BETA - rubrica Hardware

databook CPU Socket 7

Diamo uno sguardo per una corretta configurazione alle principali caratteristiche dei prodotti recenti di AMD, Cyrix e Intel.

di Andrea Nenni

Rispetto al mio articolo dello scorso anno sono stati introdotti molti nuovi processori e anche la scelta del chipset su piattaforma Socket 7 è diventata più critica; vediamo intanto i nuovi arrivati e le loro principali caratteristiche, per un corretto settaggio, in questa tabellina.
 
CPU int. clock 
MHz
ext clock 
Mhz
Multiplier Voltage 
Core-I/O
Power Dissipation 
max.-typical (W)
Intel Pentium MMX-233 233,3 66,6 3,5 2,8-3,3 17,0-7,9
Intel Pentium MMX-200 200 66,6 3 2,8-3,3 15,7-7,3
Intel Pentium MMX-166 166,6 66,6 2,5 2,8-3,3 13,1-6,1
AMD K6-233 233,3 66,6 3,5 3,2-3,3 28,3-17,0
AMD K6-200 200 66,6 3 2,9-3,3 20,0-12,0
AMD K6-166 166,6 66,6 2,5 2,9-3,3 17,2-10,3
AMD K5-PR166 116,6 66,6 1,75 3,5-3,5 nc
Cyrix 6x86MX-PR266 233,3 66,6 3,5 2,9-3,3 27-16,2
Cyrix 6x86MX-PR266 225 75 3 2,9-3,3 26,1-15,7
Cyrix 6x86MX-PR233 200 66,6 3 2,9-3,3 22,9-13,7
Cyrix/IBM 6x86MX-PR233 187,5 75 2,5 2,9-3,3 21,8-13,1
IBM 6x86MX-PR233 166,6 83,3 2 2,9-3,3 20,2-12,1
Cyrix/IBM 6x86MX-PR200 166,6 66,6 2,5 2,9-3,3 20,2-12,1
Cyrix/IBM 6x86MX-PR200 150 75 2 2,9-3,3 18,9-11,4
Cyrix/IBM 6x86MX-PR166 150 60 2,5 2,9-3,3 18,9-11,4
Cyrix/IBM 6x86MX-PR166 133,3 66,6 2 2,9-3,3 17,6-10,6
Cyrix/IBM 6x86L-P200+ 150 75 2 2,8-3,3 nc
Cyrix/IBM 6x86L-P166+ 133,3 66,6 2 2,8-3,3 nc
Cyrix/IBM 6x86L-P150+ 120 60 2 2,8-3,3 nc
Cyrix 6x86L-P133+ 110 55 2 2,8-3,3 nc
Cyrix/IBM 6x86L-P120+ 100 50 2 2,8-3,3 nc

