PROFILPELAJAR.COM

Pentium M
מידע כללי
יצרן	אינטל
הבא	Intel Core

Pentium M היא משפחה של מעבדי 32 סיביות חד-ליבתים x86 ניידים (עם מיקרו-ארכיטקטורת Intel P6 משפורת) שנחשפה לראשונה בינואר 2003, והוו חלק מפלטפורמת המחשבים הניידים של אינטל "כרמל", תחת שם המותג החדש שהושק אז - Centrino^[1]. היא פותחה על ידי צוות אינטל ישראל במרכז הפיתוח בחיפה, בראשות דדי פרלמוטר^[1].

למעבדי ה-Pentium M היה הספק תרמי מרבי (TDP) של 5–27 W בהתאם לדגם, והם נועדו לשימוש במחשבים ניידים (ולכן הסיומת "M" עובר Mobile). הם התפתחו מליבת המעבד האחרון ממותג Pentium III על ידי הוספת ממשק ה-front-side bus (FSB) של Pentium 4, ורכיבים משופרים של פענוח והנפקת הוראות, חיזוי ענפים משופר, תמיכה ב-SSE2 וזיכרון מטמון גדול בהרבה. ה-Pentium M נועד לענות על הביקורת שנמתחה על מעבדי הפנטיום 4 ששיווקה באותה עת למחשבים הניידים, שלא התאימו לצריכת האנרגיה הנמוכה הנדרשת ממחשוב נייד ונחשבו לבזבזני סוללה^[2].

המעבד הראשון ממשפחת ה-Pentium M, היה בעל בשם הקוד "בניאס" (Banias), ואחריו הושק ה"דותן" (Dothan).

קו ה-Pentium M הוסר מהמחירונים הרשמיים של החברה ביולי 2009, כאשר המעבדים ממותגי Pentium M הוחלפו על ידי מעבד "יונה" כפול ליבה נייד ממותג Core עם מיקרו-ארכיטקטורה שונה.

סקירה כללית

ה-Pentium M ייצג שינוי כיוון רדיקלי עבור אינטל, שכן הוא לא היה פשוט גרסה בעלת צריכת חשמל נמוכה של ה־Pentium 4 עבור מחשב שולחן עבודה, אלא גרסה ששונתה מאוד של עיצוב Pentium III Tualatin (שבעצמו היה מבוסס על עיצוב הליבה של Pentium II, שבתורו היה אבולוציה משופרת מאוד של ה־Pentium Pro). הוא הותאם ליעילות צריכת חשמל, מאפיין חיוני להארכת חיי הסוללה של המחשב הנייד. פועל עם צריכת חשמל ממוצעת נמוכה מאוד ותפוקת חום נמוכה בהרבה ממעבדים שולחניים, ה-Pentium M פעל במהירות שעון נמוכה יותר מגרסת המחשב הנייד של ה־Pentium 4 (The Pentium 4-Mobile, או P4-M ), אך עם ביצועים דומים או טובים יותר.

ה-Pentium M חיבר את ליבת הביצוע של ה-Pentium III עם ממשק תואם Pentium 4, עם רכיבים משופרים. כדי לעמוד במשימה של צמצום ההספק הנצרך מבלי לפגוע בתפקוד המעבד פותחו כמה שיטות חדשות. כולל תדר שעון ומתח ליבה המשתנים באופן דינמי, המאפשרים ל-Pentium M להגביל את מהירות השעון כשהמערכת לא פועלת על מנת לחסוך באנרגיה, באמצעות טכנולוגיית SpeedStep 3 (שיש לה יותר שלבי שינה מאשר גרסאות קודמות של SpeedStep)^[3]. טכנולוגיה זו מאתרת את היחידות בתוך המעבד הנותרות ללא שימוש ברגעים נתונים, וסוגרת אותן עד שיידרשו לפעול. הייחוד הטכנולוגי טמון ביכולתו של המעבד לחזות מראש מתי לכבות או להפעיל יחידות שונות בשבב. יכולת זו מבוססת על פיתוח אלגוריתמים שמוודאים כי המעבד לא ייקלע למצב שבו יחידת עיבוד כבויה דווקא ברגע שבו היא נדרשת לבצע חישוב^[2].

טכנולוגיה נוספת שפותחה עבור הבניאס היא "תיאום מעגלים" (Optimized Circuit); במסגרתה אותרו במעבד המרכיבים האטיים ביותר, שבפועל הם אלה שקובעים מה יהיה קצב פעולתו של המעבד. כך לדוגמה, אם במעבד קיימים מעגלים שיכולים לעבוד במהירות של 1.8 ג'יגה-הרץ ומעגלים המסוגלים לעבוד רק במהירות של 1.5 ג'יגה-הרץ, המעגלים האטיים יקבעו את מהירות המעבד. טכנולוגיה שלישית מבוססת על שיפור מבנה הפקודות המועברות אל המעבד, בשיטה הנקראת "התכה" (Fusion), המאפשרת למזג כמה פקודות לאחת; כלומר, לבצע חישובים מסוימים בפחות פקודות מאשר תוכנן במקור. על ידי כך ניתן לשפר את המהירות, מבלי להגדיל את ההספק^[2].

למרות שאינטל שיווקה את ה-Pentium M באופן בלעדי כמוצר למחשבים ניידים, יצרני לוחות אם סיפקו לוחות תואמים ל-Pentium M שהיו מיועדים גם יישומי תחנות עבודה ושרתים ששווקו כפתרון לצריכת אנרגיה נמוכה ורעש מינימלי של מערכת הקירור. מעבדי Pentium M שימשו גם יצרני מערכות משובצות מכיוון שצריכת החשמל הנמוכה איפשרה עיצוב של מחשבים משובצים ללא מאווררים ממוזערים^[4].

