Figura 1: Comparação de um processador com e sem tecnologia Hyper-Threading. Na Figura 1 vemos o diagrama de dois processadores. Em nosso diagrama, os registradores e controlador de interrupção foram chamados de “AS“. Na área denominada de “recursos de execução” estão todos os recursos que o processador necessita para executar as instruções. O processador da esquerda não suporta a tecnologia Hyper-Threading. O processador da direita suporta, duplicando seus registradores e controladores e compartilhado os recursos de execução entre os processadores lógicos, parecendo assim um sistema com dois processadores. Os modernos sistemas operacionais são SMP (Multiprocessamento Simétrico), ou seja, podem trabalhar com mais de um processador instalado no sistema, dividindo às tarefas entre os mesmos. A tecnologia Hyper-Threading estende essa ideia de forma que os sistema operacionais e software aplicativos dividam as tarefas entre os processadores lógicos. Figura 2: Sistema Multiprocessado sem tecnologia Hyper-Threading. Figura 3: Processador com tecnologia Hyper-Threading. As instruções CPUID são utilizadas pelo sistema operacional e aplicativos para identificar a presença da tecnologia Hyper-Threading nos processadores. Para quem não sabe, as instruções CPUID servem para informar ao software as características do processador instalado. Obviamente, os sistemas operacionais e sofware aplicativos têm que suportar a tecnologia Hyper-Threading para usufruir dos processamentos simultâneos. O primeiro processador da Intel a implementar a tecnologia Hyper-Threading foi o Intel Xeon. O Intel Xeon utiliza a arquitetura NetBurst e é voltado para o mercado de servidores. Apesar do foco da tecnologia Hyper-Threading ser os processadores para servidores de rede, já existem chipsets (Intel 845PE) para os novos processadores Pentium 4 que utilizam a tecnologia Hyper-Threading.

Em 1952, o físico Narinder Singh Kapany, com base nos estudos efetuados pelo físico inglês John Tyndall de que a luz poderia descrever um trajetória curva dentro de um material (no experimento de Tyndall esse material era água), pode concluir suas experiências que o levaram à invenção da fibra óptica. A fibra óptica é um excelente meio de transmissão utilizado em sistemas que exigem alta largura de banda, tais como: o sistema telefônico, videoconferência, redes locais (LANs), etc. Há basicamente duas vantagens das fibras ópticas em relação aos cabos metálicos: A fibra óptica é totalmente imune a interferências eletromagnéticas, o que significa que os dados não serão corrompidos durante a transmissão. Outra vantagem é que a fibra óptica não conduz corrente elétrica, logo não haverá problemas com eletricidade, como problemas de diferença de potencial elétrico ou problemas com raios. O princípio fundamental que rege o funcionamento das fibras ópticas é o fenômeno físico denominado reflexão total da luz. Para que haja a reflexão total a luz deve sair de um meio mais para um meio menos refringente, e o ângulo de incidência deve ser igual ou maior do que o ângulo limite (também chamado ângulo de Brewster). Figura 1: Exemplo de fibra óptica. As fibras ópticas são constituídas basicamente de materiais dielétricos (isolantes) que, como já dissemos, permitem total imunidade a interferências eletromagnética; uma região cilíndrica composta de uma região central, denominada núcleo, por onde passa a luz; e uma região periférica denominada casca que envolve o núcleo. O índice de refração do material que compõe o núcleo é maior do que o índice de refração do material que compõe a casca. Veremos agora a estrutura do cabo de fibra óptica (ver Figura 2). Figura 2: Estrutura da fibra óptica. Núcleo: O núcleo é um fino filamento de vidro ou plástico, medido em micra (1 μm = 0,000001m), por onde passa a luz. Quanto maior o diâmetro do núcleo mais luz ele pode conduzir. Casca: Camada que reveste o núcleo. Por possuir índice de refração menor que o núcleo ela impede que a luz seja refratada, permitindo assim que a luz chegue ao dispositivo receptor. Capa: Camada de plástico que envolve o núcleo e a casca, protegendo-os contra choques mecânicos e excesso de curvatura. Fibras de resistência mecânica: São fibras que ajudam a proteger o núcleo contra impactos e tensões excessivas durante a instalação. Geralmente são feitas de um material chamado kevlar, o mesmo utilizado em coletes a prova de bala. Revestimento externo: É uma capa que recobre o cabo de fibra óptica. Existem duas categorias de fibras ópticas: Multimodais e Monomodais. Essas categorias definem a forma como a luz se propaga no interior do núcleo. Multimodais: As fibras multimodais possuem o diâmetro do núcleo maior do que as fibras monomodais, de modo que a luz tenha vários modos de propagação, ou seja, a luz percorre o interior da fibra óptica por diversos caminhos. As dimensões são 62,5 μm para o núcleo e 125 μm para a casca. Dependendo da variação de índice de refração entre o núcleo e a casca, as fibras multimodais podem ser classificadas em : Índice Gradual e Índice Degrau. Figura 3: Fibra óptica multimodal. Monomodais: As fibras monomodais são adequadas para aplicações que envolvam grandes distâncias, embora requeiram conectores de maior precisão e dispositivos de alto custo. Nas fibras monomodais, a luz possui apenas um modo de propagação, ou seja, a luz percorre interior do núcleo por apenas um caminho. As dimensões do núcleo variam entre 8 μm a 10 μm, e a casca em torno de 125 μm. As fibras monomodais também se diferenciam pela variação do índice de refração do núcleo em relação à casca; classificam-se em Índice Degrau Standard, Dispersão Deslocada (Dispersion Shifed) ou Non-Zero Dispersion. Figura 4: Fibra óptica monomodal. Obs: As fibras ópticas transmitem luz com um comprimento de onda invisível ao olho humano. Portanto, nunca devemos olhar diretamente para uma fibra óptica enquanto ela estiver transmitindo, pois corremos o sério risco de ficarmos cego.