Процессоры Celeron.           

На сегодняшний день Celeron – это не определённый процессор фирмы Intel, а торговая марка процессоров для low-end-решений, или бюджетных систем, в отличие от процессоров Pentium, ориентированных на middle/high-end- решения, или высокопроизводительные системы. Начиная с 1998 года, когда фирма Intel впервые сказала слово “Celeron”, вышло несколько процессоров, имеющих такое название, но отличающихся друг от друга довольно сильно. Семейству Celeron и посвящён этот краткий обзор.

     Первый процессор Celeron был официально объявлен фирмой Intel 15 апреля 1998 года. К этому времени процессор Pentium-II выпускался уже почти год. Но рыночная ситуация сложилась таким образом, что Intel процессором Pentium-II закрывала только дорогой сегмент рынка, а на рынке low-end систем господствовала AMD с процессорами K6-2. Системы на основе P-II изначально позиционировались как high-end, и, таким образом, Intel потеряла часть рынка. Для исправления маркетинговой ситуации и был выпущен процессор Celeron – фактически испорченный P-II.

Первые Celeron’ы выпускались под Slot-1 и представляли из себя ядро Deschutes (P-II по 0.25-микронной технологии) без кэша второго уровня. Назывались они Covington (внутреннее название фирмы Intel).  Процессоры выпускались с рабочими частотами 266 и 300 МГц, частота системной шины 66 МГц, кэш L1 - 32 Кбайта (по 16 Кбайт для данных и инструкций), кэш L2 отсутствует. Напряжение питания ядра составляет 2.0 В. Несмотря на то, что Celeron’ы были рассчитаны на Slot-1, как и P-II, cooler’ы для них требуются свои, так как расстояние между отверстиями под крепление cooler’а у них больше, чем у SECC-2 Pentium-II. Процессоры продавались в OEM-виде – голая текстолитовая пластина и в BOX – с добротным черным радиатором и вентилятором фирмы SANYO.

Слотовый Celeron.

 К тому времени уже выпускались материнские платы на чипсете BX, который поддерживал рабочую частоту процессора в 100 МГц, и возник соблазн разогнать Celeron. 266-й процессор (66х4) превратился бы в 400, а 300-й (66х4.5) – в 450-й. Разумеется, Intel это предусмотрела, и спецификация Slot-1 предусматривала автоматическое определение материнской платой частоты системной шины в зависимости от установленного процессора. Но хитрые Overclocker’ы выяснили, что отключение сигнала B-21 в Slot-1 заставляет материнскую плату выставлять частоту 100 МГц даже для Celeron’а. Отключение производилось замазыванием вывода B-21 на процессоре лаком для ногтей или заклеиванием узкой полоской скотча. Отсюда пошло выражение «клеить ноги». Впрочем, вскоре производители материнских плат сделали для этого специальную перемычку - jumper. Иногда разгон удавался, а иногда компьютер на повышенной частоте работал неустойчиво, или вообще не загружался. Бывали и случаи, когда процессор безвозвратно выходил из строя. Именно тогда на Савеловском радиорынке появились объявления примерно такого содержания: «Процессоры, вышедшие из строя из-за разгона, по гарантии не меняем». Процессоры Celeron изначально выпускаются с заблокированных коэффициентом умножения, и поэтому разогнать его можно только повышением частоты системной шины.

Довольно быстро стало ясно, что системы без кэша второго уровня имеют слабую производительность, особенно это касалось офисных приложений. И уже в августе 1998 года Intel выпустила новые процессоры Celeron. Выполнены они были в точно таком же корпусе, как и предыдущие (Covington), но содержали встроенный кэш второго уровня в 128 Кбайт, причем кэш L2 работал на полной внутренней частоте процессора, в отличие  от P-II, где кэш L2 работал на половинной частоте ядра. Новый процессор имел кодовое название Mendocino, а по маркировке отличался добавленной в конце буквой «А», например Celeron-300A. Процессоры выпускались под Slot-1 с рабочими частотами 300, 333, 366, 400, 433 МГц. Частота системной шины 66 МГц, напряжение питания ядра 2.0 В, технологический процесс 0.25 мкм.

После выхода новых процессоров выяснилось, что старые платы – FX, LX, BX – их не понимают. Вместо названия процессора BIOS писал что-то вроде «-MMX at 450 MHz» и дальше загрузка не шла. Проблема решается обновлением BIOS’а.

