stringtranslate.com

Пентиум 4

Pentium 4 [1] [2] — серия одноядерных процессоров для настольных компьютеров , ноутбуков и серверов начального уровня производства Intel . Процессоры поставлялись с 20 ноября 2000 г. по 8 августа 2008 г. [3] [4] Начиная с 2010 года он был удален из официальных прайс-листов и заменен на Pentium Dual-Core.

Все процессоры Pentium 4 основаны на микроархитектуре NetBurst . Pentium 4 Willamette (180 нм) представил SSE2 , а Prescott (90 нм) представил SSE3 , а затем и 64-битную технологию. В более поздних версиях была представлена ​​технология Hyper-Threading (HTT).

Первым процессором Pentium 4, реализовавшим 64-битную технологию , был Prescott (90 нм) (февраль 2004 г.), но эта функция не была включена. Впоследствии Intel начала продавать 64-битные процессоры Pentium 4 с использованием версии Prescotts «E0» , которая продавалась на OEM-рынке как Pentium 4, модель F. Версия E0 также добавляет eXecute Disable (XD) (название Intel для бита NX ). ) до Intel 64. Официальным выпуском Intel 64 (в то время под названием EM64T) в основных процессорах для настольных ПК стал степпинг N0 Prescott-2M.

Intel также продавала версию своих младших процессоров Celeron на основе микроархитектуры NetBurst (часто называемую Celeron 4 ) и высокопроизводительную производную версию Xeon , предназначенную для многосокетных серверов и рабочих станций . В 2005 году Pentium 4 был дополнен двухъядерными процессорами Pentium D и Pentium Extreme Edition .

Микроархитектура

В тестах производительности преимущества микроархитектуры NetBurst оказались неясными. Благодаря тщательно оптимизированному коду приложений первые Pentium 4 превзошли по производительности самый быстрый Pentium III от Intel (с тактовой частотой 1,13 ГГц на тот момент), как и ожидалось. Но в устаревших приложениях с большим количеством инструкций ветвления или операций с плавающей запятой x87 Pentium 4 просто работал бы медленнее, чем его предшественник. Его главным недостатком была общая однонаправленная шина. Микроархитектура NetBurst потребляла больше энергии и выделяла больше тепла, чем любая предыдущая микроархитектура Intel или AMD .

В результате появление Pentium 4 было встречено неоднозначными отзывами: разработчикам не понравился Pentium 4, поскольку он устанавливал новый набор правил оптимизации кода . Например, в математических приложениях процессор AMD Athlon с более низкой тактовой частотой (самая быстрая модель на тот момент имела тактовую частоту 1,2 ГГц) легко превзошел Pentium 4, который мог догнать его только в том случае, если программное обеспечение было перекомпилировано с поддержкой SSE2 . Том Ягер из журнала Infoworld назвал его «самым быстрым процессором для программ, которые полностью помещаются в кэш». Покупатели, разбирающиеся в компьютерах, избегали ПК с Pentium 4 из-за их надбавки к цене, сомнительных преимуществ и первоначального ограничения на Rambus RDRAM. [5] [6] [7] С точки зрения маркетинга продукции, исключительный акцент Pentium 4 на тактовой частоте (прежде всего) сделал его мечтой маркетолога. [8] Результатом этого стало то, что во время существования Pentium 4 микроархитектуру NetBurst часто называли марш- архитектурой [9] на различных компьютерных веб-сайтах и ​​в публикациях во время существования Pentium 4. Ее также называли «NetBust», [10] [9 ] ] термин, популярный среди обозревателей, негативно оценивающих производительность процессора.

Двумя классическими показателями производительности ЦП являются IPC (количество команд за цикл) и тактовая частота. Хотя IPC сложно оценить количественно из-за зависимости от набора инструкций тестового приложения, тактовая частота — это простое измерение, дающее одно абсолютное число. Неискушенные покупатели просто сочли бы лучшим продуктом процессор с самой высокой тактовой частотой, а Pentium 4 имел самую высокую тактовую частоту. Поскольку процессоры AMD имели более низкую тактовую частоту, компания противопоставила маркетинговому преимуществу Intel кампанию « мифа о мегагерцах ». В маркетинге продуктов AMD использовалась система «PR-рейтинга», которая присваивала ценность на основе относительной производительности базовой машины.

