Procesadores. Mercado de dispositivos móviles. Una nueva ronda de evolución

Por un lado, el tiempo pasa tan rápido en la industria de TI que no tienes tiempo para notar nuevos productos y tecnologías y, por otro lado, recordemos ¿cuántos años no hemos visto un nuevo núcleo de Intel? No el antiguo con modificaciones: aquí se aumentó la frecuencia del FSB, allí se transfirió el multiprocesamiento virtual del procesador del servidor al de escritorio (de hecho, simplemente le permitieron a este último decir honestamente que lo tiene), pero ¿realmente es completamente nuevo? Si no está diseñado desde cero, al menos no remendado, sino recosido según los mismos patrones, pero con adornos diferentes y a la última moda. ¡Pero resulta que han pasado dos años enteros! Incluso con una cola pequeña. Y durante todo este tiempo, los exaltados discutían su tema favorito: ¿cómo será el nuevo núcleo? Predijeron muchas cosas, incluido el completo anatema para la arquitectura NetBurst y el reinado de Banias puro en la plataforma de escritorio. La verdad (como suele suceder) resultó ser menos fabulosa: el nuevo núcleo resultó ser un sucesor honesto y coherente de Northwood. Por supuesto, con algunas innovaciones arquitectónicas, pero el deseo de "hasta el suelo y luego" no es visible en él. Por lo tanto, Prescott puede ser evaluado puramente emocionalmente de diferentes maneras: algunos elogiarán a los ingenieros de Intel por su coherencia y determinación, mientras que otros, por el contrario, se quejarán de la falta de ideas nuevas. Sin embargo, las emociones son un asunto personal de cada uno, pero pasaremos a los hechos. Teoría

Cambios centrales importantes (Prescott vs. Northwood)

Para empezar te ofrecemos una pequeña tabla que resume las diferencias más significativas entre los núcleos Prescott y Northwood en todo lo relacionado con el “hierro” (más precisamente, el silicio y otros “componentes minerales”).

Sólo queda añadir que el nuevo núcleo contiene 125 millones de transistores (¡dónde está el pobre Northwood con sus 55 millones!), y su superficie es de 112 metros cuadrados. mm (un poco menos que el área de Northwood 146/131 mm2, según la revisión). Después de realizar un cálculo aritmético simple, vemos que al aumentar el número de transistores en aproximadamente 2,3 veces, gracias al nuevo proceso técnico, los ingenieros de Intel lograron reducir el área central. Es cierto que no es tan significativo: "sólo" 1,3 (1,2) veces.

En cuanto a la tecnología del silicio "tensado" (algunos prefieren el término "estirado"), es, en pocas palabras, bastante simple: para aumentar la distancia entre los átomos de silicio, se coloca sobre un sustrato cuya distancia entre los átomos es mayor. Como resultado, para "asentarse bien", los átomos de silicio tienen que estirarse según el formato propuesto. Se parece a esto:

Bueno, para entender por qué es más fácil para los electrones pasar a través del silicio estresado, este sencillo dibujo te ayudará:

Como se puede ver, la asociación geométrica en este caso es bastante apropiada: la trayectoria del electrón simplemente se acorta.

Bueno, ahora veamos diferencias mucho más interesantes: en la lógica del núcleo. Hay muchos de ellos también. Sin embargo, para empezar sería útil recordar las características principales de la arquitectura NetBurst como tal. Además, últimamente no lo hemos hecho muy a menudo.

Un poco de historia

Entonces, la propia Intel considera que una de las principales diferencias entre los kernels desarrollados dentro de la arquitectura NetBurst es una característica única, que se expresa en la separación del proceso real de decodificación del código x86 en instrucciones internas ejecutadas por el kernel (uops), y el procedimientos para su ejecución. Por cierto, este enfoque en un momento generó mucha controversia sobre la exactitud de contar las etapas de la tubería en el Pentium 4: si abordamos este procesador desde un punto de vista clásico (era anterior a NetBurst), entonces las etapas del decodificador debe incluirse en la lista general. Mientras tanto, los datos oficiales de Intel sobre la longitud del pipeline de los procesadores Pentium 4 contienen información únicamente sobre el número de etapas del pipeline de la unidad de ejecución, lo que lleva al decodificador más allá de su alcance. Por un lado, “¡sedición!”, por el otro, esto refleja objetivamente la peculiaridad de la arquitectura, por lo que Intel tiene razón: la desarrolló. Por supuesto, puedes discutir hasta que te pongas azul, pero ¿qué diferencia hay realmente? Lo principal es comprender la esencia del enfoque. ¿No te gusta que el decodificador esté excluido? Bueno, agregue sus etapas a las "oficiales" y obtendrá el valor requerido de la tubería según el esquema clásico, junto con el decodificador.