Чуть позднее Intel выпустила процессоры Mendocino (кэшовые Celeron’ы) в корпусе PPGA (Plastic Pocket Grid Array) под Socket-370. Новый сокет очень напоминал сокет-7 под Pentium-1, был такого же размера, но имел на один ряд контактов больше. Одинаковые размеры Socket-370 и Socket-7 позволяли использовать для PPGA Celeron’ов cooler’ы от P-1. Процессоры Celeron PPGA выпускались по 0.22 мкм технологическому процессору и имели напряжение питания 2.0 В. Процессоры выпускались с рабочими частотами 300, 333, 366, 400, 433, 466, 500, 533 Мгц. Процессоры продавались OEM – голая микросхемка черного цвета с серебристой нашлепкой, и BOX – в комплекте с душевным cooler’ом SANYO черного цвета, у которого очень тугая стальная фиксирующая скобка, перед установкой ее лучше слегка распрямить плоскогубцами. Прилегающая к процессору поверхность боксового радиатора намазана теплопроводной пастой, которая в процессе работы размягчается и приклеивает радиатор к процессору намертво. Отодрать радиатор от процессора после этого можно, только нагрев его градусов до 35-40, например включив компьютер на некоторое время с выключенным вентилятором на процессоре.

Маркировка у процессоров Celeron в корпусе PPGA нанесена на «брюшке».

 Для использования в материнских платах со Slot-1 такие процессоры ставят в переходник PPGA - Slot-1. Максимальный коэффициент умножения у Celeron PPGA 8 (66.6х8=533), что приводит в транс некоторых неопытных людей, которые спрашивают: «У моей материнской платы максимальный коэффициент умножения 6, будет ли в ней работать Celeron-533, у которого коэффициент умножения 8?». Следует успокоить таких людей, коэффициент умножения в Celeron’е запаян наглухо, у положение перемычек выставления коэффициентов умножения на материнской плате на него не влияет. 

После перехода в конце 1999 года на новый технологический процесс 0.18 мкм изготовления процессоров Pentium-3, была обновлена и линейка Celeron. Это произошло в апреле 2000 года. Новые Celeron’ы, также как и P-3, стали выпускаться в корпусах FC-PGA (Flip-Chip Pocket Grid Array) зеленого цвета. Новый корпус механически совместим с PPGA Socket-370, но имеет другое назначение контактов. На практике это означает, что в материнских платах Socket-370, рассчитанных на использование процессоров Celeron PPGA, новые процессоры не работают.  Обратная совместимость существует – в материнских платах Socket-370 FC-PGA процессоры PPGA работают. Напряжение питания ядра теперь составляет 1.5-1.8 В, частота системной шины 66 МГц. Для использования новых процессоров в материнских платах со Slot-1 приходится применять переходник FC-PGA – Slot-1, в переходнике PPGA – Slot-1 процессоры FC-PGA не работают. Но не все слотовые платы поддерживают новые процессоры. Во-первых, материнская плата должна выдавать напряжение питания ядра ниже 1.8 В, иначе система не заработает. Требуемое напряжение питания ядра задается комбинацией сигналов на специально отведенных для этого контактах сокета, и если стабилизатор напряжения на материнской плате не знает такой комбинации, он вообще не выдает никакого напряжения. Во-вторых, для корректной работы нового процессора его должен понимать BIOS. Если BIOS конкретной материнской платы не знает процессоров Celeron FC-PGA, он определит его как Pentium-3, и частоту также напишет неправильно. С большой вероятностью такая система будет работать некорректно. В каждом конкретном случае поддержка FC-PGA Celeron’ов данной материнской платой проверяется опытным путём.

Корпус FC-PGA. Характеристики процессора – в строке 800/128/100/1.75V. 800 – частота ядра, 128 – объём кеша, 100 – частота шины, 1.75V – напряжение питания ядра.

 Новые Celeron’ы стали называть Celeron Coppermine, или Celeron FC-PGA. При их изготовлении используется технологический процесс 0.18 мкм, частота системной шины 66 МГц. Процессоры продаются в OEM варианте – голая зеленая микросхемка с фиолетовым кристаллом посередине, или в BOX – в бело-синей коробке с блестящим алюминиевым радиатором и вентилятором SANYO. Радиатор крепится на гнездо Socket-370 очень тугой стальной скобкой, которую перед установкой лучше немного разогнуть плоскогубцами. Эта линейка началась с процессора с частотой 533, и продолжилась с шагом 33 – 566, 600, 633, 667, 700, 733, 766.

