W momencie rozpoczęcia sprzedaży rozwiązania procesorowe z serii Intel Pentium 4 umożliwiły stworzenie najbardziej produktywnych systemów komputerowych do komputerów stacjonarnych. Po 8 latach ta rodzina chipów stała się przestarzała i została wycofana. To właśnie ta legendarna gama procesorów zostanie omówiona w tym materiale.

Pozycjonowanie procesora

Procesory te już na samym początku sprzedaży należały do ​​najszybszych rozwiązań. Na taką przynależność wskazywała zaawansowana wówczas architektura kryształu półprzewodnika NetBurst, znacznie zwiększone częstotliwości taktowania i inne znacznie ulepszone parametry techniczne. Dzięki temu właściciele komputerów osobistych opartych na nich mogli rozwiązywać problemy o dowolnym stopniu złożoności. Jedynym obszarem, w którym nie zastosowano tych chipów, były serwery. W tych wysokowydajnych komputerach zastosowano rozwiązania procesorowe z serii XEON. Nie do końca uzasadnione jest także stosowanie w komputerach biurowych procesora Intel Pentium 4. Rdzenie takiego chipa w tym przypadku nie były w pełni obciążone i z ekonomicznego punktu widzenia takie podejście było całkowicie nieuzasadnione. Dla niszy Intel wyprodukował mniej produktywne i tańsze procesory z serii Celeron.

Sprzęt

Procesor Intel Pentium 4 można było spotkać w dwóch typowych opcjach dostawy, jedna z nich skierowana była do małych firm specjalizujących się w składaniu jednostek systemowych. Ta opcja dostawy była również odpowiednia dla domowych monterów komputerów osobistych. W cennikach oznaczono go jako BOX, a producent umieścił w nim:

Chip znajduje się w opakowaniu ochronnym wykonanym z przezroczystego plastiku.

Autorski system odprowadzania ciepła, który składał się ze specjalnej pasty termoprzewodzącej i chłodnicy.

Krótki przewodnik po przeznaczeniu i zastosowaniu rozwiązania procesorowego.

Naklejka z logo modelu chipa na przedni panel jednostki systemowej.

Druga opcja dostawy została oznaczona jako TRAIL w katalogach komponentów komputerowych. W tym przypadku układ chłodzenia został wykluczony z listy dostaw i musiał zostać zakupiony dodatkowo. Ten typ konfiguracji był najbardziej optymalnie dostosowany do dużych asemblerów komputerów osobistych. Ze względu na duży wolumen sprzedawanych produktów mogli sobie pozwolić na zakup systemów chłodniczych po niższych cenach hurtowych, co było uzasadnione ekonomicznie. Ponadto ta opcja dostawy cieszyła się dużym zainteresowaniem wśród entuzjastów komputerów, którzy kupili ulepszone modyfikacje chłodnic, co umożliwiło jeszcze lepsze podkręcanie takiego procesora.

Gniazda procesorów

Procesor Intel Pentium 4 można zainstalować w jednym z 3 typów gniazd procesorowych:

Pierwsze złącze pojawiło się w 2000 roku i było w użyciu do końca 2001 roku. Następnie został zastąpiony przez PGA478, który do 2004 roku zajmował czołową pozycję na liście produktów Intela. Ostatnie gniazdo LGA775 pojawiło się na półkach sklepowych w 2004 roku. W 2008 roku został zastąpiony przez LGA1156, który miał na celu wykorzystanie chipów o bardziej zaawansowanej architekturze.

Socket 423. Obsługiwane rodziny chipów

Producenci procesorów reprezentowani przez Intel i AMD pod koniec 1999 - na początku 2000 roku stale poszerzali listę oferowanych chipów. Dopiero druga firma posiadała platformę obliczeniową z rezerwą, która opierała się na gnieździe PGA462. Jednak Intel „wycisnął wszystko, co wówczas było możliwe z gniazda procesora PGA370” i musiał zaoferować coś nowego na rynku technologii komputerowych. Ten nowy chip stał się omawianym chipem po zaktualizowanym gnieździe procesora w 2000 roku. Intel Pentium 4 zadebiutował jednocześnie z zapowiedzią platformy PGA423. Częstotliwość początkową procesorów w tym przypadku ustalono na 1,3 GHz, a jej najwyższa wartość osiągnęła 2,0 GHz. Wszystkie procesory w tym przypadku należały do ​​rodziny Willamette i zostały wyprodukowane w technologii 190 nm. Częstotliwość magistrali systemowej była równa rzeczywistej 100 MHz, a jej wartość efektywna wynosiła 400 MHz.

Gniazdo procesora PGA478. Modele procesorów

Rok później, w 2001 roku, wypuszczono zaktualizowane procesory Intel Pentium 4. Socket 478 to złącze do ich instalacji. Jak wspomniano wcześniej, to gniazdo było istotne do 2004 roku. Pierwszą rodziną procesorów, jaką można było w nim zainstalować, był Willamette. Najwyższą wartość częstotliwości dla nich ustalono na 2,0 GHz, a wartość początkowa wynosiła 1,3 GHz. Ich technologia procesowa odpowiadała 190 nm. Następnie do sprzedaży trafiła rodzina procesorów Northwood. Efektywna wartość częstotliwości w niektórych modelach została w tym przypadku zwiększona z 400 MHz do 533 MHz. Częstotliwość chipów może wynosić od 2,6 GHz do 3,4 GHz. Kluczową innowacją chipów w tej gamie modeli jest pojawienie się obsługi technologii wirtualnej wielozadaniowości HyperTrading. To z jego pomocą dwa strumienie kodu programu były przetwarzane jednocześnie na jednym fizycznym rdzeniu. Zgodnie z wynikami testu uzyskano 15-procentowy wzrost wydajności. Następna generacja chipów Pentium 4 otrzymała nazwę kodową Prescott. Kluczowymi różnicami w stosunku do poprzedników w tym przypadku był ulepszony proces technologiczny, zwiększenie pamięci podręcznej drugiego poziomu i zwiększenie częstotliwości taktowania do 800 MHz. Jednocześnie zachowano obsługę HyperTrading i nie zwiększono maksymalnej częstotliwości taktowania – 3,4 GHz. Na koniec należy zaznaczyć, że platforma PGA478 była ostatnią platformą obliczeniową, która nie wspierała rozwiązań 64-bitowych i mogła uruchamiać jedynie 32-bitowy kod programu. Co więcej, dotyczy to zarówno płyt głównych, jak i rozwiązań procesorowych Intel Pentium 4. Charakterystyka komputerów opartych na takich podzespołach jest całkowicie przestarzała.

Ostatni etap platformy Pentium 4. Gniazdo do instalacji układów LGA775

W 2006 roku producenci procesorów zaczęli aktywnie przechodzić na przetwarzanie 64-bitowe. Z tego właśnie powodu Intel Pentium 4 przeszedł na nową platformę opartą na gnieździe LGA775. Pierwsza generacja urządzeń procesorowych dla niego nazywała się dokładnie tak samo, jak dla PGA478 – Prescott. Ich specyfikacje techniczne były identyczne z poprzednimi modelami chipów. Kluczową różnicą jest zwiększenie maksymalnej częstotliwości taktowania, która w tym przypadku mogła sięgać już 3,8 GHz. Ostatnią generacją procesorów był Cedar Mill. W tym przypadku maksymalna częstotliwość spadła do 3,6 GHz, ale technologia procesu uległa poprawie i poprawiła się efektywność energetyczna. W odróżnieniu od poprzednich platform, w ramach LGA775, Pentium 4 płynnie przeszedł z segmentu rozwiązań średniej i premium do niszy urządzeń procesorowych klasy budżetowej. Na ich miejsce pojawiły się chipy z serii Pentium 2, które mogły już pochwalić się dwoma fizycznymi rdzeniami.