Pentium 4 Willamette 1,5 ГГц на Socket 423
Pentium 4 Prescott 2,40 ГГц на Socket 478
Pentium 4 HT Prescott 3,0 ГГц на разъеме Socket 478

При запуске Pentium 4 компания Intel заявила, что процессоры на базе NetBurst, как ожидается, будут масштабироваться до 10 ГГц [11] после нескольких поколений производственного процесса . Однако тактовая частота процессоров, использующих микроархитектуру NetBurst, достигала максимума 3,8 ГГц. Intel не ожидала быстрого увеличения утечки мощности транзистора, которое начало происходить, когда кристалл достиг литографии 90 нм и меньше. Это новое явление утечки мощности, наряду со стандартной тепловой мощностью, создавало проблемы с охлаждением и масштабированием тактовой частоты по мере увеличения тактовой частоты. Реагируя на эти неожиданные препятствия, Intel предприняла несколько модификаций ядра ( в первую очередь Prescott) и исследовала новые производственные технологии, такие как использование нескольких ядер, увеличение скорости FSB, увеличение размера кэша и использование более длинного конвейера команд наряду с более высокими тактовыми частотами . .

Кэш кода был заменен кэшем трассировки , который содержал декодированные микрооперации, а не инструкции, что позволило устранить узкое место в декодировании инструкций, чтобы в конструкции можно было использовать технологию RISC. [12] : 48  Недостатком этого решения было то, что менее компактный кэш занимал больше места на кристалле и потреблял энергию. [12] : 48 

Эти решения потерпели неудачу, и с 2003 по 2005 год Intel отодвинула разработку от NetBurst , чтобы сосредоточиться на более прохладной микроархитектуре Pentium M. 5 января 2006 года Intel выпустила процессоры Core, в которых больше внимания уделяется энергоэффективности и производительности за такт. Последние продукты на базе NetBurst были выпущены в 2007 году, при этом все последующие семейства продуктов перешли исключительно на микроархитектуру Core. [ нужна цитата ]

Тестирование и проверка

По словам Боба Бентли, выступавшего от имени Intel на 38-й ежегодной конференции по автоматизации проектирования, «микроархитектура процессора Pentium 4 значительно сложнее, чем любой предыдущий микропроцессор IA-32, поэтому задача проверки логической правильности конструкции в своевременная мода действительно была пугающей». Он нанял команду из 60 недавних выпускников, чтобы помочь с тестированием и проверкой. [13]

Ядра процессора

Процессоры Pentium 4 оснащены встроенным распределителем тепла (IHS), который предотвращает случайное повреждение кристалла при установке и снятии систем охлаждения. До появления IHS люди, опасавшиеся повредить ядро, иногда использовали прокладку ЦП . Оверклокеры иногда удаляли IHS из чипов Socket 423 и Socket 478, чтобы обеспечить более прямую передачу тепла. В процессорах Prescott с разъемом Socket 478 и процессорах, использующих интерфейс Socket LGA 775 (Socket T), IHS припаян непосредственно к кристаллу или кристаллам, что затрудняет его удаление.

Уилламетт

Pentium 4 Willamette 1,5 ГГц в штучной упаковке
Pentium 4 Willamette 1,5 ГГц для Socket 423
Pentium 4 1,5 ГГц (Willamette) с чипсетом Intel 850
Pentium 4 Willamette ( Socket 478 ), верхняя и нижняя стороны с контактными контактами

Willamette, кодовое название проекта первой реализации микроархитектуры NetBurst, столкнулся с длительными задержками в завершении процесса проектирования. Проект был начат в 1998 году, когда Intel увидела Pentium II в качестве своей постоянной линейки. В то время ожидалось, что ядро ​​Willamette будет работать на частотах примерно до 1 ГГц. Однако Pentium III был выпущен, когда работа над Уилламеттом еще продолжалась. Из-за радикальных различий между микроархитектурами P6 и NetBurst Intel не могла продавать Willamette как Pentium III, поэтому он продавался как Pentium 4.

20 ноября 2000 года Intel выпустила Pentium 4 на базе Willamette с тактовой частотой 1,4 и 1,5 ГГц. Большинство отраслевых экспертов рассматривали первоначальную версию как временный продукт, представленный до того, как он был по-настоящему готов. По мнению этих экспертов, Pentium 4 был выпущен потому, что конкурирующий AMD Athlon на базе Thunderbird превосходил устаревший Pentium III, а дальнейшие улучшения Pentium III еще были невозможны. [ нужна цитация ] Этот Pentium 4 был произведен с использованием 180-нм процесса и первоначально использовал разъем 423 (также называемый сокетом W, от «Willamette»), с более поздними версиями, перешедшими на Socket 478 (сокет N, от «Northwood»). Эти варианты были обозначены кодами продуктов Intel 80528 и 80531 соответственно.