После продолжительных призывов поклонников Celeron’ов Intel наконец-то выпустила Celeron, рассчитанный на частоту системной шины 100 МГц. Это случилось весной 2001 года. Этот новый процессор имел частоту 800 МГц (100х8), и больше практически ничем не отличался от предшественника – Celeron-766 (66/6х11.5). Разумеется, как только появились Celeron’ы FC-PGA, их сразу же попытались разгонять, например, ставить Cel-566 (66.6x8.5) на частоту 100 МГц (получалось 850 МГц). Один умелец даже умудрился разогнать такой Celeron на 133 МГц (133х8.5=1130 МГц)! Но с появлением 800-го возросла производительность систем и в штатном режиме. Кризис компьютерной отрасли заставил Intel ускорить выпуск новых процессоров. Летом 2001 года вышли процессоры Celeron с частотами 850, 900, 950 МГц, а в сентябре – 1000 и 1100 МГц. Эти процессоры также поставлялись в вариантах OEM, или TRAY – в лотках, и BOX – в коробках бело-голубого цвета, укомплектованные cooler’ами от Intel. Последние варианты cooler’ов для Celeron-1000 и 1100 комплектовались пластмассовой скобкой для крепления радиатора к сокету, в отличие от ранее применявшихся металлических скобок. На мой взгляд, это не очень удачное решение, так как прижим радиатора осуществлялся поворотом рычага с эксцентриком, что создавало довольно большое усилие, от которого иногда эта пластмассовая скобка ломалась, или отрывались ушки на сокете. Кстати, со временем эта скобка иногда лопалась сама собой, из-за старения пластмассы. Усилие прижима радиатора металлической скобкой можно регулировать, разгибая или подгибая скобку перед установкой плоскогубцами.

На этом Intel решила завершить линейку процессоров Celeron Coppermine в исполнении FC-PGA 

На смену им пришёл новый процессор Celeron – изготовленный по технологии 0.13 мкм, рассчитанный на частоту шины 100 МГц, под кодовым названием Tualatin. От предшественников он отличается новым конструктивом – FC-PGA2. Фактически это прежний FC-PGA, но нежный кристалл процессора закрыт металлической пластиной – это защищает процессор от механических повреждений, а также увеличивает площадь теплоотвода. Другое отличие – вдвое увеличен объем кэша второго уровня, до 256 кБайт. Напряжение питания ядра у  процессора Tualatin 1.475 В. Таким образом, старые платы (под FC-PGA) новый процессор не поддерживают. Кроме того, выяснилось, что дело не только в стабилизаторе напряжения, но и в том, что наиболее популярный чипсет под FC-PGA – i815, требует доработок, чтобы поддерживать новые процессоры. Разумеется, Intel тут же исправила положение, выпустив i815 B-Stepping. Производители материнских плат тут же наштамповали новых материнских плат, благо разводка выводов у i815 B-Stepping не отличается от просто i815. Названия моделей материнских плат были дополнены буквой «Т», а сами материнские платы украшены надписью «Tualatin ready». Но выяснилась  ещё одна проблема - первые процессоры Celeron Tualatin 1200 MHz появились в продаже в Москве в сентябре 2001 года, а новейшие материнские платы под него снабжены BIOS’ом от лета или даже весны 2001 года, и Celeron 1200 они опознают как Pentium-III 300 MHz, или даже XEON. Выход – в обновлении BIOS. Новые материнские платы, рассчитанные на использование процессора Tualatin, не работают со старыми Celeron’ами PPGA, хотя их и можно механически поставить в новый Socket-370 FC-PGA2. Объясняется это тем, что напряжение питания ядра Celeron PPGA 2.0 В, а новые материнские платы поддерживают процессоры с напряжением питания менее 1.8 В. Существенно позднее (примерно в 2002 году) появился переходник  FC-PGA2 – Slot-1. Но его цена – примерно 20$ - практически лишала его смысла.

Конструктив FC-PGA2. Это не реклама Ультры – просто лень соскребать стикер.