Testy. Porównanie z konkurentami

W niektórych przypadkach całkiem dobre wyniki może osiągnąć Intel Pentium 4. Procesor ten doskonale radzi sobie z wykonywaniem kodu programu zoptymalizowanego pod kątem pojedynczego wątku. W takim przypadku wyniki będą porównywalne nawet z obecnymi procesorami średniej półki. Oczywiście obecnie nie ma zbyt wielu takich programów, ale nadal istnieją. Procesor ten jest w stanie konkurować także z obecnymi flagowcami w zastosowaniach biurowych. W innych przypadkach ten układ nie może wykazać akceptowalnego poziomu wydajności. Wyniki testów zostaną podane dla jednego z najnowszych przedstawicieli tej rodziny, „Pentium 4 631”. Jej konkurentami będą procesory Intel Pentium D 805, Celeron E1400, E3200 i G460. Produkty AMD będą reprezentowane przez E-350. Ilość pamięci RAM DDR3 wynosi 8 GB. Ten system komputerowy jest również wyposażony w kartę GeForce GTX 570 z 1 GB pamięci wideo. W pakietach 3D Maya, Creo Elements i Solid Works w aktualnych wersjach z 2011 roku omawiany model Pentium 4 wykazuje całkiem dobre wyniki. Na podstawie wyników testów tych 3 pakietów oprogramowania obliczono średni wynik w stupunktowej skali, a mocne strony rozdzielono w następujący sposób:

Pentium 4 631 przegrywa z procesorami o bardziej zaawansowanej architekturze i wyższym taktowaniu, czyli G460 i E3200, które posiadają 2 rdzenie fizyczne. Ale jednocześnie przewyższa pełnoprawny dwurdzeniowy model D 805 na podobnej architekturze. Wyniki E-350 i E1400 były przewidywalne. Pierwszy chip przeznaczony jest do składania komputerów PC, w których pobór mocy stawia na pierwszym miejscu, natomiast drugi chip przeznaczony jest do systemów biurowych. Zupełnie inny jest rozkład sił przy kodowaniu plików multimedialnych w programach Lame, Apple Lossless, Nero AAC i Ogg Vorbis. W tym przypadku na pierwszy plan wysuwa się liczba rdzeni. Im ich więcej, tym lepiej zadanie zostanie wykonane. Ponownie, w średniej skali stupunktowej, siły rozkładały się następująco:

Nawet E-350, kładący nacisk na efektywność energetyczną, przewyższa model Pentium 4 631. Zaawansowana architektura kryształu półprzewodnika i obecność 2 rdzeni wciąż dają o sobie znać. Obraz zmienia się podczas testowania procesorów w archiwizatorach WinRAR i 7-Zip. Wyniki żetonów w tej samej skali rozkładały się następująco:

W tym teście na wynik końcowy wpływa wiele czynników. To jest architektura, to jest rozmiar pamięci podręcznej, to jest częstotliwość taktowania, to jest liczba rdzeni. W rezultacie testowany Pentium 4 631 okazał się typowym średniakiem.System referencyjny, którego wydajność odpowiadała 100 punktom, został oparty na procesorze Athlon II X4 model 620 firmy AMD.

Podkręcanie

Imponującym wzrostem poziomu wydajności pochwalił się Intel Pentium 4. Podkręcanie tych procesorów umożliwiło osiągnięcie częstotliwości taktowania 3,9-4,0 GHz przy ulepszonym systemie chłodzenia powietrzem. Jeśli zastąpisz chłodzenie powietrzem chłodzeniem cieczą na bazie azotu, to możesz śmiało liczyć na podbicie wartości 4,1-4,2 GHz. Przed podkręcaniem system komputerowy musi być wyposażony w:

Zasilanie musi mieć moc co najmniej 600 W.

Komputer musi mieć zainstalowany zaawansowany model płyty głównej, na której można płynnie regulować różne parametry.

Oprócz głównej chłodnicy procesor w jednostce systemowej powinien mieć dodatkowe 2-3 wentylatory w celu lepszego odprowadzania ciepła.

Mnożnik częstotliwości w tych chipach został zablokowany. Dlatego nie można podkręcić komputera PC, po prostu podnosząc jego wartość. Dlatego jedynym sposobem na zwiększenie wydajności jest zwiększenie rzeczywistej wartości częstotliwości zegara magistrali systemowej. Procedura przyspieszania w tym przypadku jest następująca:

Częstotliwości wszystkich komponentów komputera są zmniejszone. Na tej liście nie uwzględniono jedynie magistrali systemowej.

W kolejnym etapie zwiększamy częstotliwość pracy tego ostatniego.

Po każdym takim kroku konieczne jest sprawdzenie stabilności komputera za pomocą specjalistycznego oprogramowania aplikacyjnego.

Kiedy samo zwiększenie częstotliwości już nie wystarczy, zaczynamy zwiększać napięcie na procesorze. Jego maksymalna wartość wynosi 1,35-1,38 V.

Po osiągnięciu najwyższej wartości napięcia nie można zwiększać częstotliwości chipów. Jest to tryb maksymalnej prędkości systemu komputerowego.

Przykładem jest model 630 procesora Pentium 4. Jego częstotliwość początkowa wynosi 3 GHz. Nominalna częstotliwość zegara magistrali systemowej wynosi w tym przypadku 200 MHz. Wartość tego ostatniego można zwiększyć przy chłodzeniu powietrzem do 280-290 MHz. W efekcie procesor będzie już pracował z częstotliwością 4,0 GHz. Oznacza to, że wzrost produktywności wynosi 25 procent.

Znaczenie dzisiaj

Dziś wszystkie procesory Intel Pentium 4 są już całkowicie przestarzałe. Ich temperatura pracy, pobór mocy, proces technologiczny, częstotliwości taktowania, wielkość i organizacja pamięci podręcznej, ilość adresowalnej pamięci RAM – to nie jest pełna lista tych cech, które wskazują, że ten półprzewodnik rozwiązanie jest przestarzałe. Możliwości takiego chipa wystarczą jedynie do rozwiązania najprostszych problemów. Dlatego właściciele takich systemów komputerowych muszą je pilnie zaktualizować.

Cena

Mimo że omawiane procesory zostały wycofane z produkcji w 2008 roku, nadal można je kupić w nowym stanie z magazynu. Należy zauważyć, że w wersji LGA775 i przy wsparciu technologii NT można kupić chipy Intel Pentium 4. Cena za nie waha się w przedziale 1300-1500 rubli. Dla systemów biurowych jest to w pełni adekwatny poziom kosztów. Rozwiązania procesorowe, które były w użyciu, można znaleźć na różnych platformach handlowych w Internecie. Cena w tym przypadku zaczyna się od 150-200 rubli. W pełni zmontowany używany komputer osobisty można kupić już za 1500 rubli.

Od ponad 5 lat wypuszczono na rynek wiele rdzeni i opartych na nich modeli Pentium 4. Co więcej, wraz z wydaniem nowego modelu do nazwy procesora dodano nową literę lub inne cyfry, a czasem jedno i drugie; wszystko to znacząco myli identyfikację konkretnego modelu.

Procesor Pentium 4 zbudowany jest w oparciu o zupełnie nową architekturę – NetBurst. Poniżej znajdują się niektóre charakterystyczne cechy oryginalnej architektury NetBurst (niektóre z nich zostały zmienione).