Notiamo subito che AMD, con il K6, è tornata ad etichettare i processori con la frequenza effettiva e non con il sistema Pentium Rating. Anche se, a dire il vero, i primi esemplari usavano il nuovo PR2 che prende a termine di paragone il Pentium Pro; visto che i due dati coincidevano, e forse anche per maggior chiarezza, vista l'esistenza di ben quattro tipi di Pentium diversi (con prestazioni ben differenti), ha fatto marcia indietro.
Cyrix e IBM (quest'ultima produce al solito i chip per la prima e ne rivende una parte con il suo marchio) proseguono, invece, nell'uso del PR anche per i 6x86MX, confrontandoli però con i Pentium MMX; propongono però, adesso, anche diversi modelli con medesime prestazioni dichiarate ma diverse frequenze, per una gamma molto vasta (se non esagerata).
Ovviamente clock diversi danno risultati prestazionali diversi sotto condizioni particolari: quello interno più elevato favorisce operazioni CPU bound su piccole quantità di dati mentre quello esterno più alto è vantaggioso con dati più ampi o magari un multitasking spinto e con le operazioni di I/O, a patto che la scheda madre gestisca efficacemente il clock superiore sopratutto ai 66 MHz.
Aggiungo che la gamma fornisce un implicita garanzia di funzionamento per tuti i modelli con bus a 75MHz, e anche a 83, per la revisione B di IBM, e siccome i test di funzionamento riguardano fondamentalmente il clock interno massimo garantito un possessore di PR200 166/66 B, scheda madre permettendo, si può ritrovare un PR233 in tutta sicurezza.
In realtà sul mercato al dettaglio i modelli disponibili correntemente sono solamente il PR166 con bus a 66, i due PR200 e il PR225 con bus a 75, mentre i PR266 non si sono ancora visti; il PR166 con bus a 60, infine, è giustificato solamente sui portatili per ridurre il consumo, e anche dei 6x86L si trovano facilmente solo le versioni P166 e P200.
Sui nuovi processori MMX Intel non c'è quasi nulla da dire, tranne osservare la ridotta dissipazione termica frutto di una minor complessità del chip, il quale ha, infatti, anche prestazioni inferiori a K6 e 6x86MX, sopratutto sul codice a 32 bit nel quale questi ultimi avvicinano la famiglia Pentium Pro/II; conserva, invece, un lieve vantaggio sulle operazioni FP e MMX, più marcato nei riguardi del Cyrix; aggiungo che per i portatili vengono prodotti anche Pentium MMX con le vecchie frequenze 150/60 e 133/66 MHz. 
Osserviamo poi che tutti i processori, tranne l'ormai vecchio K5, hanno bisogno di un voltaggio più basso per il nucleo del processore, ottenuto con un regolatore di tensione supplementare sulla scheda madre, in pratica l'unico requisito hardware per le CPU di classe MMX su Socket 7; ovviamente tutti i nuovi arrivati sono MMX ad eccezione del K5 e dei 6x86L, semplici evoluzioni dei vecchi modelli visti l'anno scorso. 
Anche in questo caso le tensioni indicate in tabella sono quelle nominali, mentre il range raccomandato è in realtà più ampio, e ovviamente per diminuire la non indifferente generazione di calore è consigliabile scegliere valori inferiori. Vediamo qui di seguito gli intervalli consigliati. 
 
CPU Family Core Voltage (Vcc2) I/O Voltage (Vcc3)
Pentium MMX 2,7-2,9 3,135-3,6
K6 233 3,1-3,3 3,135-3,6
K6 166-200 2,755-3,045 3,135-3,6
K5 3,45-3,60 3,45-3,60
6x86MX 2,8-3,0 3,135-3,465
6x86L 2,63-2,97 3,15-3,45

Considerate anche che la tendenza per i prossimi K6 e 6x86 MX con clock più elevato (300 MHz e oltre) è quella di scendere verso i 2,5 Volt per il core, quindi la presenza di tensioni inferiori ai 2,8 sulla scheda madre può ritornare molto utile per i futuri upgrade.
I siti AMD e IBM sono al solito particolarmente ricchi di informazioni tecniche e commerciali: fra i tanti dati trovo molto utili, e vi riporto localmente, le pagine con le decrizioni delle sigle package di K5 (vedi), K6 (vedi), 6x86 (vedi) e 6x86MX (vedi) nonchè un elenco con tutti i part number (vedi) di tutti i 6x86 IBM.
Quasi tutte le mother board di ultima generazione hanno un minor numero di settaggi relativo alla famiglia del microprocessore, che viene riconosciuta e configurata automaticamente dal BIOS grazie agli onnipresenti registri CPU ID; questo è un bene se si conosce il sito Internet del produttore poichè permette spesso di aggiungere il supporto per nuove versioni con un semplice upgrade della Flash ROM; viceversa in mancanza di un aggiornamento del produttore si rischia di non poter montare anche nuove CPU molto simili che non richiedono supporti particolari ma che non vengono riconosciute. 
Ancora una volta quindi non vi affidate assolutamente a MB sconosciute perchè rischiate di chiudervi la strada alle future competitive novità su Socket 7 da AMD e Cyrix; nel caso in cui, viceversa, si voglia montare semplicemente una versione con un clock maggiore è spesso possibile supplire con adeguati settaggi di clock e sopratutto moltiplicatori riportati qui in tabella. 
 