На тестовом стенде Willamette несколько разочаровал аналитиков тем, что он не только не смог превзойти Athlon и Pentium III с самой высокой тактовой частотой во всех тестовых ситуациях, но и не превосходил AMD Duron бюджетного сегмента . [14] Хотя он был представлен OEM-производителям ПК по цене 644 доллара (1,4 ГГц) и 819 долларов США (1,5 ГГц) за 1000 штук ( цены на модели для потребительского рынка различались в зависимости от розничного продавца), он продавался по скромной, но респектабельной цене. Скорость, несколько сдерживаемая требованием относительно быстрой, но дорогой динамической оперативной памяти Rambus ( RDRAM ). Pentium III оставался самой продаваемой линейкой процессоров Intel, а Athlon также продавался немного лучше, чем Pentium 4. Хотя Intel поставляла два модуля RDRAM в комплект каждого Pentium 4 в штучной упаковке, это не способствовало продажам Pentium 4 и многими не считалось настоящим решением. .

В январе 2001 года к линейке добавилась еще более медленная модель с тактовой частотой 1,3 ГГц, но в течение следующих двенадцати месяцев Intel постепенно начала снижать лидерство AMD в производительности. В апреле 2001 года был выпущен процессор Pentium 4 с тактовой частотой 1,7 ГГц — первая модель, производительность которой явно превосходила старый Pentium III. В июле были представлены модели с тактовой частотой 1,6 и 1,8 ГГц, а в августе 2001 года Intel выпустила Pentium 4 с тактовой частотой 1,9 и 2 ГГц. В том же месяце они выпустили набор микросхем 845 , который поддерживал гораздо более дешевую память PC133 SDRAM вместо RDRAM. [15] Тот факт, что SDRAM была намного дешевле, привел к значительному росту продаж Pentium 4. [15] Новый набор микросхем позволил Pentium 4 быстро заменить Pentium III, став самым продаваемым процессором массового уровня на рынке.

Кодовое название Willamette происходит от региона Уилламетт-Вэлли в штате Орегон , где расположено большое количество производственных предприятий Intel . [ нужна цитата ]

Нортвуд

Процессор Pentium 4 с ядром Northwood. Слева — кристалл (черный квадрат в центре), справа — теплораспределитель .
Снимок процессора Northwood Pentium 4

В январе 2002 года Intel выпустила Pentium 4 с новым кодом ядра под названием «Northwood» и частотой 1,6 ГГц, 1,8 ГГц, 2 ГГц и 2,2 ГГц. [16] [17] Компания Northwood (код продукта 80532) совместила увеличение размера кэша L2 с 256 КБ до 512 КБ (увеличение количества транзисторов с 42 миллионов до 55 миллионов) с переходом на новый техпроцесс 130 нм. [17] Изготовление процессора из транзисторов меньшего размера означает, что он может работать на более высоких тактовых частотах и ​​выделять меньше тепла. В том же месяце были выпущены платы, использующие набор микросхем 845, с включенной поддержкой DDR SDRAM , что обеспечило удвоенную пропускную способность по сравнению с PC133 SDRAM и снизило связанные с этим высокие затраты на использование Rambus RDRAM для максимальной производительности с Pentium 4 .

Pentium 4 с тактовой частотой 2,4 ГГц был выпущен 2 апреля 2002 г., а скорость шины увеличилась с 400  МТ/с до 533 МТ/с (физическая тактовая частота 133 МГц) для моделей с тактовой частотой 2,26 ГГц, 2,4 ГГц и 2,53 ГГц в мае 2.66. Модели с частотой 2,8 ГГц и 2,8 ГГц в августе и модель с частотой 3,06 ГГц в ноябре. С появлением Northwood Pentium 4 достиг совершеннолетия. Борьба за лидерство в производительности оставалась конкурентной (поскольку AMD представила более быстрые версии Athlon XP), но большинство наблюдателей согласились с тем, что Pentium 4 на базе Northwood с самой быстрой тактовой частотой обычно опережает своего соперника. [ нужна цитата ] Это было особенно актуально в середине 2002 года, когда переход AMD на производственный процесс 130 нм не помог процессорам Athlon XP первоначальной версии «Thoroughbred A» достичь достаточно высокой тактовой частоты, чтобы преодолеть преимущества Northwood в версиях с 2,4 по 2,8. Диапазон ГГц. [18]

Pentium 4 с тактовой частотой 3,06 ГГц поддерживает технологию Hyper-Threading , которая впервые была поддержана в процессорах Xeon на базе Foster. Это положило начало распространению виртуальных процессоров (или виртуальных ядер) под x86, позволив одновременно запускать несколько потоков на одном физическом процессоре. Перетасовывая две (в идеале разные) программные инструкции для одновременного выполнения через одно физическое ядро ​​процессора, цель состоит в том, чтобы наилучшим образом использовать ресурсы процессора, которые в противном случае были бы неиспользованы при традиционном подходе, когда эти отдельные инструкции ждут выполнения друг друга по отдельности через ядро. Этот первый процессор Pentium 4 с поддержкой Hyper-Threading и частотой 3,06 ГГц 533FSB был известен как Pentium 4 HT и был представлен на массовом рынке компанией Gateway в ноябре 2002 года.

