Блог старого компьютера

Блог старого компьютера


Pentium 4

07.10.2011 08:06 Администратор О железе 2002 года
Печать PDF
     Архитектура Р6 практически изжила себя, хотя, бесспорно, для своего времени она была существенным скачком вперед. Но надо было двигаться дальше, и в конце ноября 2000 года Intel представила процессор Pentium 4 (кодовое название Willamette), архитектура NetBurst которого коренным образом отличалась от своей предшественницы Р6. Новый процессор позиционировался как высокопроизводительное настольное решение. На рынке серверов по-прежнему безраздельно царствовал Pentium III Хеоп.
     Основным отличием новой архитектуры от "старушки" Р6 было еще большее увеличение конвейера — до 20 стадий, что позволило сильно нарастить частоту процессора без перехода на более "тонкий" техпроцесс. Pentium 4 Willamette изготовлялся по 0.18 мкм технологии, причем с алюминиевыми межэлементными соединениями. Тактовая частота двух "первенцев" составляла беспрецедентные по тем временам 1.4 ГГц и 1.5 ГГц. Менее дорогая 1.3 ГГц версия появилась только в начале 2001 года. Дальше один за другим следовали анонсы еще более быстрых продуктов, и, наконец, относительно недавно в продаже появился Pentium 4 2 ГГц. Интересный факт - арифметико-логическое устройство данных процессоров работает на буквально "заоблачных" частотах—они в два раза больше по сравнению с частотой ядра!
кроме поддержки ставших традиционными инструкций ММХ и SSE, в Pentium 4 добавили еще 144 команды SSE2, ориентированные, в первую очередь, на работу с потоковыми данными. Подобно Pentium III, они также оперируют со 128-битными регистрами, но уже не только с четверками чисел одинарной точности, но и с любыми другими типами данных, которые умещаются в 128 бит. В результате полился некий симбиоз ММХ и SSE.
     Поскольку процессор вышел и без того достаточно "объемным" — около 42 мл'1. транзисторов на площади в 217 кв. мм, что почти в два раза больше по сргЛению с Athlon или Pentium III — «впихнуть» в него удалось далеко не все. Так, жизненно необходимый кэш первого уровня пришлось сильно уменьшить. Теперь он стел использоваться только для данных, а его объем сократился до 8 Кб! Для хранения инструкций появился отдельный L1 кэш (Trace Cache). L2K3UI не претерпел изменений — все те же 256 Кб при 256-битной шине, ведущей к ядру.
Вместе с тем, пропускная способность кэша второго уровня значительно возросла за счет весьма высоких частот, на которых работает ядро процессора. Даже при тактовой чаототе в 1.3 ГГц пропускная способность составляет почти 40 Гб/с, что являетоя немаловажным показателем. Разработчики позаботились и об улучшении системы передачи данных между 1_2-кэшем и ядром, что впоследствии нашло применение и в Tualatin. Адресная шина не претерпела изменений, и Pentium 4, как и его предшественник, поддерживает до 64 Гб масштабируемой физической системной памяти.
     К сожалению, напряжение питания новых процессоров не отличалось особой скромностью и составляло целых 1.7 В. Такой кристалл мощностью около 50 Вт при потребляемом токе более 30 А рассеивал весьма внушительное количество тепла, за что в конечном итоге должны были платить пользователи. Для систем на I базе нового процессора приходилось покупать специальный корпус с достаточно мощным блоком питания со спецификацией АТХ 2.03 и с возможностью крепления полукилограммового медно-аллюминиевого радиатора!
     Циа этом сложности не заканчивались. Кроме корпуса при переходе с Pentium III на Pentium 4 пользователю пришлось бы поменять еще и плату — Willamette изготовлялся в конструктиве FC-PQA 423, который никак не совместим с Socket 370. Поначалу даже не было никаких альтернатив, на рынке присутствовала единственная материнская плата Intel D850QB для Pentium 4. В ней использовался до сих пор "живой", хоть и стремительно теряющий популярность чипсет (850. В добавление к сказанному, надо напомнить, что данный набор системной логики поддерживал только RDRAM — в то время(да и сейчас тоже) баснословно дорогую и дефицитную оперативную память.
     Вместе с тем, нет ничего удивительного в том, что для Pentium 4 понадобились принципиально другие платы и чипсеты. Взять хотя бы потребность новой архитектуры в гораздо большей пропускной способности системной шины.
Разработчики позаботились об этом в полной мере, создав специальную Quad Pumped шину, работающую на частоте 400 МГц. Конечно, частота реального сигнала в ней прежняя - 100 МГц, просто за такт передается в 4 раза больше информации. Пропускная способность Quad Pumped в три раза превосходит пропускную способность 133 МГц шины для Pentium III и составляет ни много, ни мало - 3.2 Гб/ с. Кстати, сейчас уже поговаривают о шине 533 МГц (133 МГц х 4) с пропускной способностью 4.26 Гб/с.
     Однако результаты первых тестов новых систем напрочь испортили им репутацию вплоть до настоящего времени. По производительности Pentium 4 нередко уступал привычным, проверенным и относительно недорогим Pentium III Coppermine. Надо ли говорить, что завоевывать популярность таким дорогим и, мягко говоря, не совсем удачнь? процессорам пришлось бы очень долго. На фоне подобного провала заявление Intel, пророчившие большое будущее архитектуре NetBurst, у многих вызывает как минимум скептическую улыбку.
      Не прошло и года, а прирост по частоте для Pentium 4 составил почти 50 %, процессоры сильно подешевели, и платы на базе I845 с поддержкой SDRAM стало можно купить. Более того, с 2002 г. Intel начала массот поставки своего главного козыря — чипсета Brookdale-D/845D (или, как его на@ли, 845 B-step), работающего с гораздо более перспективной DDR SDRAM. Нв уходом 0.13 мкм Pentium 4 Northwood, разрешилась и проблема с тепловыделением. А чего стоят компактные размеры новой упаковки FC-PGA478, применяющейся уже сейчас, — ее можно сравнивать с.1386-м процессором! К сожалению, опять-таки не сохранилась совместимость со старым Socket 423, зато недостатка в Socket 478-платах не ощущаепгся. повлиял и возросший до 512 Кб объем L2 кэша. Процессоры Pentium 4, основанные на новом 0.13 мкм ядре Northwood имеют в названии индекс А. Например, это Pentium 4 2А, работающий на частоте 2 ГГц, имеющий кэш второго уровня 512 КБ и упакованный в тот же самый 478-контактный FC-PGA2 корпус, что и его предшественники для Socket478, основанные на 0.18 мкм ядре Willamette.
     В заключение пару слов о поддержке многопроцессорности. Настольные варианты Pentium 4 Willamette официально ее не поддерживают, то же самое, по всей видимости, можно сказать и про будущий Northwood. Однако это нельзя считать недостатком процессора, поскольку все дело здесь опять-таки в строгом позиционировании продуктов. Для серверного рынка предназначены Pentium 4 Foster и Prestonia — аналоги Willamette и Northwood, соответственно, поддерживающие, как минимум, двухпроцессорные конфигурации. Но до широкого внедрения в жизнь данных продуктов пока еще далековато.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Поиск

Голосование

Что Вы думаете на счет битрикса?
 

Все материалы раздела