• . Długość potoku zwiększono do 20 kroków, co oznacza, że ​​procesor potrzebował 20 cykli na wykonanie jednej instrukcji. Ten krok znacznie ułatwił zwiększenie częstotliwości taktowania, ponadto w przyszłości znacznie zwiększyłby wydajność, ale wydajność na 1 MHz była mniejsza niż w poprzednich procesorach. To częściowo wyjaśnia słabą wydajność Pentium 4 pracującego na niskich częstotliwościach. Ponadto w wyniku tej innowacji wydłużył się czas oczekiwania.
• Moduł przewidywania przejścia (gałęzi). Aby zrekompensować wady stosowania długiego potoku, inżynierowie firmy Intel ulepszyli schemat przewidywania rozgałęzień, w wyniku czego przewidywano prawidłowe rozgałęzienie z prawdopodobieństwem sięgającym 95%.
• Magistrala systemowa. Pentium 4 wykorzystuje zupełnie nowy procesor 128-bitowy z dwiema liniami 64-bitowymi. Częstotliwość nowej magistrali () wynosi 100 MHz (dla najnowszych modeli Pentium III było to 133 MHz), jednakże ze względu na jednoczesną transmisję 4 pakietów w cyklu zegara (QPB – Quad Pumped Bus) efektywna częstotliwość magistrali wyniosła 400 MHz, a przepustowość magistrali wynosiła 3200 Mb/s.
• Jednostka arytmetyczno-logiczna (lub ALU). Jednostka ALU przetwarza instrukcje całkowite. W nowym procesorze jednostka ALU pracuje z dwukrotnie większą częstotliwością rdzenia (w Pentium 4 jednostka ALU 1,5 GHz pracuje z częstotliwością 3 GHz ze względu na wykorzystanie obu krawędzi sygnału). Zatem niektóre instrukcje są wykonywane w pół cyklu zegara. Pentium 4 wykorzystuje dwie jednostki ALU.
• pierwszy poziom (L1). Tak jak poprzednio, pamięć podręczna L1 jest podzielona na dwie części: na instrukcje i na dane. Pamięć podręczna przechowuje teraz zdekodowane polecenia i porządkuje je w kolejności ich wykonania (technologia Trace Cache), co zwiększa wydajność.
• Matematyka(). Koprocesor matematyczny zawiera dwa moduły do ​​operacji zmiennoprzecinkowych. Jednak właściwą pracę obliczeniową wykonuje tylko jeden moduł - są to operacje dodawania (FADD) i mnożenia (FMUL), drugi moduł wykonuje operacje wymiany pomiędzy pamięcią (FSTORE). W przypadku procesora Pentium 4 1,4 GHz koprocesor zapewnia wydajność 1,4. Przykładowo w procesorach zastosowano koprocesor składający się z trzech modułów (jeden dla operacji typu FSTORE, dwa pozostałe dla operacji typu FADD i FMUL) i zapewniający wydajność 2 GFLOPS (dla procesora Athlon 1 GHz).
• Rozszerzenia SIMD. Do procesora Pentium 4 dodano nowy zestaw rozszerzeń SIMD (SSE2), które dodały 144 nowe instrukcje (68 instrukcji całkowitych i 76 instrukcji zmiennoprzecinkowych).

Ogólnie rzecz biorąc, architektura miała na celu pracę przy wysokich częstotliwościach, gdzie długi rurociąg mógł pracować z pełnym potencjałem.

Willamette

Rdzeń ten po raz pierwszy pojawił się w planie działania Intela w 1998 roku. Zakładano, że ma ona zastąpić i podbić częstotliwość 1 GHz. Jednak procesory oparte na tym rdzeniu zostały ogłoszone dopiero w 2000 roku jako Pentium 4. Wypuszczone w tym roku procesory były instalowane w gnieździe Socket 423 i produkowane były w obudowie FC-PGA2. Procesory dla Socket 423 nie cieszyły się popularnością, gdyż Intel od razu stwierdził, że jest to gniazdo przejściowe, w dodatku systemy oparte na Pentium 4 były bardzo drogie (same procesory w momencie ogłoszenia kosztowały 644 dolary i 819 dolarów za Pentium 4 1.4 i 1.5 GHz). Ponieważ procesor został wyprodukowany w procesie technologicznym 180 nm, w chipie można było umieścić jedynie 256 KB pamięci podręcznej L2. Większość ekspertów uważała wersje 1,4 i 1,5 GHz za pośrednie - procesor Athlon zyskiwał coraz większą popularność i przewyższał wydajnością Pentium III, a dalsze ulepszanie architektury Pentium III nie było jeszcze możliwe. Intel nie zamierzał tracić udziału w rynku, dlatego wypuścił te procesory („surowa” technologia produkcji nie pozwalała wówczas na wypuszczanie szybszych modeli). Pomimo niepopularności wersji 1,4 i 1,5 GHz, Intel ogłosił wersję Pentium 4 1,3 GHz, która kosztuje 409 dolarów. W różnych testach procesory te przegrały zarówno z Pentium III, jak i Athlonem (a w niektórych przypadkach Athlonem) pracującymi na niższych częstotliwościach. Jednak już w kwietniu 2001 roku wypuszczono Pentium 4 o częstotliwości 1,7 GHz, a w sierpniu tego roku wydano wersję 2 GHz, a także „nowe-stare” procesory dla Socket 478, które wytrzymały ponad 2 lat, w tym samym miesiącu wychodzi nowy chipset Intela (i845). Nowy chipset obsługiwał teraz pamięć PC133 SDRAM, co pozwoliło znacznie obniżyć ceny systemów opartych na Intel Pentium 4, jednak zastosowanie tego typu pamięci nieco obniżyło wydajność systemu (czasem dość znacząco). Aby zwiększyć sprzedaż, Intel aktywnie promował ten procesor - jego reklamy można było oglądać zarówno w telewizji, jak i w gazetach/magazynach. Sprzedaż Pentium 4 wzrosła, procesor zaczął zyskiwać na popularności. Wkrótce wielu producentów logiki systemowej zaprezentowało swoje chipsety dla Pentium 4 z obsługą pamięci, a na początku roku Intel wypuścił swoje chipsety z obsługą tego typu pamięci. Procesor zaczyna zastępować Pentium III i pod względem wydajności dorównuje Athlonowi. Intel, który trzymał rękę na pulsie przez 16 lat, a potem szybko ją stracił, teraz znów zaczyna odzyskiwać równowagę. A problemy, które pojawiły się wraz z brakiem mocy produkcyjnych w AMD i wypuszczeniem Pentium 4 na rdzeniu Northwood, ugruntowały pozycję Intela na pozycji lidera, choć nie na długo.

Northwooda

Pierwsze procesory oparte na tym rdzeniu zostały zapowiedziane w tym roku. Rdzeń nie różni się zbytnio od swojego poprzednika, poza tym, że wykorzystuje bardziej zaawansowany proces technologiczny - 130 nm, co pozwoliło umieścić na chipie 512 KB pamięci podręcznej L2 i zmniejszyć rozpraszanie ciepła przez procesor. Przejście na nowy proces techniczny umożliwiło dalsze zwiększenie częstotliwości taktowania (do 3,4 GHz). Aby odróżnić procesory oparte na rdzeniu Northwood od podobnych modeli opartych na rdzeniu Willamette, zdecydowano się na dodanie litery „A” na końcu nazw nowych procesorów (przykładowo Pentium 4 2.0A jest zbudowany na rdzeniu Northwood rdzeń).

Prescotta

Mobilny Pentium 4

Pierwsze wersje Pentium 4 do notebooków i laptopów zostały ogłoszone w zeszłym roku, zbudowane na rdzeniu Northwood i nosiły nazwę Mobile Pentium 4-M. Procesory te różniły się od wersji stacjonarnych niższym napięciem zasilania (1,2-1,3 V) i obsługą technologii. Częstotliwość magistrali systemowej dla wszystkich procesorów wynosiła 400 MHz. Wypuszczono modele o częstotliwościach 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 2,2; 2,4; 2,5; 2.6, TDP dla najnowszego modelu wynosi 35 W.

