Pentium 4 - Pentium 4 - Wikipedia

Для получения полного списка всех процессоров Pentium 4 см. Список микропроцессоров Intel Pentium 4.
Pentium 4
Общая информация
Запущен20 ноября 2000 г.; 20 лет спустя (20 ноября 2000 г.)
Снято с производства8 августа 2008 г.; 12 лет назад (8 августа 2008 г.)
Спектакль
Максимум. ЦПУ тактовая частотаОт 1,3 ГГц до 3,8 ГГц
ФСБ скоростиОт 400 МТ / с до 1066 МТ / с
Архитектура и классификация
МикроархитектураNetBurst
Набор инструкцийx86 (i386 ), x86-64 (только фишки), MMX, SSE, SSE2, SSE3 (начиная с Прескотта).
Физические характеристики
Транзисторы
  • 42M 180 нм
    55M 130 нм
    169M 130 нм (P4EE)
    125M 90 нм
    188M 65 нм
Розетки)
История
ПредшественникPentium III
ПреемникPentium D, Ядро 2

Pentium 4[1][2] это марка к Intel для целой серии одноядерных Процессоры за настольные компьютеры, ноутбуки и начального уровня серверы. Отгрузка процессоров осуществлялась с 20 ноября 2000 г. по 8 августа 2008 г.[3][4] Производство процессоров Netburst велось с 2000 г. по 21 мая 2010 г.[5][4]

Все процессоры Pentium 4 основаны на NetBurst микроархитектура. Pentium 4 Willamette (180 нм) введено SSE2, в то время как Прескотт (90 нм) введено SSE3. Представлены более поздние версии Технология Hyper-Threading (HTT).

Первый процессор под маркой Pentium 4, в котором реализован 64-битный был Прескотт (90 нм) (февраль 2004 г.), но эта функция не была включена. Впоследствии Intel начала продавать 64-битные Pentium 4 с использованием Редакция "E0" Prescotts, которые продаются на рынке OEM как Pentium 4, модель F. Версия E0 также добавляет eXecute Disable (XD) (название Intel для Бит NX ) к Intel 64. Официальным выпуском Intel 64 (в то время под названием EM64T) в процессоры для массовых настольных ПК был процессор Prescott-2M со степпингом N0.

Intel также продала версию своего бюджетного Celeron процессоры на основе микроархитектуры NetBurst (часто называемые Celeron 4), и производная высокого класса, Xeon, предназначен для мульти-розетка серверы и рабочие станции. В 2005 году Pentium 4 был дополнен двухъядерный -бренды Pentium D и Pentium Extreme Edition.

Микроархитектура

В сравнительных оценках преимущества Микроархитектура NetBurst были неясны. Как и ожидалось, с тщательно оптимизированным кодом приложения первые Pentium 4 превзошли самый быстрый Pentium III от Intel (в то время работавший на частоте 1,13 ГГц). Но в унаследованные приложения со многими ветвлениями или x87 плавающая точка инструкций, Pentium 4 просто будет соответствовать или работать медленнее, чем его предшественник. Его главным недостатком стал общий однонаправленный автобус. Микроархитектура NetBurst потребляет больше энергии и выделяет больше тепла, чем любые предыдущие модели Intel или AMD микроархитектуры.

В результате представление Pentium 4 было встречено неоднозначными отзывами: разработчикам не понравился Pentium 4, поскольку он представлял собой новый набор оптимизация кода правила. Например, в математических приложениях AMD с низкой тактовой частотой Athlon (модель с самой быстрой тактовой частотой в то время работала на частоте 1,2 ГГц) легко превзошла Pentium 4, который догонял бы только при повторной компиляции программного обеспечения с SSE2 поддерживать. Том Ягер из Инфомир Журнал назвал его «самым быстрым процессором - для программ, которые полностью помещаются в кэш». Опытные покупатели избегали ПК с Pentium 4 из-за их ценовой надбавки, сомнительной выгоды и первоначального ограничения Рамбус БАРАН. С точки зрения маркетинга продукта, особый упор Pentium 4 на тактовую частоту (прежде всего) сделал его мечтой маркетолога. В результате микроархитектура NetBurst часто упоминалась как архитектура различными веб-сайтами и публикациями, посвященными компьютерным технологиям, в период существования Pentium 4. Он также назывался NetBust, термин, популярный среди обозревателей, отрицательно отражавших производительность процессора.