Por tanto, la idea principal de NetBurst es un núcleo que se ejecuta de forma asíncrona en el que el decodificador de instrucciones funciona independientemente de la Unidad de Ejecución. Desde el punto de vista de Intel, sería significativamente oh Solo se puede lograr una frecuencia de operación central más alta que la de la competencia con un modelo asíncrono porque si el modelo es síncrono, entonces el costo de sincronizar el decodificador con la unidad de ejecución aumenta en proporción a la frecuencia. Es por eso que, en lugar de la habitual caché de instrucciones L1, donde se almacena el código x86 normal, la arquitectura NetBurst utiliza la caché de seguimiento de ejecución, donde las instrucciones se almacenan en forma decodificada (uops). Traza esta es la secuencia uops.

Además, en una excursión histórica, me gustaría finalmente disipar los mitos asociados con la formulación demasiado simplificada según la cual la ALU del Pentium 4 opera en "doble frecuencia". Esto es tanto cierto como falso. Sin embargo, primero, echemos un vistazo al diagrama de bloques del procesador Pentium 4 (ahora Prescott):

Es fácil ver que la ALU consta de varias partes: contiene bloques de carga/almacenamiento, instrucciones complejas e instrucciones simples. Entonces: al doble de velocidad (0,5 ciclos de reloj por operación), solo se procesan aquellas instrucciones que son compatibles con los bloques de ejecución de Instrucciones simples. El bloque ALU Instrucciones complejas, que ejecuta comandos clasificados como complejos, por el contrario, puede tardar hasta cuatro ciclos de reloj en ejecutar una instrucción.

Eso, de hecho, es todo lo que me gustaría recordarles sobre la estructura interna de los procesadores diseñados en base a la arquitectura NetBurst. Bueno, pasemos ahora a las innovaciones del último núcleo Prescott de NetBurst.

Aumentar la longitud del transportador

Este cambio difícilmente puede considerarse una mejora, ya que es bien sabido que cuanto más largo sea el transportador, más oh Una mayor sobrecarga se debe a un error en el mecanismo de predicción de bifurcaciones y, en consecuencia, la velocidad promedio de ejecución del programa disminuye. Sin embargo, aparentemente los ingenieros de Intel no pudieron encontrar otra manera de aumentar el potencial de overclocking del núcleo. Tuve que recurrir a uno impopular, pero probado. ¿El resultado? El oleoducto Prescott se ha ampliado en 11 etapas, respectivamente, su número total es 31. Para ser honesto, deliberadamente trajimos esta "buena noticia" desde el principio: de hecho, la descripción de todas las innovaciones posteriores se puede llamar condicionalmente "pero ahora te contamos cómo los ingenieros de Intel lucharon con las consecuencias de un solo cambio para que no arruinara por completo la productividad” :).

Mejoras en el motor de predicción de sucursales.

Básicamente, el ajuste fino afectó el mecanismo para predecir transiciones cuando se trabaja con ciclos. Entonces, si antes, por defecto, las transiciones inversas se consideraban un ciclo, ahora se analiza la duración de la transición y, en base a ella, el mecanismo intenta predecir si es un ciclo o no. También se descubrió que para ramas con ciertos tipos de ramas condicionales, independientemente de su dirección y distancia, el uso de un mecanismo de predicción de rama estándar suele ser irrelevante, por lo que ya no se utiliza en estos casos; Sin embargo, además de la investigación teórica, los ingenieros de Intel no desdeñaron la pura experiencia empírica, es decir, simplemente monitoreando la efectividad del mecanismo de predicción de sucursales usando el ejemplo de algoritmos específicos. Para ello, se estudió el número de errores en el mecanismo de predicción de bifurcaciones (predicciones erróneas) utilizando ejemplos de la prueba SPECint_base2000, tras lo cual se realizaron cambios en el algoritmo para reducirlos. La documentación proporciona los siguientes datos (número de errores por 100 instrucciones):

