Cache L2 integrado

O engenheiro da Intel que inventou a multiplicação de clock deve ter ganho vários prêmios, afinal, este recurso foi um dos fatores que possibilitaram as frequências assombrosas dos processadores atuais. Mas, este recurso também tem seus efeitos colaterais. Um deles, notado até mesmo num 486, é a lentidão do cache L2, pois como ele tradicionalmente se localizava na placa mãe, tinha sua freqüência de operação limitada à velocidade da placa, ou seja, apenas 33, 66 ou 100 MHz, muito mais lento que o processador.

Tínhamos então um gargalo, pois frequentemente os poucos dados gravados no cache L1 se esgotavam, fazendo com que o processador precisasse perder vários ciclos esperando que novos dados fossem entregues pelo cache L2.

Para solucionar este problema, a Intel resolveu integrar o cache L2 ao Pentium Pro, criando também um novo barramento, batizado de “Backside Bus” dedicado unicamente à comunicação entre o núcleo do processador e o cache L2. O uso de um barramento separado, permite que o cache opere na mesma freqüência do processador, independentemente da velocidade da placa mãe, trazendo a vantagem adicional de permitir o acesso simultâneo à memória RAM, já que temos dois barramentos distintos.

hospedagem de sites" />

Cortesia da Intel Corp.

Mesmo com o cache L2 trabalhando na mesma freqüência do processador, o cache L1 continua sendo necessário, pois apesar dos dois caches operarem na mesma freqüência, o barramento de dados do cache L1 é bem maior, o que permite taxas de transferências muito mais altas. O tempo de resposta do L1 também é menor, pois além de nele serem usadas memórias mais rápidas, a distância física a ser percorrida pelo sinal será sempre muito menor, já que o L1 faz parte do núcleo do processador.

Justamente devido ao cache, o Pentium Pro era muito difícil de produzir, pois a complexidade do cache L2 resultava em uma alta taxa de defeitos de fabricação. Como no Pentium Pro o cache L2 está embutido no mesmo invólucro do processador, um defeito no cache L2 condenava todo o processador à lata de lixo. Os problemas de fabricação contribuíam para tornar o Pentium Pro ainda mais caro.

Apesar de compartilhar o mesmo invólucro do processador, o cache L2 do Pentium Pro é formado por um chip separado. Isso permitiu que a Intel lançasse várias versões do Pentium Pro, equipadas com quantidades variadas de cache. Existiram três versões, com 256 KB, 512 KB e 1 MB de cache. O preço claro, crescia exponencialmente junto como cache, por isso os de 256 KB foram praticamente os únicos a serem comercializados em PCs domésticos e Workstations.

Quanto à frequência de operação, existiram apenas duas versões, de 166 MHz e 200 MHz. A limitação básica não foi a arquitetura do processador, mas sim o cache. Na época, a Intel tinha condições de lançar versões bem mais rápidas, mas não tinha como produzir chips de cache capazes de operar a mais de 200 MHz.