Двумя классическими показателями производительности ЦП являются IPC (количество инструкций за цикл) и тактовая частота. Хотя IPC трудно определить количественно из-за зависимости от ориентир сочетание инструкций приложения, тактовая частота - это простое измерение, дающее одно абсолютное число. Неискушенные покупатели просто сочли бы процессор с самой высокой тактовой частотой лучшим продуктом, а Pentium 4 имел самую быструю тактовую частоту. Поскольку процессоры AMD имели более низкую тактовую частоту, она противопоставила маркетинговому преимуществу Intel:мегагерцовый миф Кампания AMD по маркетингу продукции использовала систему «PR-рейтинга», в которой базовая машина оценивала достоинства на основе относительной производительности.

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 Socket 478

При запуске Pentium 4 Intel заявила, что процессоры на базе NetBurst, как ожидается, вырастут до 10 ГГц после нескольких процесс изготовления поколения. Однако тактовая частота процессоров, использующих микроархитектуру NetBurst, достигла максимума 3,8 ГГц. Intel не ожидала быстрого увеличения утечки мощности транзисторов, которая начала происходить, когда кристалл достиг литографии 90 нм и меньше. Это новое явление утечки мощности, наряду со стандартной тепловой мощностью, создало проблемы с охлаждением и масштабированием тактовой частоты при увеличении тактовой частоты. Реагируя на эти неожиданные препятствия, Intel предприняла несколько изменений дизайна ядра ("Прескотт "в первую очередь) и исследовал новые производственные технологии, такие как использование нескольких ядер, увеличение скорости FSB, увеличение размера кэша и использование более длинного конвейера инструкций наряду с более высокими тактовыми частотами. Эти решения потерпели неудачу, и с 2003 на 2005 год Intel перенесла разработку от NetBurst, чтобы сосредоточиться на работе кулера Микроархитектура Pentium M. 5 января 2006 года Intel выпустила процессоры Core, в которых больше внимания уделяется энергоэффективности и производительности за такт. Окончательные продукты, производные от NetBurst, были выпущены в 2007 году, и все последующие семейства продуктов были переведены исключительно на микроархитектуру Core.

Тестирование и валидация

По словам Боба Бентли, выступающего 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 своевременно было действительно устрашающим ". Он нанял команду из 60 недавних выпускников, чтобы помочь с тестированием и проверкой.[6]

Ядра процессора

Семейство процессоров Intel Pentium 4
Рабочий столНоутбук
Под кодовым названиемУзелДата выходаПод кодовым названиемУзелДата выхода
Willamette
Northwood
Прескотт		180 нм
130 нм
090 нм		Ноя 2000
Январь 2002
Март 2004 г.		Northwood130 нмИюнь 2003 г.
Northwood
Pentium 4-M		130 нмАпрель 2002 г.
Hyper Threading (HT)
Northwood
Прескотт
Прескотт 2M
Кедровая мельница		130 нм
090 нм
090 нм
065 нм		Май 2003 г.
Февраль 2004 г.
Февраль 2005 г.
Январь 2006 г.		Northwood
Прескотт		130 нм
090 нм		Сентябрь 2003 г.
Июнь 2004 г.
Галлатин XE
Prescott 2M XE		130 нм
090 нм		Сентябрь 2003 г.
Февраль 2005 г.
Список микропроцессоров Intel Pentium 4
Основная статья: Список микропроцессоров Intel Pentium 4

Процессоры Pentium 4 имеют встроенный теплоотвод (IHS), который предотвращает случайное повреждение кристалла при установке и демонтаже систем охлаждения. До IHS Прокладка процессора иногда использовался людьми, обеспокоенными повреждением активной зоны. Оверклокеры иногда удаляли IHS из микросхем Socket 423 и Socket 478, чтобы обеспечить более прямую передачу тепла. В процессорах Socket 478 Prescott и процессорах, использующих интерфейс Socket LGA 775 (Socket T), IHS непосредственно припаивается к кристаллу или кристаллам, что затрудняет их удаление.