Prescotta 2M

Pierwsze pogłoski o nowym rdzeniu Prescott 2 pojawiły się na początku 2005 roku. Założono, że będzie miał 2 MB pamięci podręcznej L2 i częstotliwość FSB 266 MHz (częstotliwość efektywna 1066 MHz). Zapowiedziano procesory oparte na tym rdzeniu. Rdzeń ten różni się od rdzenia Prescott jedynie obecnością 2 MB pamięci podręcznej L2. Nowe procesory otrzymały także nowe oznaczenie: 6x0. 21 lutego 2005 roku ogłoszono modele Pentium 4 630, 640, 650, 660 z częstotliwościami 3.0; 3,2; 3,4; 3,6 GHz, później wprowadzono model 670 pracujący z częstotliwością 3,8 GHz.

Młyn Cedrowy

Ogłoszenie procesorów zbudowanych na nowym rdzeniu zaplanowano na drugą połowę stycznia. Jądro Cedar Mill jest jednordzeniową modyfikacją jądra znaną pod nazwą kodową . Cedar Mill jest produkowany w najnowszej technologii 65 nm. Tak naprawdę rdzeń to rdzeń Prescott 2M, seria procesorów nawet się nie zmieniła, procesory bez obsługi technologii wirtualizacji Vanderpool są oznaczone jako 6x1, te ze wsparciem Vanderpool są oznaczone jako 6x3. Procesory będą początkowo pracować z częstotliwościami od 3,0 GHz do 3,8 GHz. Zaleca się przeczytać więcej o powodzie wydania Cedar Mill tutaj.

Rdzeń Cedar Mill jest ostatnim w linii Pentium 4. Kolejne generacje procesorów, w szczególności Conroe, będą promowane pod nową marką, której nazwa nie została jeszcze ogłoszona.

Tejas, Jayhawk i inni

Intel wiązał duże nadzieje z architekturą NetBurst. W latach 2001-2003 plany Intela obejmowały rdzenie takie jak Tejas, który miał wykorzystywać magistralę 1066 MHz i pracować w częstotliwościach od 4,4 do 9,2 GHz i powinien był wejść do sprzedaży w drugiej połowie 2004 roku i nosić nazwę Pentium 6. Nehalem, Procesor ten miał wykorzystywać magistralę systemową 1200 MHz i pracować na częstotliwościach powyżej 10 GHz, a do sprzedaży miał trafić w 2005 roku. Jayhawk, procesor Xeon, który miał mieć 24 KB pamięci podręcznej danych L1 i 16 tys. mikrooperacji. Jednak wszystkie te procesory zostały anulowane w 2004 roku.

Intel zamierzał wykorzystać procesory oparte na architekturze NetBurst, aby osiągnąć częstotliwość 10 GHz, jednak przed osiągnięciem 4 GHz architektura ta borykała się z problemami termicznymi, które dotychczas (i wydaje się, że nigdy więcej) nie udało się rozwiązać. Problem ten skłonił Intela do opracowania nowej architektury i zamknięcia wszystkich projektów rozwoju rdzeni w oparciu o architekturę NetBurst.

Patrząc wstecz, Pentium 4 pozostawia ambiwalentne wrażenie. Z jednej strony był to jeden z najpopularniejszych procesorów, jego promocja w , a co za tym idzie ogromna popularność wśród ludzi, pozwoliła Intelowi na długi czas zająć dużą część rynku. Z drugiej strony Pentium 4 nie miał najbardziej udanej architektury. Nigdy nie ugruntował swojej wiodącej pozycji pod względem wydajności; pod względem TDP (rozpraszania ciepła) prawie zawsze przegrywał z konkurencyjnymi procesorami AMD Athlon, a także pod względem kosztów. A architektura Pentium III, którą Intel kiedyś uważał za mniej obiecującą niż NetBurst, ponownie pojawiła się w procesorach.

Specyfikacje różnych rdzeni

Dane istotne dla wszystkich modeli

• Głębia bitowa: 32
• Szerokość magistrali zewnętrznej: 128

Willamette

• Data ogłoszenia pierwszego modelu: 20 listopada 2000
• Częstotliwości zegara (GHz): 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2.0
• Efektywna częstotliwość magistrali systemowej (FSB) (MHz): 400
• Rozmiar pamięci podręcznej L2 (KB): 256
• Napięcie zasilania: 1,7 V lub 1,75 V
• Liczba tranzystorów (miliony): 42
• Powierzchnia kryształu (mm2): 217
• Maksymalne TDP (rozpraszanie ciepła): 75,3 W
• Technologia procesowa (nm): 180
• Złącze: Socket 423, później Socket 478
• Opakowanie: 423-pinowy FC-PGA2 lub 478-pinowy mPGA
• Obsługiwane technologie: IA32, SSE2

Northwooda

• Data ogłoszenia pierwszego modelu: 7 sierpnia 2001
  • Procesory o częstotliwości FSB 400 MHz: 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,5; 2,6; 2.8
  • Procesory o częstotliwości FSB 533 MHz: 2,26; 2,4; 2,53; 2,67; 2,8; 3.06
  • Procesory o częstotliwości FSB 800 MHz: 2,4; 2,6; 2,8; 3,0; 3,2; 3.4
• Efektywna częstotliwość magistrali systemowej (FSB) (MHz): 400, 533, 800
• Rozmiar pamięci podręcznej L1: 8 KB (na dane) + 12 tys. operacji
• Rozmiar pamięci podręcznej L2 (KB): 512
• Napięcie zasilania: 1,475-1,55 (w zależności od modelu)
• Liczba tranzystorów (miliony): 55
• Powierzchnia kryształów (mm2): 146, później 131
• Maksymalne TDP (rozpraszanie ciepła): 89 W
• Technologia procesowa (nm): 130
• Złącze: gniazdo 478
• Opakowanie: 478-pinowe mPGA
• Obsługiwane technologie: IA32, MMX, SSE, SSE2, HT (nie wszystkie modele)

Intel Pentium 4(„Intel Pentium 4”) to 32-bitowy mikroprocesor siódmej generacji architektury x86, opracowany przez firmę Intel w listopadzie 2000 roku. Nie jest on kontynuacją linii P6 (patrz Pentium Pro, Pentium II, Pentium III) i jest oparty na całkowicie nowym rdzeniu.

Różni się od Pentium III następującymi cechami: obsługa technologii NetBurst; 144 nowe instrukcje SSE2 przeznaczone do obsługi multimediów, grafiki wideo i trójwymiarowej, technologii internetowych; Przenośnik 20-stopniowy; ulepszony moduł przewidywania oddziałów; 128-bitowa magistrala systemowa o częstotliwości taktowania 100 MHz (częstotliwość efektywna 400 MHz); 2 jednostki ALU pracujące z częstotliwością podwójnego rdzenia; pamięć podręczna pierwszego poziomu ze śledzeniem wykonywania poleceń (Execution Trace Cache); 256 kilobajtów zintegrowanej pamięci podręcznej drugiego poziomu o zwiększonej przepustowości (Advanced Transfer Cache); możliwość zastosowania wysokowydajnej pamięci RDRAM.

Pomimo wszystkich ulepszeń, pierwsze modele Pentium 4 (na rdzeniu Willamette) wykazywały gorszą wydajność niż Pentium III czy AMD Athlon przy niższych częstotliwościach. Niska wydajność, konieczność stosowania nowych płyt głównych i drogiej pamięci, a także wysoki koszt samych procesorów negatywnie wpłynęły na ich popularność. Wyprodukowano je w technologii 0,18 mikrona o częstotliwościach od 1,3 do 2 GHz i montowano w złączu Socket 423. W marcu 2001 wypuszczono wersję serwerową - Xeon, a w sierpniu pojawiły się modele Pentium 4 na złącza Socket 478, obsługujące pamięć SDRAM (zamiast drogiego RDRAM-u). Umożliwiło to obniżenie cen komputerów z nowymi procesorami, ale dodatkowo obniżyło ich wydajność.

W styczniu 2002 roku, po wypuszczeniu na rynek konkurencyjnego procesora AMD Athlon XP, firma wypuściła nowy rdzeń Northwood. Do jego wyprodukowania wykorzystano technologię 0,13 mikrona, która umożliwiła umieszczenie w chipie 512 kilobajtów pamięci podręcznej L2. W kwietniu do nowego rdzenia dodano obsługę magistrali 133/533 MHz.

