Pentium M

El Pentium M es la familia de microprocesadores x86 de un solo núcleo y 32 bits para dispositivos móviles de Intel , basados ​​en la microarquitectura P6 de sexta generación, introducida en marzo de 2003 y que formaban parte de la plataforma para portátiles Intel Carmel bajo la entonces nueva marca Centrino . ^{[ 2 ]} Los procesadores Pentium M tenían una potencia de diseño térmico (TDP) máxima de 5 a 27 W, según el modelo, y estaban destinados a su uso en portátiles (de ahí el sufijo "M" que significa móvil ). Evolucionaron a partir del núcleo de la última CPU de la marca Pentium III , añadiendo la interfaz del bus frontal (FSB) del Pentium 4 , un front-end de decodificación y emisión de instrucciones mejorado, una predicción de bifurcaciones mejorada , compatibilidad con SSE2 y una caché mucho mayor.

El Pentium M reemplazó la versión para portátiles del Pentium 4 (el Pentium 4-Mobile o P4-M ), que sufría problemas de consumo de energía y sobrecalentamiento. Al primer procesador con la marca Pentium M , cuyo nombre en clave era Banias , le siguió el Dothan . ^{[ 3 ]} La línea Pentium M se eliminó de las listas de precios oficiales en julio de 2009, cuando los procesadores con la marca Pentium M fueron reemplazados por la línea móvil Pentium Dual-Core .

El Pentium M representó un cambio radical para Intel, ya que no solo fue la línea de procesadores insignia para portátiles de 2003 a 2006, sino que es una versión muy modificada del diseño Pentium III Tualatin (a su vez basado en el diseño del núcleo Pentium II , que a su vez había sido una evolución muy mejorada del Pentium Pro ). Está optimizado para la eficiencia energética, una característica vital para extender la duración de la batería de los ordenadores portátiles. Con un consumo energético medio muy bajo y una emisión de calor mucho menor que los procesadores de escritorio, el Pentium M funciona a una velocidad de reloj inferior a la versión para portátiles del Pentium 4 (el Pentium 4-Mobile o P4-M ), pero con un rendimiento similar: un  Pentium M de 1,6 GHz puede alcanzar o incluso superar el rendimiento de un  Pentium 4-M de 2,4 GHz. ^{[ 4 ]} El Pentium M 740 ha sido probado para funcionar hasta aproximadamente 7400 MIPS y 3,9 GFLOPS (usando SSE2). ^{[ 5 ]}

El Pentium M combinó el núcleo de ejecución del Pentium III con una interfaz de bus compatible con el Pentium 4, un front-end de decodificación/emisión de instrucciones mejorado, una predicción de bifurcaciones optimizada, compatibilidad con SSE2 y una caché mucho mayor. La caché secundaria, que suele consumir mucha energía, utiliza un método de acceso que solo activa la parte a la que se accede. La principal intención de la gran caché era mantener una parte considerable disponible para el procesador incluso cuando la mayor parte de la caché L2 estuviera desactivada, pero su tamaño resultó en una notable mejora del rendimiento.

Otros métodos de ahorro de energía incluyen la frecuencia de reloj y el voltaje del núcleo variables dinámicamente, lo que permite al Pentium M limitar la velocidad de reloj cuando el sistema está inactivo para conservar energía, utilizando la tecnología SpeedStep 3 (que tiene más fases de suspensión que las versiones anteriores de SpeedStep). Con esta tecnología, un  Pentium M de 1,6 GHz puede limitar eficazmente la velocidad de reloj a 600  MHz, 800  MHz, 1000  MHz, 1200  MHz, 1400  MHz y 1600  MHz; estos estados de reloj intermedios permiten a la CPU limitar mejor la velocidad de reloj según las condiciones. Los requisitos de energía del Pentium M varían de 5  vatios en reposo a 27  vatios a plena carga. Esto es útil para los fabricantes de portátiles, ya que les permite incluir el Pentium M en portátiles más pequeños.