Willamette

Pentium 4 Willamette 1,5 ГГц в коробке
Pentium 4 Willamette 1,5 ГГц для Розетка 423
Pentium 4 1,5 ГГц (Willamette) с чипсетом Intel 850
Pentium 4 Willamette (Розетка 478 ), сверху и снизу показаны контактные штифты

У Willamette, кодового названия проекта первой реализации микроархитектуры NetBurst, возникли длительные задержки в завершении процесса проектирования. Проект был начат в 1998 году, когда Intel считала Pentium II своей постоянной линейкой. В то время ожидалось, что ядро ​​Willamette будет работать на частотах примерно до 1 ГГц. Тем не менее Pentium III был выпущен, пока Willamette еще не закончил. Из-за радикальных различий между P6 и микроархитектуры 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 первоначальный выпуск как временный продукт, представленный до того, как он был действительно готов. По мнению этих экспертов, Pentium 4 был выпущен из-за того, что конкурирующий с Thunderbird AMD Athlon превосходил стареющий Pentium III, и дальнейшие улучшения Pentium III еще не были возможны.[нужна цитата ] Этот Pentium 4 производился по 180-нм техпроцессу и первоначально использовался Розетка 423 (также называемый сокетом W от «Willamette»), с более поздними версиями, перемещающимися в Розетка 478 (розетка N, для "Northwood"). Эти варианты были идентифицированы кодами продуктов Intel 80528 и 80531 соответственно.

На тестовом стенде Willamette несколько разочаровал аналитиков тем, что не только не смог превзойти Athlon и Pentium III с максимальной тактовой частотой во всех тестовых ситуациях, но и не превзошел бюджетный сегмент. AMD Duron.[7] Несмотря на то, что они представлены производителями ПК по цене 644 доллара США (1,4 ГГц) и 819 долларов США (1,5 ГГц) за 1000 штук.[нужна цитата ] (цены на модели для потребительского рынка варьировались в зависимости от розничных продавцов), он продавался по скромным, но респектабельным ценам, что несколько затрудняло необходимость в относительно быстрых, но дорогих Рамбус Динамическое ОЗУ (RDRAM ). Pentium III оставался самой продаваемой линейкой процессоров Intel, а Athlon также продавался немного лучше, чем Pentium 4. Хотя Intel поставляла два модуля RDRAM с каждым Pentium 4 в штучной упаковке, это не способствовало продажам Pentium 4 и многими не считалось настоящим решением. .

В январе 2001 года к линейке была добавлена ​​еще более медленная модель с тактовой частотой 1,3 ГГц, но в течение следующих двенадцати месяцев Intel постепенно начала снижать лидерство AMD по производительности. В апреле 2001 года был выпущен Pentium 4 1,7 ГГц, первая модель, обеспечивающая производительность, явно превосходящую старый Pentium III. В июле были выпущены модели с частотой 1,6 и 1,8 ГГц, а в августе 2001 года Intel выпустила Pentium 4 с частотой 1,9 и 2 ГГц. В том же месяце они выпустили 845 чипсет это поддерживало намного дешевле PC133 SDRAM вместо RDRAM.[8] Тот факт, что SDRAM была намного дешевле, привел к значительному росту продаж Pentium 4.[8] Новый набор микросхем позволил Pentium 4 быстро заменить Pentium III, став самым продаваемым массовым процессором на рынке.

Кодовое имя Willamette происходит от Willamette Valley регион Орегон, где большое количество Intel расположены производственные мощности.[нужна цитата ]

Northwood

Процессор Pentium 4 с ядром Northwood. Слева находится умереть (черный квадрат в центре), а справа теплораспределитель
Снимок ядра Northwood Pentium 4

В январе 2002 года Intel выпустила процессоры Pentium 4 с новым кодовым обозначением ядра «Northwood» с тактовой частотой 1,6 ГГц, 1,8 ГГц, 2 ГГц и 2,2 ГГц.[9][10] Northwood (код продукта 80532) объединил увеличение размера кэша L2 с 256 КБ до 512 КБ (увеличение количества транзисторов с 42 миллионов до 55 миллионов) с переходом на новый 130-нм производственный процесс.[10] 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 на чипсете 845 с включенной поддержкой DDR SDRAM который обеспечил вдвое большую пропускную способность по сравнению с PC133 SDRAM и снизил связанные с этим высокие затраты на использование Rambus RDRAM для максимальной производительности с Pentium 4.[нужна цитата ]