W tym samym miesiącu zaprezentowano mobilną wersję procesora – Pentium 4-M, a w majowym budżecie wypuszczono Celerony wykorzystujące stary rdzeń Willamette. W listopadzie do sprzedaży trafiły pierwsze modele oparte na rdzeniu Northwood ze wsparciem technologii Hyper-Threading, a w kwietniu 2003 roku - autobusy 200/800 MHz. Procesory oparte na tym rdzeniu produkowane były z częstotliwościami od 1,6 do 3,4 GHz. Wprowadzone ulepszenia pozwoliły procesorom dogonić i przewyższyć Athlona XP.

We wrześniu 2003 roku, tydzień przed premierą Athlona 64 FX, pojawił się wysokowydajny procesor Intela – Pentium 4 Extreme Edition. W lutym 2004 roku pojawił się nowy rdzeń Prescott, wykonany w technologii 0,09 mikrona. W porównaniu do poprzedniego rdzenia zwiększono potok (do 31 etapów), pamięć podręczną L2 (do 1 megabajta) oraz dodano instrukcje SSE3. W sierpniu dodano instrukcje EM64T (dla obliczeń 64-bitowych), a gniazdo zmieniono na Socket 775. We wrześniu pojawiło się wsparcie dla technologii NX-Bit, a w lutym 2005 wypuszczono nową wersję tego rdzenia - Prescott 2M. Litery 2M oznaczały 2 megabajty; Jest to dokładnie rozmiar zintegrowanej pamięci podręcznej L2. Ponadto dodano obsługę technologii Enhanced SpeedStep, umożliwiającej systemowi operacyjnemu dostosowanie szybkości zegara procesora.

Procesory o częstotliwościach od 2,4 do 3,8 GHz zostały wypuszczone na rdzeniach Prescott i Prescott 2M. W tym czasie stało się jasne, że wydajność procesorów Pentium 4 zależy nie tylko od ich częstotliwości zegara. Dlatego począwszy od Prescotta, procesorom przydzielane są symbole składające się z kilku liter i cyfr (na przykład 519J), które kodują takie czynniki, jak częstotliwość magistrali systemowej, rozmiar pamięci podręcznej i obsługiwane technologie.

W maju 2005 roku wprowadzono dwurdzeniowy odpowiednik Pentium 4, Pentium D. Nowa wersja rdzenia Pentium 4 została nazwana Cedar Mill. Pojawił się w styczniu 2006 roku i był dokładną kopią Prescott 2M, wyprodukowaną w technologii 0,065 mikrona. W tym samym czasie pojawiły się procesory oparte na starszej architekturze P6 - Intel Core Solo i Intel Core Duo. .

Wstęp

Przed sezonem wakacyjnym obaj wiodący producenci procesorów, AMD i Intel, wypuścili na rynek najnowsze procesory w swoich nowoczesnych liniach procesorów przeznaczonych do komputerów PC o wysokiej wydajności. Najpierw AMD zrobiło ostatni krok przed nadchodzącym skokiem jakościowym i około miesiąc temu wprowadziło Athlona XP 3200+, który ma stać się najszybszym przedstawicielem rodziny Athlon XP. Dalsze plany AMD w tym sektorze rynku kojarzą się już z procesorem nowej generacji o architekturze x86-64, Athlonem 64, który powinien pojawić się we wrześniu tego roku. Intel odczekał krótką chwilę i dopiero dzisiaj zaprezentował ostatni Penlium 4 z rdzeniem Northwood o grubości 0,13 mikrona. W rezultacie ostatnim modelem w tej rodzinie był Pentium 4 pracujący z częstotliwością 3,2 GHz. Przerwa przed premierą kolejnego procesora do komputerów stacjonarnych opartego na nowym rdzeniu Prescott potrwa aż do czwartego kwartału, kiedy Intel po raz kolejny podniesie poprzeczkę w zakresie wydajności swoich procesorów do komputerów stacjonarnych dzięki wyższym taktowaniu i ulepszonej architekturze.

Warto zaznaczyć, że podczas konfrontacji architektur Athlon i Pentium 4, architektura Intela okazała się bardziej skalowalna. W okresie istnienia Pentium 4, produkowanego przy użyciu różnych procesów technologicznych, ich częstotliwość wzrosła już ponad dwukrotnie i bez problemów osiągnęła 3,2 GHz przy konwencjonalnym procesie technologicznym 0,13 mikrona. AMD, które pozostało przy swoim Athlonie XP na 2,2 GHz, nie może obecnie pochwalić się tak wysokimi częstotliwościami dla swoich procesorów. I chociaż przy tych samych częstotliwościach Athlon XP jest znacznie lepszy pod względem wydajności od Pentium 4, stale rosnąca różnica w częstotliwościach zegara dała się we znaki: Athlon XP 3200+ o częstotliwości 2,2 GHz można nazwać pełnoprawnym konkurent Penium 4 3,2 GHz tylko ze znacznymi zastrzeżeniami.

Na poniższym wykresie postanowiliśmy pokazać, jak na przestrzeni ostatnich trzech lat wzrosły częstotliwości procesorów z rodzin Pentium 4 i Athlon:

Jak widać częstotliwość 2,2 GHz jest dla AMD barierą nie do pokonania, która zostanie pokonana co najwyżej dopiero w drugiej połowie przyszłego roku, kiedy AMD przeniesie swoje zakłady produkcyjne na technologię 90 nanometrów. Do tego czasu nawet procesory Athlon 64 nowej generacji będą nadal miały tak niskie częstotliwości. Trudno powiedzieć, czy będą w stanie konkurować z Prescottem. Wygląda jednak na to, że AMD ma poważne kłopoty. Prescott, dzięki większej pamięci podręcznej L1 i L2, ulepszonej technologii Hyper-Threading i rosnącym częstotliwościom, może stać się znacznie atrakcyjniejszą propozycją niż Athlon 64.

Jeśli chodzi o procesory Pentium 4, można tylko pozazdrościć ich skalowalności. Częstotliwości Pentium 4 stopniowo rosną od czasu wypuszczenia tych procesorów. Niewielką przerwę zaobserwowaną w okresie lato-jesień tego roku tłumaczy się koniecznością wprowadzenia nowego procesu technologicznego, jednak nie powinna ona wpłynąć na równowagę sił na rynku procesorów. Włączając technologię Hyper-Threading i przełączając swoje procesory tak, aby korzystały z magistrali 800 MHz, Intel osiągnął zauważalną przewagę swoich starszych modeli procesorów nad procesorami konkurencji i teraz nie może się o nic martwić, przynajmniej do czasu masowej dystrybucji Athlona 64 zaczyna się.

Również na powyższym wykresie pokazaliśmy najbliższe plany AMD i Intela dotyczące wypuszczenia nowych procesorów. Wygląda na to, że AMD nie powinno w najbliższym czasie mieć złudzeń co do swojej pozycji na rynku. Na tym kończy się walka z Intelem na równych zasadach, firma wraca do swojej zwykłej roli nadrabiania zaległości. Jest jednak za wcześnie na prognozy długoterminowe, zobaczmy, co przyniesie AMD premiera Athlona 64. Jednak sądząc po powściągliwej reakcji twórców oprogramowania na technologię AMD64, rewolucji nie będzie wraz z wypuszczeniem kolejnego generacja procesorów AMD.

Procesor Intel Pentium 4 3,2 GHz

Nowy procesor Pentium 4 3,2 GHz, który Intel ogłosił dzisiaj, 23 czerwca, nie jest niczym szczególnym z technologicznego punktu widzenia. To ten sam Northwood, działający na częstotliwości magistrali 800 MHz i obsługujący technologię Hyper-Threading. Oznacza to, że tak naprawdę procesor jest całkowicie identyczny (poza częstotliwością taktowania) z Pentium 4 3.0, który Intel ogłosił w kwietniu.