14 апреля 2003 года Intel официально представила новый процессор Pentium 4 HT. Этот процессор использовал системную шину 800 МТ/с (физическая тактовая частота 200 МГц), работал на тактовой частоте 3 ГГц и имел технологию Hyper-Threading. [19] Это должно было помочь Pentium 4 лучше конкурировать с линейкой процессоров AMD Opteron . Между тем, с запуском Athlon XP 3200+ в линейке настольных ПК AMD увеличила скорость FSB Athlon XP с 333 МТ/с до 400 МТ/с, но этого было недостаточно, чтобы сдержать новый 3-ГГц Pentium 4 HT. [20]

Увеличение в Pentium 4 HT шины с четырьмя накачками частотой 200 МГц (эффективная 200 x 4 = 800 МГц) в значительной степени помогло удовлетворить требования к полосе пропускания, необходимые архитектуре NetBurst для достижения оптимальной производительности. Хотя архитектура Athlon XP меньше зависела от пропускной способности, показатели пропускной способности, достигнутые Intel, значительно превышали диапазон шины Athlon EV6. Гипотетически, EV6 мог бы достичь тех же показателей пропускной способности, но только на недоступных в то время скоростях. Более высокая пропускная способность Intel оказалась полезной в тестах потоковой передачи [ нужна ссылка ] , и маркетинг Intel мудро воспользовался этим как ощутимым улучшением по сравнению с процессорами AMD для настольных ПК [ нужна ссылка ] . Варианты Northwood 2,4 ГГц, 2,6 ГГц и 2,8 ГГц были выпущены 21 мая 2003 г. Вариант 3,2 ГГц был выпущен 23 июня 2003 г., а окончательная версия 3,4 ГГц прибыла 2 февраля 2004 г.

Разгон ядер Northwood с ранним степпингом привел к поразительному явлению. Хотя напряжение ядра, приближающееся к 1,7 В и выше, часто дает существенный дополнительный прирост в запасе по разгону, процессор медленно (в течение нескольких месяцев или даже недель) со временем становился все более нестабильным с ухудшением максимальной стабильной тактовой частоты, прежде чем умереть и стать полностью непригодным для использования. Это стало известно как синдром внезапной смерти Нортвуда (SNDS), который был вызван электромиграцией . [21]

Пентиум 4-М

Мобильный процессор Intel Pentium 4 - M [22] также был основан на ядре Northwood и был выпущен 23 апреля 2002 года и включал в себя технологии Intel SpeedStep и Deeper Sleep. Соглашения об именах Intel на момент выпуска процессора затрудняли идентификацию модели процессора. Был мобильный чип Pentium III , Mobile Pentium 4-M, Mobile Pentium 4, а затем просто Pentium M , который сам был основан на Pentium III и значительно быстрее первых трех. Его TDP составляет около 35 Вт в большинстве приложений. Такое снижение энергопотребления произошло из-за пониженного напряжения ядра и других особенностей, упомянутых ранее.

В отличие от настольного Pentium 4, Pentium 4-M не имел встроенного распределителя тепла (IHS) и работал при более низком напряжении. Более низкое напряжение означает меньшее энергопотребление и, в свою очередь, меньшее выделение тепла. Однако, согласно спецификациям Intel, максимальная температура термоперехода Pentium 4-M составляла 100 градусов C, что примерно на 40 градусов выше, чем у настольного Pentium 4.

Мобильный Пентиум 4

Мобильный процессор Intel Pentium 4 [ 23 ] был выпущен для решения проблемы установки полноценного настольного процессора Pentium 4 в ноутбук, что и делали некоторые производители . В Mobile Pentium 4 использовалась системная шина 533 МТ/с, следуя эволюции настольного Pentium 4. Как ни странно, увеличение скорости шины на 133 МТ/с (33 МГц) привело к значительному увеличению TDP, поскольку мобильные процессоры Pentium 4 выделяли 59,8–70 Вт тепла, а варианты Hyper-Threading — 66,1–88 Вт. мобильный Pentium 4, чтобы преодолеть разрыв между настольными Pentium 4 (до 115 Вт TDP) и Pentium 4-M (до 35 Вт TDP).