2 апреля 2002 г. был выпущен Pentium 4 с тактовой частотой 2,4 ГГц, и скорость шины увеличилась с 400МТ / с до 533 МТ / с (физическая частота 133 МГц) для моделей с частотой 2,26 ГГц, 2,4 ГГц и 2,53 ГГц в мае, моделей с частотой 2,66 ГГц и 2,8 ГГц в августе и модели с частотой 3,06 ГГц в ноябре. С Northwood Pentium 4 достиг совершеннолетия. Битва 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 опережал своего конкурента.[нужна цитата ] Это было особенно актуально в середине 2002 года, когда переход AMD на 130-нм производственный процесс не помог процессорам Athlon XP первоначальной версии «Thoroughbred A» достичь достаточно высокой тактовой частоты, чтобы преодолеть преимущества Northwood в диапазоне от 2,4 до 2,8 ГГц.[11]

Pentium 4 3,06 ГГц включен Hyper Threading Технология, которая впервые была поддержана в Xeon на базе Foster. Это положило начало соглашению о виртуальных процессорах (или виртуальных ядрах) в x86, позволяя одновременно запускать несколько потоков на одном физическом процессоре. Путем перемешивания двух (в идеале разных) программных инструкций для одновременного выполнения через одно физическое ядро ​​процессора цель состоит в том, чтобы наилучшим образом использовать ресурсы процессора, которые в противном случае не использовались бы по сравнению с традиционным подходом, когда эти отдельные инструкции ждут друг друга для единственного выполнения через ядро. Этот начальный процессор Pentium 4 с поддержкой Hyper-Threading с тактовой 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 выпустила новый процессор Pentium 4 HT. Этот процессор использовал частоту FSB 800 МТ / с (физическая частота 200 МГц), работал на частоте 3 ГГц и имел технологию Hyper-Threading.[12] Это должно было помочь Pentium 4 лучше конкурировать с AMD. Opteron линейка процессоров. Первоначально ориентированный на сервер Opteron не имел общего сокета с линейкой процессоров AMD для настольных ПК (Socket A). Из-за этого производители материнских плат изначально не создавали материнские платы с AGP для оптеронов. Поскольку AGP был основным портом расширения графической подсистемы для настольных ПК, этот контроль не позволил Opteron вторгнуться с рынка серверов и поставить под угрозу рынок настольных ПК Pentium 4. Между тем, с запуском Athlon XP 3200+ в линейке настольных ПК AMD, AMD увеличила частоту FSB Athlon XP с 333 МТ / с до 400 МТ / с, но этого оказалось недостаточно, чтобы удержать новый Pentium 4 HT с тактовой частотой 3 ГГц.[13] Расширение Pentium 4 HT до 200 МГц шины с четырьмя накачками (200x4 = 800 МГц эффективная) в значительной степени помогло удовлетворить требования к полосе пропускания, которые архитектура Netburst требовала для достижения оптимальной производительности. Хотя архитектура Athlon XP в меньшей степени зависела от пропускной способности, показатели пропускной способности, достигнутые Intel, были далеко за пределами диапазона шины Athlon EV6. Гипотетически EV6 мог бы достичь тех же значений пропускной способности, но только на недостижимых в то время скоростях. Более высокая пропускная способность Intel оказалась полезной в тестах для потоковых операций[нужна цитата ], и маркетинг Intel разумно использовал это как ощутимое улучшение по сравнению с процессорами AMD для настольных ПК.[нужна цитата ]. Варианты Northwood с частотой 2,4, 2,6 и 2,8 ГГц были выпущены 21 мая 2003 года. Вариант с частотой 3,2 ГГц был выпущен 23 июня 2003 года, а последняя версия с частотой 3,4 ГГц прибыла 2 февраля 2004 года.