Procesor Pentium 4 3,2 GHz, podobnie jak jego poprzednicy, wykorzystuje rdzeń krokowy D1

Jedynym faktem, na który należy zwrócić uwagę w związku z wypuszczeniem na rynek kolejnego procesora Pentium 4 opartego na rdzeniu Northwood, jest nowo zwiększone wytwarzanie ciepła. Obecnie typowe odprowadzanie ciepła przez Pentium 4 3,2 GHz wynosi około 85 W, a maksymalne znacznie przekracza 100 W. Dlatego stosowanie dobrze zaprojektowanych obudów jest jednym z niezbędnych wymagań w przypadku systemów operacyjnych opartych na Pentium 4 3,2 GHz. Jeden wentylator w obudowie to teraz zdecydowanie za mało, ponadto należy zadbać o dobrą wentylację powietrza w miejscu, w którym znajduje się procesor. Intel twierdzi też, że temperatura powietrza otaczającego radiator procesora nie powinna przekraczać 42 stopni.

Cóż, przypomnijmy jeszcze raz, że prezentowany Pentium 4 3,2 GHz to najnowszy procesor firmy Intel do wysokowydajnych komputerów stacjonarnych, oparty na technologii 0,13 mikrona. Kolejny procesor dla takich układów będzie wykorzystywał nowy rdzeń Prescott, wyprodukowany w technologii 90 nanometrów. W związku z tym rozpraszanie ciepła przez przyszłe procesory do komputerów stacjonarnych będzie mniejsze. W rezultacie Pentium 4 3,2 GHz pozostanie rekordzistą w zakresie odprowadzania ciepła.

Oficjalna cena Pentium 4 3,2 GHz wynosi 637 dolarów, co oznacza, że ​​procesor ten jest obecnie najdroższym procesorem do komputerów stacjonarnych. Ponadto Intel zaleca stosowanie nowego produktu z drogimi płytami głównymi opartymi na chipsecie i875P. Jak jednak wiemy, ten wymóg można pominąć: wiele tańszych płyt głównych bazujących na i865PE zapewnia podobny poziom wydajności dzięki aktywowaniu przez producentów technologii PAT w zestawie logicznym i865PE.

Jak testowaliśmy

Celem tych testów było określenie poziomu wydajności, jaki może zapewnić nowy Pentium 4 3,2 GHz w porównaniu do swoich poprzedników i starszych modeli konkurencyjnej linii Athlon XP. Tym samym, oprócz Pentium 4 3,2 GHz, w testach wzięły udział także Petnium 4 3,0 GHz, Athlon XP 3200+ i Athlon XP 3000+. Jako platformę do testów Pentium 4 wybraliśmy płytę główną opartą na chipsecie i875P (Canterwood) z dwukanałową pamięcią DDR400, a testy Athlona XP przeprowadzono na płycie głównej opartej na najmocniejszym chipsecie NVIDIA nForce 400 Ultra.

Skład systemów testowych podano poniżej:

Uwagi:

• We wszystkich przypadkach pamięć pracowała w trybie synchronicznym z FSB w konfiguracji dwukanałowej. Najbardziej agresywne czasy to 2-2-2-5.
• Testy przeprowadzono na systemie operacyjnym Windows XP SP1 z zainstalowanym DirectX 9.0a.

Produktywność w aplikacjach biurowych i do tworzenia treści

Przede wszystkim, zgodnie z ustaloną tradycją, zmierzyliśmy prędkość procesorów w aplikacjach biurowych i aplikacjach współpracujących z treścią cyfrową. W tym celu wykorzystaliśmy pakiety testowe z rodziny Winstone.

W Business Winstone 2002, który obejmuje typowe biurowe aplikacje biznesowe, w najlepszym wydaniu spisują się procesory z rodziny Athlon XP, których wydajność znacznie przewyższa szybkość procesorów konkurencyjnej rodziny. Sytuacja ta jest dość powszechna w tym teście i jest zdeterminowana zarówno cechami architektury Athlon XP, jak i dużą ilością pamięci podręcznej w rdzeniu Barton, której łączna pojemność, dzięki ekskluzywności L2, sięga 640 KB.

W kompleksowym teście Multimedia Content Creation Winstone 2003, który mierzy szybkość platform testowych w aplikacjach do pracy z treściami cyfrowymi, obraz jest nieco inny. Procesory Pentium 4 z architekturą NetBurst i szybką magistralą o przepustowości 6,4 GB na sekundę pozostawiają daleko w tyle starsze modele Athlona XP.

Wydajność podczas przetwarzania danych przesyłanych strumieniowo

Wiadomo, że większość aplikacji pracujących ze strumieniami danych działa szybciej na procesorach Pentium 4. Tutaj ujawniają się wszystkie zalety architektury NetBurst. Dlatego wynik, który uzyskaliśmy w WinRAR 3.2, nie powinien nikogo dziwić. Starszy Pentium 4 znacznie przewyższa topowego Athlona XP pod względem szybkości kompresji informacji.

Podobną sytuację obserwujemy przy kodowaniu plików dźwiękowych do formatu mp3 przy pomocy kodeka LAME 3.93. Nawiasem mówiąc, ten kodek obsługuje wielowątkowość, więc wysokie wyniki Pentium 4 tutaj można również przypisać obsłudze technologii Hyper-Threading przez te procesory. W rezultacie Pentium 4 3.2 przewyższa starszego Athlona XP z oceną 3200+ o prawie 20%.

W tym teście uwzględniliśmy wyniki uzyskane podczas pomiaru szybkości kodowania wideo AVI do formatu MPEG-2 przy użyciu jednego z najlepszych koderów, Canopus Procoder 1.5. Co zaskakujące, Athlon XP w tym przypadku wykazuje nieco wyższą wydajność. Jednak najprawdopodobniej należy to przypisać wysokowydajnej jednostce zmiennoprzecinkowej zastosowanej w Athlonie XP. Instrukcje SSE2 procesorów Pentium 4 w tym przypadku, jak widzimy, nie mogą być tak mocną alternatywą. Należy jednak zaznaczyć, że różnica w szybkości pomiędzy starszymi modelami Athlona XP i Pentium 4 jest dość niewielka.

Kodowanie wideo MPEG-4 to kolejny przykład zadania, w którym swoje mocne strony pokazują procesory Pentium 4 z technologią Hyper-Threading i magistralą 800 MHz. Przewaga Pentium 4 3.2 nad Athlonem XP 3200+ w tym teście wynosi prawie 20%.

Podobną sytuację można zaobserwować podczas kodowania wideo za pomocą programu Windows Media Encoder 9: aplikacja ta jest zoptymalizowana pod kątem zestawu poleceń SSE2 i doskonale nadaje się do architektury NetBurst. Nic więc dziwnego, że górną część zestawienia ponownie zajmują procesory Intela.

Wydajność w grach

Po wypuszczeniu poprawionej wersji 3Dmark03, wyniki Pentium 4 w porównaniu z Athlonem XP w tym teście stały się nieco wyższe. Nie zmieniło to jednak układu sił: Pentium 4 był już wcześniej liderem w tym benchmarku.

Pentium 4 potwierdza swoją pozycję lidera w klasyfikacji generalnej testu 3Dmark03. To prawda, że ​​​​luka tutaj jest niewielka: wynika to z faktu, że 3Dmark03 to przede wszystkim test podsystemu wideo.

Po przejściu Pentium 4 na magistralę 800 MHz, Pentium 4 zaczął osiągać lepsze wyniki niż Athlon XP w starszej wersji 3Dmark2001. Co więcej, różnica pomiędzy Pentium 4 3,2 GHz a Athlonem XP 3200+ jest już dość znaczna i wynosi 6%.