Subprueba SPECint_base2000	Northwood (130 millas náuticas)	Prescott (90 nm)
164.gzip	1.03	1.01
175.vpr	1.32	1.21
176.gcc	0.85	0.70
181.mcf	1.35	1.22
186.astuto	0.72	0.69
197.analizador	1.06	0.87
252.eon	0.44	0.39
253.perlbmk	0.62	0.28
254.brecha	0.33	0.24
255.vórtice	0.08	0.09
256.bzip2	1.19	1.12
300.twolf	1.32	1.23

Aceleración de la aritmética y la lógica de números enteros (ALU)

Se agregó un bloque especializado a la ALU para ejecutar instrucciones de desplazamiento y rotación, lo que ahora permite que estas operaciones se ejecuten en una ALU "rápida" (de dos velocidades), a diferencia del núcleo de Northwood, donde se ejecutaban en el bloque de Instrucciones complejas de la ALU. y requerido oh mayor número de ciclos. Además, se ha acelerado la operación de multiplicación de números enteros, realizada anteriormente en el bloque FPU. El nuevo kernel tiene un bloque separado para esto.

También hay información sobre la presencia de una serie de mejoras menores que aumentarán la velocidad de procesamiento de las instrucciones FPU (y MMX). Sin embargo, será mejor que lo comprobemos en la parte práctica al analizar los resultados de las pruebas.

Subsistema de memoria

Por supuesto, una de las principales ventajas del nuevo núcleo es el aumento del tamaño de la caché de datos L1 (2 veces, es decir, hasta 16 kilobytes) y la caché de segundo nivel (también 2 veces, es decir, hasta 1 megabyte). Sin embargo, hay otra característica interesante: se ha introducido una lógica adicional especial en el kernel que detecta fallos de página en las instrucciones de captación previa del software. Gracias a esta innovación, las instrucciones de captación previa del software ahora tienen la capacidad no solo de captar previamente datos, sino también de entradas de tablas de páginas; es decir, en otras palabras, la captación previa no puede detenerse en una página cargada, sino también actualizar páginas de memoria en DTLB. Aquellos que entienden el problema probablemente notarán en este ejemplo que Intel monitorea de cerca los comentarios de los programadores, incluso si no se arrepiente públicamente de cada factor negativo que descubren y que afecta el rendimiento.

Nuevas instrucciones (SSE3)

Entre otras cosas, Prescott ha añadido soporte para 13 nuevas instrucciones. Este conjunto recibe el nombre, según la tradición establecida, SSE3. Estos incluyen comandos para convertir datos (x87 a enteros), trabajar con aritmética compleja, codificación de video (aunque solo uno), nuevos comandos diseñados para procesar información gráfica (matrices de vértices), así como dos instrucciones diseñadas para sincronizar subprocesos (claramente las consecuencias de la aparición de Hyper-Threading). Sin embargo, pronto publicaremos un artículo separado sobre SSE3, por lo que nos abstendremos de discutir las capacidades de este conjunto en este material, para no estropear un tema serio e interesante con una popularización excesiva.

Bueno, ahora quizás ya hemos tenido suficiente de teoría y especificaciones. Intentemos, como decía un chiste famoso, “despegar con todo esto” :). Pruebas

Configuraciones de stand y software

banco de pruebas

• Procesadores:
  • AMD Athlon 64 3400+ (2200 MHz), zócalo 754
  • Intel Pentium 4 3,2 GHz "Prescott" (FSB 800/HT), zócalo 478
  • Intel Pentium 4 2,8A GHz “Prescott” (FSB 533/no HT), zócalo 478
  • Intel Pentium 4 3,4 GHz “Northwood” (FSB 800/HT), zócalo 478
  • Intel Pentium 4 3,2 GHz “Northwood” (FSB 800/HT), zócalo 478
• Placas base:
  • ABIT KV8-MAX3 (BIOS versión 17) en el chipset VIA K8T800
  • ASUS P4C800 Deluxe (versión de BIOS 1014) en el chipset Intel 875P
  • Albatron PX875P Pro (versión de BIOS R1.00) en el chipset Intel 875P
• Memoria:
  • 2x512 MB PC3200 DDR SDRAM DIMM TwinMOS (tiempos 2-2-2-5)
• Tarjeta de vídeo: Manli ATI Radeon 9800Pro 256 MB
• Disco duro: Western Digital WD360 (SATA), 10000 rpm

Pentium 4 2,8A GHz "Prescott"
El único Prescott con FSB de 533 MHz
y sin soporte Hyper-Threading

