Pentium 4 Prescott: šampión nebo pouhý předskokan?
Seznam kapitol
Dnešní den se nese ve znamení uvedení nového procesoru Pentium 4. Právě dnes nastupuje nové jádro které bylo ohlášeno už na IDF (Intel Developer Forum) začátkem roku 2002. Prescott, neboť tak se procesorový nováček jmenuje, vychází z architektury NetBurst a to, že Intel zůstal u označení Pentium 4 svědčí o tom, že spíše než o revoluci se jedná o evoluci. Nekoná se tedy schéma: "přišel, viděl, zvítězil" ale "přišel, viděl, připravil". Pojďme se podívat, na co se budeme muset připravit v budoucnu i my. A věřte mi, že nás nejspíše čeká doslova žhavá budoucnost...
20.11.2000 byl uveden zbrusu nový procesor Pentium 4 s kompletně přepracovaným jádrem. Jednalo se o nástup zcela nové architektury kterou Intel pojmenoval NetBurst. Klíčovou vlastností nové architektury bylo, že byla navržena pro dosažení mnohem vyšších frekvencí než které dosahovaly tehdejší jádra. První jádro, které uvedlo NetBurst do reálného světa, bylo 0.18um Willamette (první Willamate bylo určené pro patici typu Socket 423 která byla v zápětí nahrazena novějším Socketem 478 - podobnost s dnešním uvedením Prescottů které budou záhy přecházet na patici Socket T alias LGA775 je nasnadě).
První výkonová srovnání Pentií 4 s procesory Pentium III vyznívala pro novou řadu velmi nepříznivě (jako příklad uvedu jeden graf z našeho staršího testu):
Po krátké době kdy se neustále zvyšoval takt procesorů Pentium 4 se nové procesory definitivně předchozím typům výkonově vzdálily. Průlomovým jádrem u Pentií 4 byl pak tzv. Northwood - mimo několika interních změn přinesl 0,13um polovodičovou technologii a především zvýšení paměti cache z 256 na 512kB.
HyperThreading (aka HT)
Jádro Northwood bylo následně vylepšeno o jednu zajímavou funkci s názvem Hyper-Threading. Zjednodušeně to znamená zpracováni více (zde konkrétně dvou) programových vláken souběžně (některé interní jednotky procesoru byly už v době návrhu prvních Pentií 4 znásobeny).
Operační systém podporující multiprocessing pak takovýto 1 fyzický procesor často "vidí" jako 2 logické jednotky. Pokud je software optimalizován pro vícevláknové zpracování, dojde v optimálním případě ke zvýšení výkonu (0 - 25%). S odstupem času můžeme říci, že hlavním důvodem proč současná Pentia vedou v některých testech výrazněji nad procesory AMD, je právě HyperThreading. Aplikacemi, které HT využívají, jsou aplikace pro kompresi videa a audia, editaci obrazu, šachové programy, renderovací a vědecké aplikace...
Další systémové změny
Postupně byla navýšena rychlost sběrnice procesoru (Front Side Bus, FSB) z 400, přes 533MHz na 800MHz. Společně s procesory, které využívaly FSB 800MHz, Intel také představil své velice úspěšné dvoukanálové čipové sady i865PE (Springdale) a 875P (Canterwood), které dokázaly tyto "datově" hladové procesory nakrmit.
| Pentium 4 | |||
| Jádro | Willamete | Northwood | Prescott |
| Rok uvedení | 2000 | 2002 | 2004 |
| L1 cache | 12K micro-ops, 8KB data | 12K micro-ops, 8KB data | 12K micro-ops, 16KB data |
| L2 cache | 256 KB | 512 KB | 1024 KB |
| Výrobní proces | 0,18 | 0,13 | 0,09 |
| FSB (MHz) | 400 | 400, 533, 800 | 800 |
| Frekvenční rozsah | 1300 - 2000 MHz | 1600 - 3400 MHz | 2800 - ??? MHz |
| Instrukční sady | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2 | MMX, SSE, SSE2, SSE3 |
| Počet tranzistorů | 42 milionů | 55 milionů | 125 milionů |
| Usazení | Socket 423, 478 | Socket 478 | Socket 478, Socket T |
Pentium 4XE: Extreme Edition
Doposud (a stále) výkonnostní favorit Intelu pro desktopy nese označení Pentium 4XE Extreme Edition (vyznačuje se mj. také i extrémní cenou). Jedná se o mírně upravené (přizpůsobené pro socket 478) serverové jádro Gallatin s L3 Cache o velikosti 2 MB.
V zásadě jde ale o Northwood s přidanou obrovskou cache třetí úrovně, díky čemuž vzrostl počet tranzistorů na 169 milionů. Technologie Hyper-Threading je samozřejmostí.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