W Quake3 Pentium 4 tradycyjnie przewyższa Athlona XP, więc wynik nie jest zaskakujący.

Podobny obraz można zaobserwować w grze Return to Castle Wolfenstein. Ma to sens, ponieważ ta gra korzysta z tego samego silnika Quake3.

Jedną z nielicznych aplikacji, w których starszy model Athlona XP udaje się utrzymać prowadzenie, jest Unreal Tournament 2003. Pragnę zaznaczyć, że nie wszystkie współczesne gry obsługują technologię Hyper-Threading, zatem potencjał nowego Pentium 4 nie jest jeszcze w pełni wykorzystany ujawnione w grach.

Ale w Serious Sam 2 Athlon XP 3200+ nie jest już liderem. Wraz z wypuszczeniem nowego procesora Intela, palma w tej grze trafia do Pentium 4 3,2 GHz.

Nowa gra Splinter Cell, choć oparta na tym samym silniku co Unreal Tournament 2003, działa szybciej na procesorach Intel.

Ogólnie rzecz biorąc, trzeba przyznać, że najszybszym obecnie procesorem do współczesnych gier 3D jest Pentium 4 3,2 GHz, pokonujący Athlona XP 3200+ w większości testów gier. Sytuacja zmienia się szybko. Jeszcze niedawno starsze Athlony XP w niczym nie ustępowały procesorom Intela w testach gier.

Wydajność renderowania 3D

Ponieważ 3ds max 5.1, którego użyliśmy w tych testach, jest dobrze zoptymalizowany pod kątem wielowątkowości, Pentium 4, który może wykonywać dwa wątki jednocześnie dzięki technologii Hyper-Threading, jest z dużą przewagą liderem. Nawet starszy Athlon XP 3200+ nie jest w stanie z nim konkurować.

Absolutnie to samo można powiedzieć o szybkości renderowania w Lightwave 7.5. Jednak w niektórych scenach, np. podczas renderowania Zachodu słońca, starsze modele Athlona XP nie wyglądają aż tak źle, ale takie przypadki są rzadkie.

Trudno konkurować z Pentium 4, który obsługuje dwa wątki jednocześnie, w zadaniach renderowania dla Athlona XP. Niestety AMD nie planuje wprowadzenia technologii takich jak Hyper-Threading nawet w przyszłych procesorach Athlon 64.

Całkowicie podobną sytuację obserwujemy w POV-Ray 3.5.

Wydajność naukowa

Aby przetestować szybkość nowych procesorów AMD w obliczeniach naukowych, wykorzystano pakiet ScienceMark 2.0. Szczegółowe informacje na temat tego testu można znaleźć na stronie http://www.sciencemark.org. Ten test porównawczy obsługuje wielowątkowość, a także wszystkie zestawy instrukcji SIMD, w tym MMX, 3DNow!, SSE i SSE2.

Od dawna wiadomo, że procesory z rodziny Athlon XP najlepiej radzą sobie z modelowaniem matematycznym lub zadaniami kryptograficznymi. Tutaj widzimy kolejne potwierdzenie tego faktu. Chociaż muszę przyznać, że Athlon XP zaczyna tracić swoją dawną przewagę. Na przykład w teście Molecular Dynamics nowy Pentium 4 3,2 GHz wypada najlepiej.

Oprócz testu ScienceMark w tej sekcji postanowiliśmy przetestować prędkość nowych procesorów w kliencie rosyjskiego projektu obliczeń rozproszonych MD@home, poświęconego obliczaniu właściwości dynamicznych oligopeptydów (fragmentów białek). Obliczanie właściwości oligopeptydów może pomóc w badaniu podstawowych właściwości białek, przyczyniając się w ten sposób do rozwoju nauki.

Jak widać, nowy Pentium 4 rozwiązuje problemy dynamiki molekularnej szybciej niż Athlon XP. Pentium 4 osiąga tak wysoki wynik dzięki technologii Hyper-Threading. Sam klient MD@home niestety nie obsługuje wielowątkowości, ale uruchomienie dwóch programów klienckich równolegle na systemach z procesorami z technologią Hyper-Threading pozwala przyspieszyć proces obliczeń o ponad 40%.

wnioski

Testy wyraźnie pokazują, że w kolejnym etapie rywalizacji Intelowi udało się pokonać AMD. Najnowszy procesor oparty na rdzeniu Northwood w większości testów przewyższa starsze i najnowsze modele Athlona XP. W ostatnim czasie Intelowi udało się znacznie zwiększyć częstotliwości swoich procesorów, zwiększyć częstotliwość ich magistrali, a także wprowadzić sprytną technologię Hyper-Threading, która daje dodatkowy wzrost szybkości w szeregu zadań. AMD, nie mogąc zwiększyć taktowania swoich procesorów ze względu na trudności technologiczne i architektoniczne, nie było w stanie odpowiednio wzmocnić swoich procesorów. Nawet pojawienie się nowego rdzenia Bartona nie poprawiło sytuacji: najnowsze modele Pentium 4 są wyraźnie mocniejsze od starszego Athlona XP. W rezultacie Pentium 4 3,2 GHz można obecnie uznać za najpotężniejszy procesor dla komputerów stacjonarnych. Taka sytuacja potrwa co najmniej do września, kiedy AMD będzie musiało wreszcie zaprezentować swoje nowe procesory z rodziny Athlon 64.

Należy również zauważyć, że system oceny stosowany obecnie przez AMD do oznaczania swoich procesorów nie może już być kryterium, według którego Athlon XP może być porównywany z Pentium 4. Ulepszenia, które nastąpiły w Pentium 4, w tym tłumaczenie tych procesorów na magistrali 800 MHz oraz wprowadzenie technologii Hyper-Threading doprowadziły do ​​tego, że Pentium 4, pracujący z częstotliwością równą wartości znamionowej odpowiedniego Athlona XP, jest wyraźnie szybszy.

Ogólnie rzecz biorąc, nie możemy się doczekać jesieni, kiedy zarówno AMD, jak i Intel zaprezentują swoje nowe rozwiązania, Prescott i Athlon 64, które mogą być w stanie zintensyfikować konkurencję między wieloletnimi rywalami na rynku procesorów. Teraz AMD jest spychane przez Intela do sektora tanich procesorów, gdzie jednak firma ta czuje się znakomicie: Celeron jest szczerze słabym konkurentem w porównaniu do Athlona XP.

Ostatni rok Intel wydało nowe jądro - Prescotta- Dla Pentium 4, którego cechą było 90 -nm proces techniczny, pamięć podręczna poziomu 2 zwiększona do 1 MB dodatkowo pojawił się zestaw instrukcji SSE3. Jednocześnie został on zaprezentowany opinii publicznej Pentium 4 Extreme w wersji 3,4 GHz s 2 Pamięć podręczna MB poziomu 3. Platforma została ogłoszona latem Gniazdo 775, co nas zainteresowało, ponieważ nóżki z procesora „przełączyły się” na podstawkę. Wraz z nowym złączem otrzymaliśmy także chipsety i915 I i925, zestaw funkcji, który przyjemnie zadowolił wszystkich: SDRAM DDR2, PCI Express do grafiki i urządzeń peryferyjnych, dźwięk HDA, WLAN, Macierz RAID itp. Mniej więcej w tym samym czasie Intel wprowadził numery modeli, wcześniej jedynie się tym zajmował AMD. I musieliśmy się przyzwyczaić do tej linii Celeron 3xx, Pentium 4 5xx.

Jednak nowy rdzeń Prescott miał problemy z dużym odprowadzaniem ciepła, które osiągnęło 115 W dla najlepszych modeli. Jednocześnie wydajność w porównaniu do rdzenia Northwooda praktycznie nie wzrosła. Tymczasem konkurenci nie spali, AMD zaprezentowało rdzeń Winchestera, który charakteryzował się niskim wytwarzaniem ciepła. Ponadto firma przekupiła użytkowników technologią Fajne i ciche(redukcja częstotliwości i napięcia przy małych obciążeniach), NX-bit(zapobiegaj wykonywaniu kodu w przypadku przepełnienia bufora) i x86-64(rozszerzenia 64-bitowe).