Pentium 4 3,4 GHz "Northwood"
Sólo otro Northwood…

Software del sistema y controladores de dispositivos

• Windows XP Profesional SP1
• DirectX 9.0b
• Utilidad de instalación del chipset Intel 5.0.2.1003
• VÍA Hyperion 4.51
• A través del controlador SATA 2.10a
• Controlador de imagen de silicio 1.1.0.52
• Catalizador ATI 3.9

Pagar	ABIT KV8-MAX3	ASUS P4C800 Deluxe	Albatron PX875P Pro
conjunto de chips	VÍA K8T800 (K8T800 + VT8237)	Intel 875 (RG82004MC + FW82801EB)	Intel 875 (RG82875 + FW82801EB)
Soporte de procesador	Zócalo 754, AMD Athlon 64		Zócalo 478, Intel Pentium 4, Intel Celeron
Conectores de memoria	3 DDR	4 DDR	4 DDR
Ranuras de expansión	AGP/5PCI	AGP Pro/5 PCI	AGP/5PCI
Puertos de E/S	1 FDD, 2 PS/2	1 FDD, 2 COM, 1 LPT, 2 PS/2	1 FDD, 2 COM, 1 LPT, 2 PS/2
USB		4 conectores USB 2.0 + 2 x 2 USB 2.0	2 conectores USB 2.0 + 3 x 2 USB 2.0
alambre de fuego	1 puerto + 2 conectores para 2 puertos (soporte incluido), Texas Instruments TSB43AB23	1 puerto + 1 conector para 1 puerto (no incluye soporte), VIA VT6307	—
Controlador ATA integrado en el chipset	ATA133 + SATA RAID (0, 1)	ATA100+SATA	ATA100+SATA
Controlador ATA externo	Imagen de silicio Sil3114CT176 (SATA RAID 0, 1, 0+1, repuesto)	Promesa PDC20378 (ATA133+SATA RAID 0, 1, 0+1)	—
Sonido	Códec AC"97 Avance Logic ALC658	Códec AC"97 Dispositivos analógicos AD1985	Códec AC"97 Avance Logic ALC655
Controlador de red		3Com Marvell 940-MV00 (Gigabit Ethernet)	3Com Marvell 920-MV00 (Ethernet rápido)
controlador de E/S	Winbond W83627HF-AW	Winbond W83627THF-A	Winbond W83627THF
BIOS	BIOS Award de 4 Mbit v6.00PG	BIOS AMI de 4 Mbit v2.51	Premio Phoenix de 3 MbitBIOS v6.00
Factor de forma, dimensiones	ATX, 30,5x24,5cm	ATX, 30,5x24,5cm	ATX, 30,5x24,5cm
Promedio actual precio (número de ofertas)	N/A(0)	N/A(0)	N/A(0)

Para concluir la descripción, me gustaría explicar el algoritmo para seleccionar a los participantes de la prueba. Por un lado, sería un error excluir completamente de las pruebas los procesadores AMD, ya que esta plataforma es el principal competidor de Intel, tanto ahora como en el futuro previsible. Por otro lado, combinar en un artículo una comparación de dos generaciones de Pentium 4 con procesadores de otro fabricante significaría no comparar realmente ninguna de las dos. Por lo tanto, en el primer material dedicado a Prescott, decidimos hacer un cierto compromiso: en primer lugar, excluir por completo todo tipo de opciones "extremas" en forma de Pentium 4 eXtreme Edition y Athlon 64 FX, y en segundo lugar, tomar solo uno como representante de la plataforma alternativa, pero el más rápido de los procesadores de escritorio habituales de AMD: Athlon 64 3400+.

Y aun así, en general, sus resultados se presentan aquí sólo como una opción. En este material, lo que más nos interesa es comparar el nuevo núcleo Intel con el anterior. Si uno quiere obtener simultáneamente información sobre cómo se compara el desempeño de Prescott con el de su competidor más cercano, bueno, se presenta en los gráficos. ¿Comentarios? Quizás sean simplemente innecesarios. Lo verás por ti mismo. Sabiendo cuál es el rendimiento de Prescott y Northwood, funcionando a la misma frecuencia, y cómo se compara el rendimiento de Northwood y los mejores procesadores AMD (y ya hemos cubierto este tema varias veces), sabe lo suficiente como para sacar todas las demás conclusiones de forma independiente. .