Aunque Intel comercializó el Pentium M exclusivamente como un producto para dispositivos móviles, fabricantes de placas base como AOpen , DFI y MSI lanzaron placas compatibles con Pentium M diseñadas para entusiastas de la informática, HTPC , estaciones de trabajo y servidores. ASUS desarrolló un adaptador, el CT-479, para permitir el uso de procesadores Pentium M en placas base ASUS seleccionadas, diseñadas para procesadores Pentium 4 Socket 478. Shuttle Inc. ofreció ordenadores de sobremesa con procesador Pentium M, comercializados por su bajo consumo energético y mínimo ruido del sistema de refrigeración. Los procesadores Pentium M también son de interés para los fabricantes de sistemas embebidos, ya que su bajo consumo permite el diseño de PC embebidos miniaturizados y sin ventilador. Además, el Pentium M responde muy bien a la reducción de voltaje , que se puede realizar con los programas Notebook Hardware Control o RMClock.

El equipo de Intel Haifa había estado trabajando previamente en el controlador de memoria para Timna , que se basaba en diseños anteriores de controladores de memoria P6, lo que les proporcionó un conocimiento detallado de la arquitectura P6 que utilizaron cuando Intel les asignó un proyecto urgente para crear una CPU móvil de respaldo. ^{[ 6 ]} Como la línea M se diseñó originalmente en Israel , ^{[ 7 ]} el primer Pentium M se identificó con el nombre en clave Banias , en honor a un sitio antiguo en los Altos del Golán . Dado el código de producto 80535, inicialmente no tenía sufijo de número de modelo, pero más tarde se identificó como el Pentium M  705. Se fabricó en un  proceso de 130 nm, se lanzó en frecuencias de 900  MHz a 1,7  GHz utilizando un FSB de 400 MT/s y tenía 1 megabyte (MB) de caché de nivel 2. El TDP (potencia de diseño térmico) promedio del núcleo es de 24,5 vatios. 

Los procesadores de la familia Banias admiten internamente la Extensión de Dirección Física (PAE), pero no muestran la bandera de compatibilidad con PAE en su información CPUID ; esto provoca que algunos sistemas operativos (principalmente distribuciones de Linux) se nieguen a arrancar en dichos procesadores, ya que la compatibilidad con PAE es necesaria en sus núcleos. ^{[ 8 ]} El uso de la opción de arranque de Linux 'forcepae' permitirá que Linux arranque utilizando PAE en estos casos. Windows 8 y versiones posteriores también se niegan a arrancar en estos procesadores por la misma razón, ya que requieren específicamente la compatibilidad con PAE para funcionar correctamente. Intentar arrancar Windows 8 y versiones posteriores con estos procesadores instalados (así como en los primeros procesadores de la familia Dothan sin la bandera de compatibilidad con PAE habilitada en su información CPUID) dará como resultado un fallo al intentar cargar ntoskrnl.exe al principio del proceso de arranque, con el código de error 0xc0000260 (UNSUPPORTED_PROCESSOR). ^{[ 9 ]}

El 17 de septiembre de 2003, Intel presentó sus planes para lanzar la siguiente generación de procesadores Pentium M, conocidos por ellos con el nombre en clave "Dothan". Recibió su nombre de otra antigua ciudad de Israel y se lanzó oficialmente el 10 de mayo de 2004. Los procesadores Dothan Pentium M (código de producto 80536, CPUID 0x6DX) se encuentran entre los primeros procesadores de Intel identificados mediante un "número de procesador" en lugar de una velocidad de reloj; esto permitió una distinción más precisa entre los diferentes tipos de procesadores. Las versiones iniciales de Dothan con un bus frontal (FSB) de 400 MT/s se conocen como Pentium M 710 (1,4  GHz), 715 (1,5  GHz), 725 (1,6  GHz), 735 (1,7  GHz), 745 (1,8  GHz), 755 (2,0  GHz) y 765 (2,1  GHz). ^{[ 10 ] [ 11 ]} Todos estos modelos iniciales de Dothan tienen un TDP de 21  W y una  caché L2 de 2 MB.