W rezultacie Prescott był wielokrotnie modyfikowany i powstało wiele skoków procesora. Jakiś czas później inżynierowie Intela zaprezentowali dobrze zbalansowane procesory ze stepowaniem E0. Powstająca technologia Monitoring termiczny 2 ulepszona ochrona przed przegrzaniem - procesor zaczął zmniejszać częstotliwość i napięcie, jeśli wytwarzanie ciepła osiągnie krytyczny limit. Takie podejście jest lepsze niż dławienie, gdy procesorowi w tej samej sytuacji brakuje impulsów zegara. Jednak nadal się włącza, ale w skrajnych przypadkach. Technologia Thermal Monitoring 2 może również działać w trybie bezczynności, aby zmniejszyć rozpraszanie ciepła, ale wymaga to instalacji Dodatek Service Pack 2. W nowym stepie pojawił się XD-bit, który pełni funkcję uniemożliwiającą wykonanie złośliwego kodu, do tego potrzebny jest również dodatek SP2. Procesory obsługujące tę funkcję otrzymały przyrostek J. Wygląd 64 -bitowe rozszerzenia EM64T Nigdy nie widzieliśmy tego w przejściu E0 do linii 500.

Pamiętajmy jednak o AMD, które już wtedy wprowadziło procesory Athlona 64 4000+ I FX-55. Ten ostatni okazał się najlepszym procesorem dla graczy, zapewniającym ekstremalną wydajność w grach. Intel odpowiedział na ten atak wypuszczając chipset i925XE I Pentium 4 Extreme Edition 3.46 GHz z magistralą systemową 1066 MHz. Pozostałe cechy nowego P4 EE nie uległy zmianie: pamięć podręczna L2 512 KB, L3 - 2 MB (rdzeń Gallatin). Niestety, za ekstremalną cenę $ 999 nowicjusz przegrał z FX-55 w większości testów gier.

Oto w skrócie sytuacja na początku 2005 roku.

Konkluzja dotycząca SpeedStep będzie następująca: w przypadku gier lepiej go całkowicie wyłączyć, a w przypadku pracy biurowej i innej lepiej go włączyć. Wtedy procesor będzie pracował na niższych częstotliwościach i będzie generował mniej ciepła.

Nowa strona w życiu modeli Pentium 4: 600

Najważniejsza różnica pomiędzy nowym Pentium 6xx- zwiększ pamięć podręczną L2 do 2 MB. Cała nowa seria procesorów obsługuje technologię XD-bit. Technologia zarządzania energią uległa dalszej poprawie: jeśli krok E0 może pochwalić się funkcją Thermal Monitoring 2, to nowe procesory dodały technologię Ulepszony SpeedStep, który wcześniej był stosowany wyłącznie w procesorach mobilnych firmy. Pozwala zmniejszyć napięcie i częstotliwość, jeśli obciążenie procesora jest niewielkie. Główna różnica między obiema technologiami polega na tym, że „inicjatorem” zmniejszenia częstotliwości w tym drugim przypadku jest system operacyjny, a nie procesor.

Wszystkie Pentium 6xx obsługują 64-bitowe rozszerzenia EM64T (analogicznie do rozszerzeń x86-64 firmy AMD). Jednak ta funkcja może być przydatna tylko podczas używania Wersja 64-bitowa systemu Windows XP. Ale nawet po oficjalnym pojawieniu się tego systemu operacyjnego problemy użytkowników AMD i Intela się nie skończą: faktem jest, że wzrost wydajności uzyskasz tylko wtedy, gdy system operacyjny, sterowniki i programy będą 64-bitowe. Ale są z tym duże problemy i nawet trudno powiedzieć, kiedy będziemy mogli skorzystać z owoców nowej technologii. Z drugiej strony, gdyby Intel zajął się tą sprawą, proces będzie przebiegał znacznie szybciej.

Warto też dodać, że technologię EM64T znajdziemy także w niektórych modelach serii 5xx (z „jedynkami” na końcu liczby), jednak Enhanced Speed ​​Step pozostanie ekskluzywną cechą linii 6xx.

Fizycznie matryca linii Pentium 4 6xx jest znacznie większa niż matryca 5xx: 169 miliony tranzystorów i 135 mm2 vs 125 miliony i 112 mm2.

Całkiem ciekawy jest nowy model P4 Extreme Edition. Niestety Pentium 4 Extreme Edition 3,46 GHz, wydany w listopadzie 2004 roku, nie spełnił oczekiwań, więc został złomowany. Został on zastąpiony nowym P4 Extreme Edition 3,73 GHz, czyli zwykły procesor 6xx, ale z częstotliwością magistrali systemowej 1066 MHz. Pamięć podręczna drugiego poziomu ma te same 2 MB, ale musieliśmy pożegnać się z pamięcią podręczną trzeciego poziomu.

Warto zaznaczyć, że linia 6xx będzie droższa od modeli 500 przy równych częstotliwościach taktowania.

Wyścig częstotliwości dobiegł końca

Z biegiem lat przyzwyczailiśmy się do tego, że producenci procesorów regularnie zachwycają nas zwiększonymi częstotliwościami taktowania – ten wskaźnik był na pierwszym planie. Pod koniec 2004 roku Intel planował wypuścić Pentium 4 z częstotliwością 4 GHz, ale nigdy się nie pokazało. Inżynierowie i kierownictwo firmy zdali sobie sprawę, że szczęście nie jest w gigahercach i po prostu niemożliwe jest ciągłe zwiększanie częstotliwości, zwłaszcza że jej zwiększenie nie prowadzi do proporcjonalnego wzrostu wydajności systemu.

Podobnie jest z AMD: jest mało prawdopodobne, że w tym roku zobaczymy procesor, który przekroczy próg 3 GHz. I po co to konieczne, skoro nowoczesny Athlon 64 z prędkością do 2,6 Częstotliwości GHz z powodzeniem konkurują z produktami Intela.

Obie firmy pracują obecnie nad poprawą wydajności i wydajności swoich procesorów poprzez wykorzystanie nowych technologii i rozszerzenie ich funkcji. Wyścig o prędkość zegara dobiegł końca. Właściwie seria 6xx stała się tego doskonałym przykładem.

Wniosek

Jeśli porównamy linie 5xx i 6xx, wniosek będzie dość jednoznaczny: nowe wersje procesorów są lepsze, chociaż podwojony rozmiar pamięci podręcznej nie wpływa szczególnie na wydajność. Ale dzięki funkcjom EM64T, XD-bit, Thermal Monitoring 2, Enhanced SpeedStep nowy Pentium 4 wygląda bardzo obiecująco. Wysoka wydajność, imponujący zestaw funkcji dodatkowych i rozsądne zużycie energii znacząco zmieniają obraz. Co więcej, nowe produkty są w pełni kompatybilne z już znanymi płytami głównymi obsługującymi Socket 775; jedyne, co może wymagać, to aktualizacja BIOS-u.

Do tego momentu Intelowi można było zarzucić, że nieco opieszale wprowadzał nowe technologie: AMD wdrożyło rozszerzenia 64-bitowe znacznie wcześniej, choć realna korzyść z tego wciąż nie jest oczywista. Właściciele AMD także widzieli już dość dawno temu NX-bit i Cool'n'Quiet.

Nie jest jednak jasne, dlaczego Intel ogłosił tak wysoką cenę nowych procesorów: są one wyraźnie droższe od starszych wersji.

Tak czy inaczej, w nadchodzących miesiącach powinniśmy spodziewać się znacznie bardziej radykalnych aktualizacji linii Pentium 4 od Intela – dwurdzeniowych procesorów, technologii wirtualizacji Vanderpool (VT) i wielu innych.