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.

Seria mais ou menos como se você morasse em uma casa qualquer e de repente se mudasse para uma casa idêntica à antiga, apenas com uma porta a mais na cozinha, 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.

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