בניאס

מכיוון שקו מוצרי Pentium M תוכנן בישראל, ראש הצוות בחיפה מולי אדן בחר לו את שם הקוד 'בניאס", על שם אתר העתיקות בניאס שברמת הגולן^[2]. צוות אינטל חיפה עבד קודם על בקר הזיכרון עבור מעבד "תמנע", שהתבסס על עיצובים קודמים של בקר זיכרון P6, דבר שהעניק להם ידע מפורט על ארכיטקטורת P6 שבה השתמשו כאשר אינטל נתנה להם את הובלת פרויקט החירום לפיתוח מעבד נייד. מעבד "תמנע" יועד עבור מחשבים במחיר נמוך, והיה אמור לצאת לשוק במחצית השנייה של שנת 2000^[5], אך הוא בוטל עקב עיכובים בפיתוח שלו^[6]. הוא היה חדשני בניסיון לשלב בין רכיבים גרפיים לבקר זיכרון, במקום שייצרן או הצרכן יתקין בנוסף כרטיס מסך גרפיים יקרים במחשב, עבור יישומים גרפיים כבדים^[7]. לשם הגדלת צוות הפיתוח בחיפה בעוד 270 עובדים, קיבלה אינטל ישראל הטבות מס בסך 55.5 מיליון דולר ממרכז ההשקעות במשרד התעשייה והמסחר^[8].

בהינתן קוד המוצר 80535, בתחילה לא הייתה לו סיומת מספר דגם, אך זוהה מאוחר יותר כ-Pentium M 705. הוא יוצר על בתהליך של 130 ננומטר, הושק בתדרים מ-900 מגה-הרץ עד 1.7 ג'יגה-הרץ, והיה לו 1 מגה-בייט של מטמון ברמה 2. ממוצע חום הליבה TDP (Thermal Design Power) היה 24.5 וואט.

יתרונו המרכזי של המעבד היה טמון ביכולות האלחוט המובנות שלו, תוך שימוש בתקן Wi-Fi" - IEEE 802.11", לקישור רשתות אלחוטיות, שהחל להיות נפוץ בעולם. בשלב הראשון הוצע המעבד רק בתקן האלחוט הראשון, מסוג B802.11, המאפשר העברה של מידע במהירות של 11 מגה-ביט לשנייה, ובהמשך הורחב המעבד גם לשימוש בתקן המהיר יותר של A802.11, המאפשר העברת מידע במהירות של 54 מגה-ביט לשנייה^[9]. החברה החליטה שלא לכלול את תקן האלחוט המתחרה, "בלוטות'", שחדירתו לשוק הצרכני לא הצליחה באותה עת. עקב כך שיווקו בישראל לא אושר מאחר שפועל בתדרים שלא היו מורשים עדיין על ידי משרד התקשורת^[10].

המעבד הושק במרץ 2003, עם מסע פרסום שיווקי בעלות של 300 מיליון^[11]. במסגרת הקמפיין אינטל הפנתה מאמצים רבים לשיווק המעבד בשווקים רבים במקביל, לרבות ארמות הברית, בריטניה, צרפת, גרמניה אוסטרליה ודרום קוריאה. הקמפיין לווה בתשדירים בטלוויזיה ובעיתונות^[12]. הצלחת המעבד הביאה לצמיחה דו-ספרתית שנתית בהכנסות אינטל, שלוש שנים ברציפות^[13].

דותן

ב-17 בספטמבר 2003, חשפה אינטל תוכניות להשקת הדור הבא של מעבדי ה-Pentium M שלה, שנקראו בשם הקוד "דותן". על שם תל דותן, והוא הושק רשמית ב-10 במאי 2004. מעבדי Dothan Pentium M (קוד מוצר 80536, CPUID 0x6DX) הם בין מעבדי אינטל הראשונים שזוהו באמצעות "מספר מעבד" ולא דירוג מהירות שעון; דבר זה אפשר הבחנות מדויקות יותר בין סוגים שונים של מעבדים^[14].

מעבדי Dothan Pentium M מסדרת 700 שומרים על אותו עיצוב בסיסי כמו ה-Banias Pentium M המקורי, אך יוצרו בתהליך של 90 ננומטר, עם זיכרון מטמון גדול פי שניים. שטח המעבד, היה 87 מילמטר רבוע, נשאר באותה סדר גודל כמו הפנטיום M המקורי, למרות שסדרת 1000 מכילה כ-140 מיליון טרנזיסטורים, אם כי צריכת החשמל במהירויות שעון נמוכות גדלה^[15].

גרסאות של ליבת "דותן" הושקו ברבעון הראשון של 2005 עם ערכות השבבים Sonoma ותמכו ב-533 MT/s FSB ו- XD^[16]. ביולי 2005, אינטל הוציאה לשוק את ה-780 וגרסת המתח הנמוך 778. לקו המעבדים היו דגמים הפועלים במהירויות שעון מ-1.0 GHz עד 2.26 GHz . הדגמים עם תדרים נמוכים יותר היו מעבדי מתח נמוך או מתח נמוך במיוחד שנועדו לשיפור חיי הסוללה והפחתת תפוקת החום^[17].

Core Solo ו-Core Duo

הדור הבא של המעבדים, בשם הקוד "יונה", התבססו על ארכיטקטורת ה-Enhanced Pentium M, והושקו תחת המותג Intel Core, כ־Core Duo ו־Core Solo ברבעון הראשון של 2006^[18]. זאת בעקבות הצלחת סדרת Pentium M, הנהלת אינטל החליטה שצוות הפיתוח הישראלי יהיה אחראי על פיתוח כל משפחת המחשבים של החברה, מחשבים אישיים ושרתים, וליצור דור חדש של מחשבים מרובי ליבות^[19].