 Celeron’ы по технологии Tualatin выпускались с частотами ядра 1000 МГц, 1100, 1200, 1300, 1400. Чтобы отличить Celeron-1000 и 1100 Tualatin от Celeron-1000 и 1100 Coppermine, процессоры Tualatin в прайсах стали называть Cel-1000A и Cel-1100A, добавляя уточнение «256к» - объём кеша. В самом конце 2001 года в продаже появились Cel-900 и Cel-950, выполненные по технологии Coppermine, но в корпусах FC-PGA2, с металлической крышкой (видел такое чудо лично). А летом 2002 года прошло сообщение, что Intel выпустила Cel-900 Tualatin – естественно, в корпусе FC-PGA2 и с кэшом 256к. Таким образом, ситуация серьёзно запуталась – Celeron’ы могут иметь одинаковую частоту, одинаковый корпус, но изготовлены по разной технологии и если попадётся Tualatin, а материнская плата его не поддерживает, то работать такая система не будет. Поэтому отличить процессор Tualatin от Copperine можно не по частоте или типу корпуса, а по объёму кэша. 

Начав выпускать процессоры Pentium-4 в новом Socket-423, Intel тем не менее довольно быстро перешла на Socket-478 (оставив в недоумении «счастливых» владельцев P-4 Socket-423). Насколько я знаю, процессоров Celeron под Socket-423 не выпускалось.

 В 2002 году процессоры Tualatin выпускались одновременно с процессорами Pentium-4 Willamette под Socket-478. Ирония заключается в том, что Tualatin’ы делались по технологии 0,13 мкм, а Willamette – по 0,18 мкм, то есть по более старому технологическому процессу. Причём по тестам производительность Celeron-1300 Tualatin была сопоставима с Celeron-1700 Willamette. Ситуация с производительностью немного исправилась с выходом Celeron под Socket-478 на ядре Northwood. Хотя рост производительности был достигнут в основном за счёт повышения частоты ядра. Выход новых Celeron’ов тоже создал проблемы с обновлением BIOS – старые версии BIOS называли его Pentium-4 с кэшем L2 в 0 kb. Эта проблема легко решается перепрошивкой новой версии BIOS, но и со старым BIOS всё работает нормально, тестирующие программы типа AIDA или SANDRA всё показывают правильно, включая производительность.

Маркировка новых процессоров гравируется на теплорассеивающей пластине (больше просто негде). Поставки также бывают OEM, или Tray (в пластмассовых лотках по10 шт.) и Box. Коробки всё той же бело-голубой расцветки, но размером стали больше – из-за нового cooler’а фирмы Intel, с алюминиевым радиатором и вентилятором фирмы Sanyo. Вентилятор имеет небольшую скорость – 2-3 тысячи оборотов в минуту, отчего очень тихо работает, лопасти его закрыты специальной решёткой, которая предохраняет от попадания в лопасти шлейфов внутри корпуса компьютера. Существенно изменился принцип крепления cooler’а на материнскую плату – теперь на материнской плате разъём под процессор окружает пластмассовая рамка, к которой и крепится cooler, цепляясь за ушки на рамке по углам. Box’овый Intel’овский cooler сначала зацепляется своими рожками за эти ушки, а потом прижимается к процессору двумя рычагами с эксцентриками. Операция эта требует сильных пальцев и крепких нервов, так как сила прижима достигает 30 кг. Текстолит материнской платы под процессором при этом заметно изгибается, но инженеры Intel утверждают, что так и было задумано, это нормально. Впрочем, не все материнские платы это переживают – у некоторых Gigabyte через несколько лет в районе процессорного сокета появляются микротрещины, что проявляется в неработоспособности мат.платы при установленном cooler’е и в восстановлении работоспособности при снятии зажимов. Ещё большая ловкость нужна при снятии Intel’овского cooler’а.

Конструктив FC-PGA2  и Socket-478. Размеры меньше – контактов больше.