Нортвуд (Экстремальное издание)

В сентябре 2003 года на форуме разработчиков Intel было анонсировано Pentium 4 Extreme Edition (P4EE), чуть более чем за неделю до запуска Athlon 64 и Athlon 64 FX . Дизайн был в основном идентичен Pentium 4 (в той степени, в которой он мог работать на тех же материнских платах), но отличался добавленными 2 МБ кэш-памяти уровня 3. Он использовал то же ядро ​​Gallatin, что и Xeon MP, но в форм-факторе Socket 478 (в отличие от Socket 603 для Xeon MP) и с шиной 800 МТ/с, что вдвое быстрее, чем у Xeon MP.

Демо-компьютер первого издания Extreme Edition

Хотя Intel утверждала, что Extreme Edition предназначена для геймеров, критики расценили это как попытку украсть успех Athlon 64, назвав его «Emergency Edition». [24] При цене в 1000 долларов его также называли «Дорогое издание» и «Чрезвычайно дорогое». [25]

Добавленный кэш обычно приводил к заметному увеличению производительности в большинстве приложений, интенсивно использующих процессор. Наибольшую выгоду принесли кодирование мультимедиа и некоторые игры: Extreme Edition превосходил Pentium 4 и даже два варианта Athlon 64, хотя обычно к этому приводила более низкая цена и более сбалансированная производительность Athlon 64 (особенно версии без FX). рассматриваться как лучшее ценностное предложение. Тем не менее, Extreme Edition действительно достиг очевидной цели Intel, которая заключалась в том, чтобы помешать AMD стать чемпионом по производительности с новым Athlon 64, который выигрывал во всех основных тестах над существующими Pentium 4.

В январе 2004 года была выпущена версия с частотой 3,4 ГГц для Socket 478, а летом 2004 года был выпущен процессор с использованием нового Socket 775 . Небольшое увеличение производительности было достигнуто в конце 2004 года за счет увеличения скорости шины с 800 МТ/с до 1066 МТ/с, в результате чего появился Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,46 ГГц. По большинству показателей это был самый быстрый одноядерный процессор NetBurst, который когда-либо производился, в пересчете на такт, даже превосходящий по производительности многие из своих последователей (не считая двухъядерного Pentium D). Впоследствии Pentium 4 Extreme Edition был переведен на ядро ​​Prescott. Новый Extreme Edition с частотой 3,73 ГГц имел те же характеристики, что и Prescott 2M с последовательностью 6x0, но с шиной 1066 МТ/с. Однако на практике Pentium 4 Extreme Edition с частотой 3,73 ГГц почти всегда оказывался медленнее, чем Pentium 4 Extreme Edition с частотой 3,46 ГГц, что, скорее всего, связано с отсутствием кэша L3 и более длинным конвейером инструкций. Единственным преимуществом Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,73 ГГц перед Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,46 ГГц была возможность запускать 64-битные приложения, поскольку все процессоры Pentium 4 Extreme Edition на базе Gallatin не имели набора инструкций Intel 64.

Хотя Pentium 4 Extreme Edition никогда не пользовался особенно хорошим спросом, особенно потому, что он был выпущен в то время, когда AMD утверждала почти полное доминирование в гонке производительности процессоров, Pentium 4 Extreme Edition занял новую позицию в линейке продуктов Intel — чип, ориентированный на энтузиастов, с чипы Intel обеспечивают высочайшие характеристики, а также разблокированные множители, упрощающие разгон. В этой роли с тех пор ему на смену пришли Pentium Extreme Edition (экстремальная версия двухъядерного Pentium D ), Core 2 Extreme , Core i7 и Core i9 .

Однако, вопреки распространенному мнению, Pentium 4 Extreme Edition для Socket 478 имеет фиксированный множитель, а это означает, что они не подлежат разгону. Только процессоры Pentium Extreme Edition (Smithfield) и Engineering Sample имеют разблокированные множители.

Прескотт

Пентиум 4 2.40А — Прескотт

1 февраля 2004 года Intel представила новое ядро ​​под кодовым названием Prescott. В ядре впервые использовался техпроцесс 90 нм , который один аналитик назвал «серьёзной переработкой микроархитектуры Pentium 4». [26] Несмотря на этот капитальный ремонт, прирост производительности был непостоянным. Некоторые программы выиграли от удвоенного кэша Prescott и инструкций SSE3, тогда как другим навредил более длинный конвейер. Микроархитектура Prescott допускала немного более высокие тактовые частоты, но не такие высокие, как ожидала Intel. Самые быстрые серийные процессоры Pentium 4 на базе Prescott имели тактовую частоту 3,8 ГГц. В то время как Нортвуд в конечном итоге достиг тактовой частоты на 70% выше, чем Уилламетт, Прескотт превзошел Нортвуд лишь на 12%. Неспособность Прескотта достичь более высоких тактовых частот объяснялась очень высоким энергопотреблением и тепловыделением процессора. Это привело к тому, что процессор получил на форумах прозвище «PresHot». [27] Фактически, энергетические и тепловые характеристики Prescott были лишь немного выше, чем у Northwood с той же скоростью, и почти равны характеристикам Extreme Editions на базе Gallatin, но поскольку эти процессоры уже работали вблизи пределов того, что считалось термическим приемлемо, это по-прежнему представляет собой серьезную проблему. [28]