BF0 BF1 BF2 K6 Pentium MMX (P55) 
6x86MX
Pentium (P54) K5 
PR120-166
K5 
PR75-100
6x86
1 1 1 3,5 3,5 1,5 1,5 1,5 2
0 1 1 2 2 2 1,5 2 3
0 0 1 2,5 2,5 2,5 1,75
1 0 1 3 3 3 2*
0 1 0 4
0 0 0 4,5
1 0 0 5
1 1 0 5,5
* Il moltiplicatore 2x del K5 non è in realtà documentato ed era previsto per una versione PR200 a 133/66 Mhz mai uscita. 

Nelle prime tre colonne sono riportati direttamente i livelli logici dei segnali di I/O BF0, BF1 e BF2 corrispondenti rispettivamente ai pin Y33, X34 e W35 che vengono campionati in fase di boot; quasi sempre c'è una corrispondenza diretta con dei jumper o microswitch per cui è facile desumere configurazioni non previste anche se manca una tabellina esplicita sul manule; per i più curiosi e per chi vuole ovviare alla mancanza dei settaggi per moltiplicatori maggiori con saldatore e stagno ecco il pin-out (vedi) del K6. 
Ovviamente alcune versioni a clock medio-basso del Pentium P54 mancano dei moltiplicatori più alti, invece alcuni esemplari del P55 166 MMX arrivano con i moltiplicatori superiori a 2,5 inibiti in fase di packaging per impedire overclock facili e fonte di varie truffe in passato (sopratutto con i P75 e 133 rivenduti come modelli superiori dopo una sofisticata riverniciatura oppure semplicemente a cabinet sigillato).

Per chiudere giusto qualche nota sui chipset, come ad esempio il fatto troppo spesso trascurato del limite di 64 MB per l'area di RAM coperta dalla cache L2 dell'altrimenti buon Intel Triton TX. Questa caratteristica, quasi sicuramente aggiunta intenzionalmente visto che il precedente HX copre un'area ben più vasta, rappresenta una specie di bomba ad orologeria innescata pronta ad esplodere nel corso del '98 ai primi upgrade a 96 o 128 MB con un sensibile rallentamento delle prestazioni, proprio quando la campagna pubblicitaria del Pentium II sarà agli apici.
Oltretutto gli OS moderni fra cache del disco dinamiche che occupano tutta la RAM libera e assegnazioni delle aree a partire dagli indirizzi più alti ricadono sistematicamente nella zona oltre i 64 MB anche con una sola applicazione leggera quindi è decisamente sconsigliabile superare tale soglia con il TX per evitare decadimenti prestazionali.
Sono invece esenti da questo limite alcuni recenti ottimi chipset AMD, VIA e SiS che oltretutto gestiscono anche più di 512 KB di cache esterna e supportano il bus a 75MHz; in particolare il VIA Apollo 580 VPX e i SiS 5571, 5581, 5582, 5597 e 5598 hanno il PCI asincrono o con divisore 2,5 oltre al solito 2 per rimanere entro i 33 MHz dello standard e tranne il 5571 supportano ufficialmente i 75 MHz, i velocissimi VIA Apollo VP2 e il gemello AMD 640 invece lo supportano solo ufficiosamente visto il PCI a 37,5 MHz che può creare problemi con alcune schede PCI ma sono comunque privi di tutti i problemi sui timing delle memorie e sopratutto sul controller IDE PCI integrato che affliggono diverse MB basate su Triton TX.
Tutti i chipset VIA inoltre supportano la modalità linear burst della cache esterna delle CPU  Cyrix/IBM che attivata porta un vantaggio prestazionale di qualche punto percentuale e dai risultati dei benchmark appaiono particolarmente ottimizzati anche per l'AMD K6.

Alla prossima!


Per i siti dei costruttori potete consultare la mia lista, all'indirizzo http://www.comune.roma.it/COMUNE/bbs/vip/links-hw.html.  Per contattarmi consultate la pagina di redazione.

Acceso n. - 12/1997


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