Разгон ядер Northwood с ранним степпингом привел к поразительному явлению. Пока ядро Напряжение приближение к 1,7 В и выше часто дает существенный дополнительный выигрыш в запасе мощности для разгона, процессор будет медленно (в течение нескольких месяцев или даже недель) со временем становиться все более нестабильным с ухудшением максимальной стабильной тактовой частоты, прежде чем уйти из строя и стать полностью непригодным для использования. Это стало известно как Синдром внезапной смерти Нортвуда (SNDS), что было вызвано электромиграция.[14]

Pentium 4-M

Также на основе ядра Northwood, Мобильный процессор Intel Pentium 4 - M[15] был выпущен 23 апреля 2002 г. и включал SpeedStep и технологии Deeper Sleep. Соглашения Intel об именах затрудняли на момент выпуска процессора определение модели процессора. Был Pentium III мобильный чип, Mobile Pentium 4-M, Mobile Pentium 4, а затем просто Pentium M который сам был основан на Pentium III и значительно быстрее предыдущих трех. Его TDP в большинстве приложений составляет около 35 Вт. Это пониженное энергопотребление было связано с пониженным напряжением ядра и другими особенностями, упомянутыми ранее.

В отличие от настольного Pentium 4, Pentium 4-M не имеет встроенного теплоотвода (IHS) и работает при более низком напряжении. Более низкое напряжение означает меньшее энергопотребление и, в свою очередь, меньше тепла. Однако, согласно спецификациям Intel, Pentium 4-M обладал максимальной температурой. температура перехода рейтинг 100 градусов C, что примерно на 40 градусов выше, чем у настольного Pentium 4.

Мобильный Pentium 4

В Мобильный процессор Intel Pentium 4[16] был выпущен для решения проблемы установки полноценного настольного процессора Pentium 4 в ноутбук, что и делали некоторые производители. Mobile Pentium 4 использовал частоту системной шины 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 настольным 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 объявлено о выпуске 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 третьего уровня. 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 в два раза быстрее, чем у Xeon MP.

Демонстрационный компьютер 1st Extreme Edition.

В то время как Intel утверждала, что Extreme Edition была нацелена на геймеров, критики расценили ее как попытку украсть гром при запуске Athlon 64, прозвав «Emergency Edition».[17] При цене в 999 долларов его также называли «Дорогое издание» или «Чрезвычайно дорогое».[18]

XtremeEdition.jpg

Добавление кэша обычно приводило к заметному увеличению производительности в большинстве приложений, интенсивно использующих процессор. Кодирование мультимедиа и некоторые игры принесли наибольшую пользу, причем Extreme Edition превзошла Pentium 4 и даже два варианта Athlon 64, хотя более низкая цена и более сбалансированная производительность Athlon 64 (особенно версии без FX) обычно приводили к этому. рассматривается как лучшее ценностное предложение. Тем не менее, Extreme Edition действительно достигла очевидной цели Intel, которая заключалась в том, чтобы помешать AMD стать чемпионом по производительности с новым Athlon 64, который побеждал во всех основных тестах над существующими Pentium 4.

В январе 2004 года была выпущена версия с тактовой частотой 3,4 ГГц для Socket 478, а летом 2004 года был выпущен процессор с новым Разъем 775. Небольшое увеличение производительности было достигнуто в конце 2004 года за счет увеличения скорости шины с 800 до 1066 млн операций в секунду, в результате чего получился Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,46 ГГц. По большинству показателей это был самый быстрый одноядерный процессор NetBurst, который когда-либо производился, даже превосходящий по производительности многие из его преемников (не считая двухъядерного Pentium D). Впоследствии Pentium 4 Extreme Edition был переведен на ядро ​​Prescott. Новый 3,73 ГГц Extreme Edition имел те же функции, что и Prescott 2M с последовательностью 6x0, но с шиной 1066 МТ / с. Однако на практике Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,73 ГГц почти всегда оказывался медленнее, чем Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,46 ГГц, что, скорее всего, связано с отсутствием кэша L3 и более длинным конвейером команд. Единственным преимуществом Pentium 4 Extreme Edition с тактовой частотой 3,73 ГГц над 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 команд Intel 64.