Pentium 4 «Прескотта» содержит 125 миллионов транзисторов и имеет площадь кристалла 112 мм 2 . [29] [30] Он был изготовлен по 90-нм техпроцессу с семью уровнями медных межсоединений . [30] Этот процесс имеет такие особенности, как напряженные кремниевые транзисторы и диэлектрик из легированного углеродом оксида кремния (CDO) с низким κ , который также известен как органосиликатное стекло (OSG). [30] Prescott сначала был изготовлен на экспериментальной фабрике D1C , а затем был перенесен на производственную фабрику F11X. [30]

Первоначально Intel выпустила две линейки Prescott на Socket 478: серию E с частотой системной шины 800 МТ/с и поддержкой Hyper-Threading и младшую серию A с частотой системной шины 533 МТ/с и отключенной технологией Hyper-Threading. . В процессорах LGA 775 Prescott используется рейтинговая система, обозначающая их как серия 5xx (Celeron D — это серия 3xx, а Pentium M — серия 7xx). Версия LGA 775 серии E использует номера моделей 5x0 (520–560), а версия LGA 775 серии A использует номера моделей 5x5 и 5x9 (505–519). Самые быстрые модели 570J и 571 работают на частоте 3,8 ГГц. Планы массового производства Pentium 4 с тактовой частотой 4 ГГц были отменены Intel в пользу двухъядерных процессоров, хотя некоторые европейские розничные торговцы утверждали, что продают Pentium 4 580 с тактовой частотой 4 ГГц. Prescott серии E, а также младшие модели 517 и 524 включают технологию Hyper-Threading для ускорения некоторых процессов, использующих многопоточное программное обеспечение, таких как редактирование видео.

Микроархитектура Prescott была разработана для поддержки Intel 64, реализации Intel 64-битных расширений x86-64 для архитектуры x86, разработанных Intel, но первые модели поставлялись с отключенной 64-битной поддержкой. Intel заявила, что не намерена выпускать 64-битные процессоры в розничных сетях, вместо этого выпуская 64-битную серию F только для OEM-производителей. [31] Однако позже они стали доступны широкой публике как серия 5x1. Также было выпущено несколько младших моделей Prescott с поддержкой Intel 64 и частотой FSB 533 МГц.

Степпинг E0 серии Prescott представил функцию бита XD . [32] Эта технология, представленная AMD в архитектуре x86 под названием NX (No eXecute) , может помочь предотвратить использование переполнения буфера определенными типами вредоносного кода для выполнения. Модели, поддерживающие бит XD, включают серии 5x0J и 5x1, а также младшие модели 5x5J и 5x6.

Прескотт 2М (Экстремальное издание)

Intel к первому кварталу 2005 года выпустила новое ядро ​​Prescott с нумерацией 6x0 под кодовым названием « Prescott 2M ». Prescott 2M также иногда называют его производным от Xeon , « Irwindale ». [33] Он оснащен технологией Hyper-Threading, Intel 64 , битом XD, EIST (улучшенная технология Intel SpeedStep), Thermal Monitor 2 (для процессоров с частотой 3,6 ГГц и выше) и 2 МБ кэш-памяти второго уровня. Однако AnandTech обнаружила, что это привело к увеличению задержки кэша на 17% по сравнению с Prescott, что в сочетании с отсутствием программ, ориентированных на потребителя, требующих большего объема кэша, в значительной степени свело на нет преимущество, которое дал добавленный кэш. [34] Вместо целевого увеличения скорости кэш двойного размера был предназначен для обеспечения того же пространства и, следовательно, производительности для операций в 64-битном режиме из-за удвоенного размера слова по сравнению с 32-битным режимом.

14 ноября 2005 года Intel выпустила процессоры Prescott 2M с включенной технологией VT (технология виртуализации под кодовым названием «Vanderpool»). Intel выпустила только две модели этой категории Prescott 2M: 662 и 672, работающие на частоте 3,6 ГГц и 3,8 ГГц соответственно. [35] [36]

Кедровая мельница

Пентиум 4 HT 651 3,4 ГГц

Последней версией Pentium 4 была Cedar Mill , выпущенная 5 января 2006 года. Это было сокращение ядра серии 600 на базе Prescott до 65 нм без каких-либо реальных добавлений функций, но со значительным снижением энергопотребления. Cedar Mill тесно связан с версией Pentium D Presler : каждый процессор Presler состоит из двух ядер Cedar Mill в одном корпусе микросхем. [37] Cedar Mill имел меньшую тепловую мощность, чем Prescott, с TDP 86 Вт. Переход на D0 в конце 2006 года снизил ее до 65 Вт. Он имеет ядро ​​65 нм и тот же 31-ступенчатый конвейер, что и Prescott, системную шину 800 МТ/с, Intel 64 , Hyper-Threading , но не имеет технологии виртуализации . Как и Prescott 2M, Cedar Mill также имеет кэш-память второго уровня объемом 2 МБ.