 В течение 2003 года Intel продолжала придерживаться своей маркетинговой политики – дорогие системы на базе Pentium-4, дешёвые «бюджетные» системы на базе Celeron. Появлялись всё новые модификации Pentium-4 – с частотой 533 МГц, 800 МГц, с технологией HyperThreading, только Celeron’ы оставались неизменными – частота шины 400 МГц, кэш 128к, никаких обещаний HyperThreading’а. Перспективы развития линейки «бюджетных» Celeron’ов появились только после перехода Pentium-4 на новое ядро – Prescott. Новая топологическая норма 0,09 мкм обещала повышение частоты и снижение тепловыделения. И действительно, частоты перевалили за 3 ГГц, но тепловыделение тоже выросло и приблизилось к 100 Вт. Повысив частоты Pentium-4 и увеличив кэш до 1 Мбайта, Intel решила обновить и Celeron’ы. Новый Celeron был объявлен осенью 2004 года, изготовлен на основе ядра Prescott по 0,09 мкм технологии, но от Pentium-4 всё же отличается – частота только 533 МГц, кэш только 256Кбайт, нет HyperThreading. Чтобы как-то отличать его от предыдущих Celeron’ов, новый незатейливо назвали Celeron D.

            Первоначальные слухи о выходе нового Celeron’а предвещали, что новый процессор выйдет в новом конструктиве – LGA775. Инженеры Intel посчитали, что Socket-478 себя исчерпал. Помимо увеличения числа контактов, новый конструктив радикально отличается от старого тем, что ножек у процессора нет – на корпусе только контактные площадки, а ножки, точнее подпружиненные контакты находятся в посадочном гнезде на материнской плате. Другое новшество Intel касалось маркетинговой стороны дела – решили ввести новую систему названий процессоров, основанную на условных номерах – Processor Numbers. Отчасти это связано с тем, что кроме частоты ядра процессоры стали отличаться и другими характеристиками – частотой шины (для Pentium-4 частоты обозначались буквами: 400МГц – без буквы, 533МГц – «B», 800МГц – «C»), технологией (Willamette, Northwood, Prescott), наличием HyperThreading (есть не во всех Pentium-4). Но рынок оказался более консервативным, и поэтому новые Celeron’ы были выпущены в конструктиве Socket-478, а новые номера процессоров стали писать в скобочках после указания традиционной частоты ядра, например Celeron D 2266MHz (315), Celeron D 2400MHz (320). В Box’овом варианте поставки Celeron D изменился и cooler – всё-таки тепловыделение ядра Prescott существенно возросло. Теперь на том месте, которое прижимается к процессору, появилась медная вставка, от которой расходятся алюминиевые рёбра. Способ крепления остался прежний, а вот лопасти вентилятора увеличились, и появился термодатчик, который при нагреве существенно (до 5500 оборотов/мин) разгоняет вентилятор, отчего шум сильно возрастает. При этом рабочая температура процессора составляет 50-55 градусов. Поэтому для сборки систем на Celeron D я бы рекомендовал большие корпуса, где блок питания расположен горизонтально, а не нависает над процессором. Не помешает и дополнительный вентилятор в корпусе.

            Выход Celeron D в Socket-478 повторил ситуацию с Socket-370, но там хоть внешний вид процессора отличался, а здесь Celeron’ы Willamette (0.18 мкм), Northwood (0.13 мкм) и Prescott (0.09 мкм) выглядят совершенно одинаково. Но самое главное отличие – разное напряжение питания: 1.75В, 1.5В и 1.4В соответственно. Естественно, не во всех старых материнских платах работают новые процессоры, но и старые процессоры работают не во всех новых материнских платах. Фирмы-производители материнских плат стали публиковать таблицы, какая материнская плата какой процессор поддерживает, чем ещё больше запутали ситуацию. Каждую конкретную комбинацию мат.платы и процессора в плане совместимости надо рассматривать отдельно, но есть и общие закономерности. Так, платы на i845 не поддерживают Prescott, платы на i865 не поддерживают Willamette. Платы, в которых будут работать все Celeron’ы Socket-478, сделаны на SIS 648FX, SIS 655FX, SIS 661FX.

            Но Intel не отказалась от своих планов по переходу на новый конструктив LGA775. В нём уже стали делать Celeron 2533, 2800, 2933, 3.06. Скорее всего, до какого-то времени параллельно на одном и том же ядре будут делаться Celeron D и Celeron-775. Кстати, для чего нужны появившиеся по сравнению с Socket-478 почти 300 контактов – я не знаю. Но такая же ситуация была и с Socket-370, когда 370-контакный процессор ставили в переходник Socket-370 – Slot1, а у Slot-1 всего 242 контакта.

Конструктив LGA775. Выступы с боков – от защитной пластмассовой упаковки, закрывающей контакты.

31 января 2005 года.                                                                        Дмитрий Леонов

 progressinfo@mail.ru

На главную страницу