Несмотря на то, что Pentium 4 Extreme Edition никогда не был особенно успешным продавцом, особенно с учетом того, что он был выпущен в то время, когда AMD утверждала практически полное доминирование в гонке производительности процессоров, Pentium 4 Extreme Edition занял новую позицию в линейке продуктов Intel - ориентированный на энтузиастов процессор с высочайшие характеристики, предлагаемые чипами Intel, вместе с разблокированными множителями для облегчения разгона. В этой роли его с тех пор сменил Pentium Extreme Edition (Экстремальная версия двухъядерного процессора). Pentium D ), Core 2 Extreme, то Core i7 и совсем недавно Core i9. Однако вопреки распространенному мнению, Pentium 4 Extreme Edition для Socket 478 имеет заблокированный множитель. Разблокированы только процессоры Pentium Extreme Edition и Engineering Sample.

Прескотт

Pentium 4 2.40A - Prescott

1 февраля 2004 года Intel представила новое ядро ​​под кодовым названием Prescott. Ядро использовало 90 нм процесс впервые, который один аналитик охарактеризовал как «серьезную переработку микроархитектуры Pentium 4».[19] Несмотря на этот капитальный ремонт, прирост производительности был непостоянным. Некоторые программы выиграли от удвоенного кеша Prescott и инструкций SSE3, тогда как другие пострадали от более длинного конвейера. Микроархитектура Prescott позволила немного увеличить тактовую частоту, но не настолько, насколько ожидала Intel. Самый быстрый серийный Pentium 4 на базе Prescott имел тактовую частоту 3,8 ГГц. В то время как Northwood в конечном итоге достигла тактовой частоты на 70% выше, чем Willamette, Прескотт только на 12% превзошел Northwood. 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».[20] Фактически, характеристики мощности и тепла Prescott были лишь немного выше, чем у Northwood с той же скоростью, и почти равны моделям Extreme Edition на базе Gallatin, но поскольку эти процессоры уже работали на пределе того, что считалось термически приемлемым, это по-прежнему представляет собой серьезную проблему.[21]

Pentium 4 "Prescott" содержит 125 миллионов транзисторов и имеет площадь кристалла 112 мм.2.[22][23] Он был изготовлен по процессу 90 нм с семью уровнями медное соединение.[23] Этот процесс имеет такие особенности, как напряженный кремний транзисторы и Низкий-κ оксид кремния, легированный углеродом (CDO) диэлектрик, которое также известно как органосиликатное стекло (OSG).[23] Prescott был впервые изготовлен при разработке D1C. сказка и позже был переведен на завод по производству F11X.[23]

Первоначально Intel выпустила две линейки Prescott: серию E с системной шиной 800 МТ / с и Hyper Threading поддержка и младшие модели A-серии с отключенной системной шиной 533 МТ / с и Hyper-Threading. В итоге Intel добавила Бит XD (eXecute Disable) и Intel 64 функциональность Прескотту.

LGA 775 Prescott использует рейтинговую систему, маркируя их как серию 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, 570J и 571, работают на частоте 3,8 ГГц. Планы по массовому производству 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.

Серия 5x0J (и ее младший эквивалент, серии 5x5J и 5x9J) представила Бит XD a.k.a. eXecute Disabled bit[24] к линейке процессоров Intel. Эта технология, представленная в линейке x86 компанией AMD и позвонил NX (без eXecute), может помочь предотвратить распространение определенных типов вредоносного кода эксплуатирующий а переполнение буфера быть казненным. Intel также выпустила серию Prescott, поддерживающую Intel 64, реализацию Intel разработанного AMD x86-64 64-битные расширения архитектуры x86. Первоначально они были выпущены как серия F и продавались только OEM-производителям, но позже они были переименованы в серию 5x1 и проданы широкой публике. Два младших процессора Prescotts с процессором Intel 64, основанные на серии 5x5 / 5x9, также были выпущены с номерами моделей 506 и 516. Prescott серий 5x0, 5x0J и 5x1 включает технологию Hyper-Threading, чтобы ускорить некоторые процессы, использующие многопоточность. программное обеспечение, такое как редактирование видео. Серия 5x1 также поддерживает 64-битные вычисления.

