Pentium 4

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Le Pentium 4, produit par Intel, est un microprocesseur de septième génération basé sur les architectures x86 et NetBurst. Il s'agit de la première architecture totalement nouvelle depuis le P6 inauguré par le Pentium Pro.

À la surprise générale, l'augmentation de la fréquence de fonctionnement apportée par le NetBurst ne s'est pas traduit par une amélioration des performances. En fait, le rendement par cycle est sacrifié pour obtenir des fréquences élevées.

La version professionnelle du Pentium 4 est le Xeon, destiné au marché des stations multi processeurs. La version à bas prix est le Celeron (souvent appelée Celeron 4).

L'architecture NetBurst sera progressivement abandonnée pour des raisons de consommation électrique et de dissipation thermique : son utilisation dans les ordinateurs portables déclenche en effet trop souvent le ventilateur (plusieurs fois par minute).

Après plusieurs années de bons et loyaux services, le Pentium 4 devrait, à partir de 2006, progressivement laisser la place au Intel Core (la nouvelle architecture développée par Intel pour remplacer le vieillissant Pentium 4).

Mais Intel prévoit de relancer le Netburst un jour, car ils ont mis énormément d'argent et d'enthousiasme sur cette architecture pour finalement l'abandonner.

Sommaire 1 Willamette 2 Northwood 3 Prescott 4 Cedar Mill

[modifier] Willamette

Gravé en 0,18 µm, le premier Pentium 4 fut cadencé entre 1,3 et 2,0 GHz sur socket 423, puis sur socket 478. Le bus processeur tournait à 100 MHz. La mémoire cache de niveau 1 est de 8 Kio pour les données et de 12 k micro-opérations pour les instructions situées dans le trace cache (qui stocke les instructions sous forme décodées contrairement au cache de données classique). La mémoire cache de niveau 2 est de 256 Kio.

La fréquence élevée est obtenue, entre autres, par l'allongement du pipeline (informatique) d'exécution, qui passe de 10 étages pour un Athlon ou un Pentium III à 20 étages pour le Pentium 4.

Le Willamette était très décevant à sa sortie, mais le Northwood a redoré le blason du NetBurst.

[modifier] Northwood

Passage à la gravure 0,13 micromètre, 21 étages de pipeline, 512 Kio de cache de niveau 2. On distingue 3 versions :

• A : de 1,3 à 2,6 GHz ; bus processeur à 100 MHz
• B : de 2,26 à 3,06 GHz ; bus processeur à 133 MHz (l'Hyperthreading est apparu avec la version à 3,06 GHz)
• C : de 2,4 à 3,4 GHz ; bus processeur 200 Mhz ; Hyperthreading

Le Pentium 4 Extreme Edition est un dérivé du Northwood avec 2 Mio de mémoire cache de niveau 3. Il a pour cible les joueurs de jeu vidéo, mais est peu apprécié au profit de l'AMD Athlon 64 FX, et existe en 3,2 GHz, 3,4 GHz (bus processeur à 200 MHz) et 3,46 GHz (bus processeur à 266 MHz).

[modifier] Prescott

Sorti en 2004, ce nom cache une évolution profonde du NetBurst, qui passe à 31 étages de pipeline et une modification au niveau des unités ALU (sur le Prescott les ALU sont simple vitesse, sur les Northwood les ALU sont double vitesse). Une fois de plus les fréquences et la température augmentent par rapport au Northwood sans augmentation des performances.

Le cache de données de niveau 1 passe à 16 Kio, le cache de niveau 2 à 1 Mio ou 2 Mio. Apparaissent aussi les versions E du Pentium 4 sur socket 478 (de 2,26 à 3,4 GHz), puis F avec technologie EM64T (de 3,2 à 3,8 GHz).

Un Pentium 4 Extreme Edition est dérivé du Prescott avec 2 Mio de mémoire cache de niveau 2, il est cadencé à 3,73 GHz (bus processeur à 266 MHz).

[modifier] Cedar Mill

Les Cedar Mill sont des Pentium 4 utilisant une gravure à 65 nm, les Prescott en utilisant une à 90 nm. La dissipation thermique baisse avec cela. Ce fut pour Intel un test de sa nouvelle technologie de gravure.

Une nouvelle dénomination des processeurs fait son apparition chez Intel, conjointement au socket 775 :

• série 3xx : Celeron D et Celeron M
• série 5xx : Pentium 4 avec 1 Mio de cache de niveau 2, de 2,66 à 3,8 GHz
• 5x1 pour les versions avec EM64T
• série 6xx : Pentium 4 avec 2 Mio de cache de niveau 2, de 3,0 à 3,8 GHz
  • 6x1 pour les versions Cedar Mill (un Prescott en 0,65 µm)
  • 6x2 pour les versions avec VT (Virtualization Technology)
• série 8xx : Pentium D avec 2*1 Mio de cache de niveau 2, de 2,66 à 3,2 GHz
• série 9xx : Pentium D avec 2*2 Mio de cache de niveau 2, de 2,8 à 3,6 GHz

La série 7xx désigne des processeurs Pentium M, basés sur une évolution du Pentium III-S, et donc sur l'architecture P6 modifiée.

Microprocesseurs Intel
4 bits :  4004 · 4040 · 8044 / 8 bits :  8008 · 8080 · 8085
Série x86 (16, 32, 64 bits) : 8086 · 8088 · 80186 · 80188 · 80286 · 80386 · 80486 (486SL, 486SX, 486DX) / Pentium · Pentium Pro · Pentium II · Celeron · Xeon · Pentium III · Pentium 4 · Pentium 4-M · Pentium M · Pentium D · Pentium Extreme Edition · Core · Core 2
XScale :  PXA250 · PXA255 · PXA260 · PXA270 · PXA290
Autres séries : iAPX 432 · i860 · i960 · Itanium · Itanium 2