Первоначально Intel анонсировала четыре процессора Cedar Mill с поддержкой VT-x под номерами моделей с 633 по 663, [38] но позже они были отменены и заменены моделями с 631 по 661 без VT-x, при этом к номеру модели добавлялась дополнительная цифра 1, что отличало их от процессоров Cedar Mill с поддержкой VT-x. Ядра Prescott по 90-нм техпроцессу, работающие на тех же частотах. [39] Частота процессоров Cedar Mill варьировалась от 3,0 до 3,6 ГГц по сравнению с максимальной частотой 3,8 ГГц у процессоров 670 и 672 на базе Prescott. Оверклокерам удалось превысить частоту 8 ГГц с помощью этих процессоров с использованием охлаждения жидким азотом. [40]

Название «Cedar Mill» относится к Сидар-Милл, штат Орегон , некорпоративному населенному пункту недалеко от объектов Intel в Хиллсборо, штат Орегон .

Преемник

Первоначальным преемником Pentium 4 был (под кодовым названием) Tejas , выпуск которого был запланирован на начало середины 2005 года. Однако через несколько месяцев после выпуска Prescott он был отменен из-за чрезвычайно высокого TDP (Tejas с частотой 2,8 ГГц выделял 150 Вт тепла по сравнению с примерно 80 Вт для Northwood с той же скоростью и 100 Вт для Prescott с сопоставимой тактовой частотой). ), и разработка микроархитектуры NetBurst в целом прекратилась, за исключением двухъядерных Pentium D, Pentium Extreme Edition и Pentium 4 HT на базе Cedar Mill.

В мае 2005 года Intel выпустила двухъядерные процессоры под брендами Pentium D и Pentium Extreme Edition . Они имели кодовые названия Smithfield и Presler для частей 90 нм и 65 нм соответственно.

Реальным преемником бренда Pentium 4 является бренд Pentium Dual-Core , выпущенный в 2006 году. Базовой микроархитектурой является микроархитектура Core . Первые чипы, реализующие его (65 нм), были выпущены в январе 2007 года с мобильными процессорами « Yonah » и 3 июня 2007 года с процессорами для настольных ПК и получили название « Allendale » (а позже « Conroe »).