Prescott 2M (Экстремальное издание)

К первому кварталу 2005 года Intel выпустила новое ядро ​​Prescott с нумерацией 6x0 под кодовым названием "Прескотт 2М". Прескотт 2М также иногда называют его Xeon производная "Irwindale". Он имеет Intel 64, бит XD, EIST (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep), Тм2 (для процессоров с тактовой частотой 3,6 ГГц и выше) и 2 МБ кеш-памяти L2. Однако более высокая задержка кеширования и размер двойного слова при использовании Intel 64 режим, сводит на нет все преимущества, которые вводил добавленный кеш. Кэш двойного размера был задуман не для того, чтобы быть целевым увеличением скорости, а для обеспечения того же места и, следовательно, производительности для операций в 64-битном режиме.

В Prescott 2M серии 6xx встроены Hyper Threading для ускорения некоторых процессов, использующих многопоточное программное обеспечение, например редактирования видео.

14 ноября 2005 г. Intel выпустила процессоры Prescott 2M с VT (Виртуализация Технология под кодовым названием "Вандерпул") включена. Intel выпустила только две модели этой категории Prescott 2M: 662 и 672, работающих на частоте 3,6 ГГц и 3,8 ГГц соответственно.[25][26]

Кедровая мельница

Pentium 4 HT 651 3,4 ГГц

Последняя ревизия Pentium 4 была Кедровая мельница, выпущенный 5 января 2006 года. Это было сокращение ядра серии 600 на базе Prescott до 65 нм, без каких-либо дополнительных функций, но со значительным снижением энергопотребления. Cedar Mill имел более низкую тепловую мощность, чем Prescott, с TDP 86 Вт. В конце 2006 года Core Stepping D0 снизил эту мощность до 65 Вт. Он имеет 65-нм ядро ​​и тот же 31-ступенчатый конвейер, что и Prescott, частота системной шины 800 МТ / с, Intel 64, Hyper Threading, но нет Виртуализация Технологии. Как и Prescott 2M, Cedar Mill также имеет кэш-память второго уровня 2 МБ. Он выпускался как Pentium 6x1 и 6x3 (код продукта 80552) на частотах от 3 ГГц до 3,6 ГГц. На этих процессорах оверклокерам удалось превысить 8 ГГц с использованием охлаждения жидким азотом.[27]

Чтобы отличить ядра Cedar Mill от ядер Prescott с такими же функциями, Intel добавила 1 к их номерам моделей. Таким образом, Pentium 4 631, 641, 651 и 661 - это 65-нм микропроцессоры Cedar Mill, а Pentium 630, 640, 650 и 660 соответственно - их 90-нм эквиваленты Prescott.

Название «Кедровая мельница» относится к Сидар Милл, Орегон, некорпоративное сообщество рядом с Intel Хиллсборо, Орегон удобства.

Преемник

Основная статья: Intel Core 2

Первым преемником Pentium 4 был (кодовое название) Теджас, который был запланирован к выпуску в начале середины 2005 года.Однако через несколько месяцев после выпуска Prescott он был отменен из-за чрезвычайно высоких TDP (Tejas с частотой 2,8 ГГц выделял 150 Вт тепла, по сравнению с примерно 80 Вт для Northwood с такой же скоростью и 100 Вт для Prescott с такой же тактовой частотой). ), и разработка микроархитектуры NetBurst в целом прекратилась, за исключением двухъядерных Pentium D и Pentium Extreme Edition и Pentium 4 HT на базе Cedar Mill.

С мая 2005 года Intel выпускает двухъядерные процессоры под маркой Pentium D и Pentium Extreme Edition бренды. Они были под кодовыми названиями Smithfield и Presler для частей 90 нм и 65 нм соответственно.

Фактическим преемником марки Pentium 4 является Intel Core 2 бренд, выпущенный 27 июля 2006 г. В основе микроархитектуры лежит Основная микроархитектура, а первые чипы, реализующие его (65 нм), называются "Конро ". Процессоры Intel Core 2 выпускаются как одно-, двух- и четырехъядерные.

Процессоры, реализующие микроархитектуру Core, продавались под торговой маркой Core 2, поскольку процессоры на основе Йона -микроархитектура уже продавалась под брендом Core.