Estos procesadores Dothan Pentium M de la serie 700 conservan el mismo diseño básico que el Banias Pentium M original, pero se fabrican con un proceso de 90 nm ^y cuentan  con el doble de caché secundaria. El tamaño del chip, de 87  mm² , se mantiene en el mismo rango que el del Pentium M original, a pesar de que la serie 1000 contiene aproximadamente 140 millones de transistores, la mayoría de los cuales conforman la caché de 2 MB. El TDP también se reduce a 21 vatios con el FSB de 400 MT/s (frente a los 24,5 vatios del Banias), aunque el consumo de energía a velocidades de reloj más bajas ha aumentado considerablemente. Sin embargo, las pruebas realizadas por sitios web de análisis de hardware de terceros muestran que los portátiles equipados con Banias y Dothan tienen una duración de batería prácticamente equivalente. Además, estos sitios web han evaluado el rendimiento del Dothan, que en la mayoría de las situaciones es entre un 10 % y un 20 % superior al del Banias.   

Las revisiones del núcleo Dothan se lanzaron en el primer trimestre de 2005 con los chipsets Sonoma y admitían un  FSB de 533 MT/s y XD (nombre de Intel para el bit NX ); y se habilitó el indicador de soporte PAE en CPUID, a diferencia de los Pentium M anteriores que mostraban PAE no disponible. Esto resolvió los errores de arranque en las distribuciones de Linux, así como con Windows 8 y versiones posteriores. Estos procesadores Dothan revisados ​​incluyen los modelos 730 (1,6  GHz), 740 (1,73  GHz), 750 (1,86  GHz), 760 (2,0  GHz), 770 (2,13  GHz) y 780 (2,26 GHz) y tienen un TDP de 27  W y una  caché L2 de 2 MB.

En julio de 2005, Intel lanzó el 780 (2,26  GHz) y el 778 de bajo voltaje (1,60  GHz).

La línea de procesadores incluía modelos con velocidades de reloj de 1,0  GHz a 2,26  GHz. Los modelos con frecuencias más bajas eran CPU de bajo voltaje o ultrabajo voltaje, diseñadas para mejorar la duración de la batería y reducir la generación de calor. Los modelos 718 (1,3  GHz), 738 (1,4  GHz) y 758 (1,5  GHz) son de bajo voltaje (1,116  V) con un TDP de 10  W, mientras que los modelos 723 (1,0  GHz), 733 (1,1  GHz) y 753 (1,2  GHz) son de ultrabajo voltaje (0,940  V) con un TDP de 5  W.

Un microprocesador de ultrabajo consumo basado en el Dothan, fabricado con un  proceso de 90 nm, con una caché L2 de 512 KB y un bus frontal (FSB) de 400 MT/s.

La siguiente generación de procesadores, con nombre en clave Yonah , se basaba en la arquitectura Enhanced Pentium M y se lanzó bajo la marca Intel Core , como Core Duo y Core Solo .

• P6 (microarquitectura)
• Centrino
• Lista de procesadores Intel Pentium M

• Página principal de Intel sobre el Pentium M (a través de Internet Archive)
• Lista de Intel de todas las variantes del Pentium M
• Tabla comparativa de procesadores Intel
• Página principal del software "Control de hardware de portátiles"
• Página principal del software "Linux-PHC" para reducir el voltaje de un Pentium M con Linux.
• Detalles de Yonah de X86-secret (traducido del francés al inglés mediante Google).
• AnandTech: Vista previa del rendimiento de Yonah
• SpeedswitchXP - Control de frecuencia de la CPU para portátiles