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ Кармин, Дуг (весна 2002 г.). «Процессор Intel® Pentium® 4» (PDF) .[ самостоятельно опубликованный источник? ]
  2. ^ «Лаборатории X-bit - Версия для печати» . www.xbitlabs.com . Архивировано из оригинала 6 марта 2016 года . Проверено 11 января 2022 г.
  3. ^ «Intel представляет процессор Pentium 4» . Интел. Архивировано из оригинала 3 апреля 2007 года . Проверено 14 августа 2007 г.
  4. ^ «Intel представляет четырехъядерный процессор Xeon с тактовой частотой 3,0 ГГц, отказывается от Pentium» . ТГ Дейли. Архивировано из оригинала 17 мая 2019 года . Проверено 17 мая 2019 г.
  5. ^ «Новый Pentium 4 отказывается от памяти Rambus» . ЗДНет .
  6. ^ «Intel переходит на DDR - нас это действительно волнует?» 17 декабря 2001 г.
  7. ^ «Обзор: процессор Intel Pentium 4» . www.dansdata.com .
  8. ^ «Да, Netburst действительно был настолько плох: протестированные архитектуры ЦП - Перспектива ПК» . 3 августа 2011 г.
  9. ^ аб Маги, Майк. «Платформа Pentium 4 переименована». www.theregister.com .
  10. ^ «Стратегия высокого риска Pentium 4 для Intel» .
  11. ^ Шимпи, Ананд Лал. «Будущее производственных процессов Intel». www.anandtech.com .
  12. ↑ ab Fog, Агнер (2 мая 2017 г.). Микроархитектура процессоров Intel, AMD и VIA (PDF) (Отчет). Технический университет Дании. Архивировано (PDF) из оригинала 28 марта 2017 г. Проверено 8 апреля 2018 г.
  13. ^ Боб Бентли, Intel, на DAC '01: Материалы 38-й ежегодной конференции по автоматизации проектирования , июнь 2001 г., ISBN 1581132972 , страницы 244-248 doi : 10.1145/378239, ссылка на документ конференции 
  14. Ананд Лал Шимпи (20 ноября 2000 г.). «Intel Pentium 4 1,4 ГГц и 1,5 ГГц». Анандтех.
  15. ^ аб Скотт Уоссон (10 сентября 2001 г.). «Pentium 4 получает SDRAM: два новых чипсета». Технический отчет.
  16. ^ Уоссон, Скотт. Процессор AMD Athlon XP 1800+, технический отчет, 9 октября 2001 г.
  17. ^ аб Уоссон, Скотт и Браун, Эндрю. Pentium 4 Northwood, 2,2 ГГц и Athlon XP 2000+, 7 января 2002 г.
  18. ^ Уоссон, Скотт. AMD Athlon XP 2800+ и NVIDIA nForce2, технический отчет, 1 октября 2002 г.
  19. ^ Уоссон, Скотт. Процессор Intel Pentium 4 3,2 ГГц, технический отчет, 23 июня 2003 г.
  20. ^ Уоссон, Скотт. Процессор AMD Athlon XP 3200+, технический отчет, 13 мая 2003 г.
  21. ^ Шилов, Антон. Синдром внезапной разогнанной смерти Нортвуда. Странно ли, что разогнанные процессоры в конце концов умирают? Архивировано 31 декабря 2007 г. в Wayback Machine , X-bit Labs, 6 декабря 2002 г.
  22. ^ «Технические данные мобильного процессора Intel Pentium 4-M» . Компания Интел
  23. ^ «Мобильный Pentium 4 от Intel» . Компания Интел
  24. Кейс, Лойд (30 января 2004 г.). «Обзор: процессор Intel Prescott Pentium 4 — страница 7 из 15 — ExtremeTech». Экстримтех .
  25. ^ Смит, Тони. «Intel Pentium 4 Extremely Expensive Edition поступит в продажу в понедельник». www.theregister.com .
  26. ^ «Процессор Intel Pentium 4 Prescott» . Технический отчет. 2 февраля 2004 года . Проверено 28 августа 2007 г.
  27. ^ Вопрос о Pentium 4 Prescott 3 ГГц с кэшем L2 1 МБ, HardForum, 7 марта 2004 г. , получено 23 апреля 2020 г.
  28. ^ Сравнение нагрева процессора: насколько горяч Прескотт? , AnandTech, 16 апреля 2004 г. , получено 8 января 2012 г.
  29. ^ Процессор Intel Pentium 4 с поддержкой технологии HT 3,40E ГГц, ARK.Intel.com, 2 февраля 2004 г. , получено 15 декабря 2012 г.
  30. ^ abcd Глазковски, Питер Н. (2 февраля 2004 г.). «Прескотт расширяет границы конвейерной обработки». Отчет микропроцессора .
  31. ^ «Intel говорит нет 64-битным Pentium 4 в розничной продаже» . XBitLabs . Архивировано из оригинала 3 июня 2004 года . Проверено 8 мая 2022 г.
  32. ^ ИТ-инфраструктура — Ресурсы Intel для ИТ-менеджеров, Intel.com , получено 8 января 2012 г.
  33. ^ «Обновление дорожной карты процессоров Intel» . АнандТех . 21 февраля 2005 года . Проверено 8 мая 2022 г.
  34. ^ «Вдвое больше кэша — задержка на 17% выше» . АнандТех . 27 октября 2004 года . Проверено 8 мая 2022 г.
  35. ^ «Процессор Intel Pentium 4 662 с поддержкой технологии HT (кэш 2 МБ, 3,60 ГГц, частота системной шины 800 МГц)» . Характеристики продукта . Интел .
  36. ^ «Процессор Intel Pentium 4 672 с поддержкой технологии HT (кэш 2 МБ, 3,80 ГГц, частота системной шины 800 МГц)» . Характеристики продукта . Интел .
  37. ^ «Intel добавит Enhanced SpeedStep в 65-нм чипы для настольных ПК» . Регистр . 1 февраля 2006 года . Проверено 10 мая 2022 г.
  38. ^ «Разведка в наступлении: детали дорожной карты и анализ» . АнандТех . 14 июня 2005 года . Проверено 10 мая 2022 г.
  39. ^ «65-нм игровой план Intel: обновления Presler и Cedar Mill» . АнандТех . 9 сентября 2005 года . Проверено 10 мая 2022 г.
  40. ^ «Команда OC Италия устанавливает новый мировой рекорд на частоте 8 ГГц» . Нордическое оборудование. 22 января 2007 года. Архивировано из оригинала 26 мая 2008 года . Проверено 11 января 2008 г.

Внешние ссылки