Микропроцессоры Pentium 4
В начале 21 века персональные компьютеры тесно вошли в повседневную жизнь людей - пришло время, когда пользователи стали меньше считать и больше работать со средствами мультимедиа и Интернет. Архитектуру процессоров необходимо было подстраивать под новые приоритеты.
Осенью 2000 года вышел процессор Pentium 4 - Willamette:
- технология - 0,18 мкм с алюминиевыми проводниками;
- шина - 400 МГц;
- частоты - 1,3..2,0 ГГц;
- кристалл размером 220 мм2;
- установочная панель - Socket 423 (позже Socket 478);
- питание +1,7 V;
- L1-кэш раздельный: кэш данных - 8 Кб; кэш комнад - 12 микроопераций (Kmops);
- L2-кэш - 256 Кб, работает на частоте процессора, использует 256-разрядную шину;
- для связи с чипсетом используется производительная шина Quad Pumped;
- в работе целочисленного арифметического блока реализован алгоритм ускоренного выполнения вычислений (Rapid Execution Engine);
- в состав системы команд включен новый набор SSE2, состоящий из 144 инструкций, и предназначенный для:
- выполнения операций со 128-разрядными целыми числами;
- ускоренной обработки массивов данных графики, видео, звука;
- выполнения некотопрых функций по управлению памятью и кэшем.
В январе 2002 года вышла новая модификация Pentium 4 - Northwood:
- технология - 0,13 мкм с медными проводниками;
- шина - 533 МГц (через год - 800 МГц);
- частоты - до 3,4 ГГц;
- установочная панель - Socket 478;
- питание +1,475..1,55 V;
- L2-кэш - 512 Кб, работает на частоте процессора, использует 256-разрядную шину.
Для построения мобильных версий выпускаются модели с пониженным уровнем энергопотребления. Ядро таких процессоров поддерживает технологии энергосбережения: Extended Speed Step и Deeper Sleep.
Модели Pentium 4 (800 МГц) поддерживают технологию параллелизма на уровне потоков Hyper-Threading (HT) - когда последовательность исполняемых микрокоманд организуется в несколько потоков, которые затем параллельно подаются на исполнение. Команды выстраиваются в две параллельные очереди, после чего подаются на конвейер и обрабатываются одним потоком. Блоки, формирующие такие командные последовательности, получили название "логические процессоры". Для операционной системы (которая должна поддерживать многопоточность, например, Windows XP + аппаратная поддержка со стороны чипсета, например, i850E, i845PE, i845GE) "логические процессоры" являются как бы реальными процессорами. В результате, исполнительная часть ядра не меняется, но уровень ее нагрузки увеличивается, как следствие, растет производительность системы.
В феврале 2004 года был анонсирован процессор Pentium 4 - Prescott:
- технология - 0,09 мкм;
- шина - 533/800 МГц;
- частоты - до 3,8 ГГц;
- кристалл размером 112 мм2 (125 млн. транзисторов);
- установочная панель - Socket 478;
- питание +1,25..1,4 V;
- L1-кэш раздельный: кэш данных - 16 Кб; кэш комнад - 12 микроопераций (Kmops);
- L2-кэш - 1 Мб;
- в состав системы команд включен усовершенствованный набор SSE3, включающий 13 команд, что позволяет:
- выполнять дополнительные действия над данными в SSE-регистрах;
- работать с комплексными числами;
- проводить загрузку невыровненных данных.
Летом 2004 года INTEL выпустила новый форм-фактор для Pentium 4 - LGA-775. Теперь у процессора не стало контактных ножек. Вместо них на нижней гладкой стороне процессора размещены 775 контактных площадок, а контактные ножки находятся в установочной панели на материнской плате. При этом они располагаются под углом в 45? для улучшения пружинящих свойств. Сверху корпус процессора прижимается специальной пластиной.