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ https://pdfs.semanticscholar.org/presentation/cfcc/9d5a7480c4ea87e77084386d74aaff9a1ee1.pdf
  2. ^ https://web.archive.org/web/20160306140603/http://www.xbitlabs.com/articles/cpu/print/replay.html
  3. ^ «Intel представляет процессор Pentium 4». Intel. Архивировано из оригинал на 2007-04-03. Получено 2007-08-14.
  4. ^ а б «Intel представляет четырехъядерный процессор Xeon с тактовой частотой 3,0 ГГц и отказывается от Pentiums». TG Daily. Получено 2019-05-17.
  5. ^ «Intel представляет процессор Pentium 4». Intel. Архивировано из оригинал на 2007-04-03. Получено 2007-08-14.
  6. ^ Боб Бентли, Intel, в DAC '01: Материалы 38-й ежегодной конференции по автоматизации проектирования, Июнь 2001 г., ISBN  1581132972, страницы 244-248Дои:10.1145/378239, бумага ссылка на конференцию
  7. ^ Ананд Лал Шимпи (20 ноября 2000 г.). «Intel Pentium 4 1,4 ГГц и 1,5 ГГц». Anandtech.
  8. ^ а б Скотт Уоссон (10 сентября 2001 г.). «Pentium 4 получает SDRAM: два новых набора микросхем». Технический отчет.
  9. ^ Уоссон, Скотт. Процессор AMD Athlon XP 1800+, Tech Report, 9 октября 2001 г.
  10. ^ а б Уоссон, Скотт и Браун, Эндрю. Pentium 4 'Northwood' 2,2 ГГц против Athlon XP 2000+, 7 января 2002 г.
  11. ^ Уоссон, Скотт. AMD Athlon XP 2800+ и NVIDIA nForce2, Tech Report, 1 октября 2002 г.
  12. ^ Уоссон, Скотт. Процессор Intel Pentium 4 3,2 ГГц, Tech Report, 23 июня 2003 г.
  13. ^ Уоссон, Скотт. Процессор AMD Athlon XP 3200+, Tech Report, 13 мая 2003 г.
  14. ^ Шилов, Антон. Синдром внезапной разогнанной смерти Нортвуда. Странно ли, что разогнанные процессоры в конце концов умирают? В архиве 2007-12-31 на Wayback Machine, X-bit Labs, 6 декабря 2002 г.
  15. ^ «Техническое описание мобильного процессора Intel Pentium 4-M». Intel Corp.
  16. ^ «Мобильный Pentium 4 от Intel». Intel Corp.
  17. ^ https://www.extremetech.com/computing/55632-review-intel-prescott-pentium-4-processor/7?print
  18. ^ https://www.theregister.com/2003/10/31/intel_pentium_4_extremely_exurities/
  19. ^ «Процессор Intel Pentium 4 Prescott». Технический отчет. 2 февраля 2004 г.. Получено 2007-08-28.
  20. ^ Pentium 4 Prescott 3GHz с кэш-памятью L2 1 МБ - вопрос, HardForum, 07.03.2004, получено 2020-04-23
  21. ^ Сравнение тепла процессора: насколько горячим Prescott?, AnandTech, 2004-04-16, получено 2012-01-08
  22. ^ Процессор Intel Pentium 4 с поддержкой технологии HT 3,40E ГГц, ARK.Intel.com, 2004-02-02, получено 2012-12-15
  23. ^ а б c d Гласковский, Петр Н. (2 февраля 2004 г.). «Прескотт расширяет пределы конвейерной обработки». Отчет микропроцессора.
  24. ^ ИТ-инфраструктура - ресурсы Intel для ИТ-менеджеров, Intel.com, получено 2012-01-08
  25. ^ «Процессор Intel Pentium 4 662 с поддержкой технологии HT (2 МБ кэш-памяти, 3,60 ГГц, 800 МГц FSB)». характеристики продукта. Intel.
  26. ^ «Процессор Intel Pentium 4 672 с поддержкой технологии HT (2 МБ кэш-памяти, 3,80 ГГц, 800 МГц FSB)». характеристики продукта. Intel.
  27. ^ «OC Team Italy устанавливает новый мировой рекорд на частоте 8 ГГц». NordicHardware. 22 января 2007 г. Архивировано с оригинал на 2008-05-26. Получено 2008-01-11.

внешняя ссылка