Pentium 4

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie

Pentium 4 je procesor sedmé generace architektury x86 vyrobený firmou Intel. Je to jeho první kompletní redesign CPU (nazvaný NetBurst) od doby procesoru Pentium Pro uvolněného roku 1995. Oproti Pentiu II, Pentiu III a Celeronům je jeho architektura jen málo podobná designu Pentia Pro/P6. Mikroarchitektura NetBurst obsahuje velmi hlubokou instrukční pipeline, aby byla schopna dosáhnout velmi vysokých frekvencí. Představila také novou instrukční sadu SSE2. Pozdější modely Pentia 4 obsahovaly další vylepšení, jako třeba Hyper-Threading, vlastnost, která umožňovala procesoru tvářit se jako dva logické procesory.

Původní Pentium 4 (kódové označení Willamette) běželo na 1.4 a 1.5 GHz a bylo uvolněno v Listopadu 2000 na platformě Socketu 423 a později na frekvencích od 1.5GHz do 2GHz na Socketu 478. Sběrnice FSB běžela na frekvenci 100MHz, díky technologii Quadruple data rate však efektivně dosahovala rychlosti 400MHz. Vznikla také low-endová verze Celeron (zvaná taktéž Celeron 4) a high-endová verze Xeon určená pro víceprocesorové systémy.

Procesory Pentium 4 byly nahrazeny 27. července 2006 procesory Intel Core 2 (s jádrem Conroe).

[editovat] Architektura

Ve výsledcích benchmarků nebyly výhody architektury NetBurst zrovna zřetelné. S pečlivě optimalizovaným kódem byl schopný první Pentium 4 porazit (podle očekávání) nejrychlejší Pentium III. Ale v reálných aplikacích s velkým množstvím větvení nebo x87 instrukcí se stěží vyrovnalo, nebo dokonce podlehlo Pentiu III. Navíc architektura NetBurst produkovala mnohem více tepla, než kterýkoli předchozí procesor od AMD nebo Intelu.

Pentium 4 se tudíž nesetkalo jen s kladným ohlasem: vývojáři neměli rádi Pentium 4, které zavádělo novou sadu pravidel pro optimalizaci. Například, v matematických aplikacích mnohem níže taktovaný procesor od AMD snadno porazil Pentium 4, které se mu dokázalo vyrovnat jen pokud byl software speciálně zkompilovaný s optimalizací pro SSE2. Počítačoví nadšenci se Pentiu 4 také vyhýbali kvůli vysoké ceně a k ní nepřiměřenému výkonu.

Dvě standardní jednotky pro měření výkonu procesoru je počet vykonaných instrukcí na jeden takt a frekvence procesoru. Zatímco počet vykonaných instrukcí za takt je jen obtížně měřitelný a velmi závislý na typu aplikace (a její optimalizaci), frekvence je snadno vyčíslitelná. Neznalí zákazníci si tedy vysokou frekvenci automaticky spojí s vysokým výkonem a Pentium 4 bylo neoodiskutovatelným megahertzovým šampiónem. Jelikož AMD nebylo schopno soupeřit na poli frekvence (ale naopak vedlo ve výkonu), zavedla tzv. PR-značení procesorů, které udávalo výkon srovnatelného procesoru Pentium 4. Například tedy Athlon XP s jádrem Thoroughbred s PR 2200+ mělo frekvenci pouze 1833 MHz, ale mělo mít výkon na úrovni Pentia 4 na frekvenci 2200MHz.

Při uvolnění Pentia 4 Intel prohlásil, že očekává škálovatelnost architektury NetBurst až na hranici 10 GHz (během několika generací výrobního procesu). Frekvenční strop této architektury se ale ukázal být mnohem níž; žádné Pentium 4 nedosáhlo frekvence 4 GHz (i když přetaktované modely s dusíkovým chlazením se dostaly až na 5 GHZ). Intel také neočekával rapidní růst teplotních úniků, který se objevil u čipů s 90 nm technologií. Spolu s normální produkcí tepla vyvstal velký problém s chlazením procesoru. Aby tuto krizi překonal, zkusil Intel několik redesignů (například jádro „Prescott“). Problém však zůstal nevyřešen a tak se Intel v letech 2005-2006 přesunul k „chladnější“ technologii Pentia M. V březnu 2006 Intel ohlásil architekturu Intel Core, která věnuje větší pozornost spotřebě energie a výkonu na jeden takt. Tyto procesory už kompletně nahradily Pentium 4 ve všech sférách.