Además, me gustaría aclarar la presencia de dos barras en los diagramas de Prescott 3,2 GHz. La cuestión es simplemente que decidimos ir a lo seguro. Todo el mundo sabe que con el lanzamiento de un procesador en otro núcleo, inmediatamente comienza una confusión entre los fabricantes de placas base con actualizaciones de BIOS, todo tipo de actualizaciones de microcódigos y otro software "orientado al hardware". Nos parecía lógico utilizar al máximo un recurso de nuestro laboratorio de pruebas como placas base "oficialmente listas para Prescott" para protegernos de las posibles consecuencias del funcionamiento incorrecto de un modelo en particular. Sin embargo, como verás a continuación, los temores fueron en vano: en la mayoría de los casos, el nuevo procesador se comportó exactamente igual en ambas placas.

Todas las características del programa Prescott 2.8A GHz
CPU-Z lo determina bastante correctamente:
tanto la presencia de SSE3 como el bus de 533 MHz

Por supuesto, no se equivocó en el caso de
Prescott 3.2EGHz

Pruebas de bajo nivel en CPU RightMark

Para empezar, decidimos probar el funcionamiento del nuevo núcleo en dos modos, tradicionalmente el mejor para procesadores Pentium 4 y el peor: SSE/SSE2 y MMX/FPU. Comencemos con el bloque computacional (Math Solving).

Los resultados son decepcionantes. El nuevo núcleo es más lento que el anterior, además, en el modo MMX/FPU su retraso es incluso mayor que cuando se usa SSE/SSE2. Sacamos la primera conclusión: si algo en la FPU estaba "torcido", entonces, obviamente, se utilizan otros comandos en la CPU RightMark. Bueno, ¿qué pasa con el renderizado?

Primero, veamos las opciones para ejecutar el módulo de renderizado en modos de subproceso único y de doble subproceso con máximo rendimiento (SSE/SSE2). El panorama es bastante interesante: si se utiliza una corriente, la ventaja de Prescott es mínima y Northwood, que tiene una frecuencia más alta, la supera fácilmente. Sin embargo, tan pronto como habilitamos Hyper-Threading, Prescott inmediatamente salta adelante, hasta el punto de adelantar a todos los demás participantes. Parece que se ha trabajado algo en el kernel en términos de mejorar el procesamiento de subprocesos que se ejecutan simultáneamente, y no consistió solo en ampliar el conjunto de comandos. Veamos ahora cómo se comportan los mismos procesadores en modo MMX/FPU.

Imagen absolutamente similar. Además, si lo comparamos con el anterior, podemos ver claramente que la minuciosidad del análisis se justifica: si, por ejemplo, nos limitáramos a considerar el mejor resultado (dos hilos), podríamos concluir erróneamente que el Prescott core es más rápido en términos de ejecución de instrucciones, e incluso en modo MMX/FPU. Ahora se ve claramente que el rendimiento ha aumentado únicamente gracias a la optimización del uso de los recursos de la CPU virtual.

Pruebas en aplicaciones reales

Antes de comenzar a ver los resultados de las pruebas en aplicaciones reales, hagamos una pequeña explicación introductoria. El caso es que el procesador Pentium 4 con núcleo Prescott con una frecuencia de 3,4 GHz, lamentablemente, todavía no está disponible para nosotros, por lo que lo que veis en los diagramas llamado Prescott “Virtual” 3,4 GHz no es más que una aproximación del Resultados de Prescott de 3,2 GHz, calculados en base a condiciones ideales para un crecimiento del rendimiento proporcional a la frecuencia. Algunos tal vez observen que éste es un enfoque demasiado torpe. Dicen que sería mucho más correcto, por ejemplo, overclockear el Prescott 3,2 GHz existente estableciendo una frecuencia FSB más alta, o al menos construir una curva de aproximación basada en tres puntos: Prescott 2,8 GHz -> 3,0 GHz -> 3,2 GHz. Por supuesto, eso sería más correcto. Sin embargo, "la simplicidad es suficiente para todo sabio", y simplemente preste atención a las modificaciones que la presencia en los diagramas del Prescott 3,4 GHz "ideal" aporta al panorama general (y el real será igual o más lento). ; no existe una tercera opción). A riesgo de correr el riesgo de una revelación prematura de secretos, digamos de inmediato: sí, prácticamente ninguno. Es obvio dónde gana el núcleo de Prescott. ¿Y dónde pierde? Incluso los idealizados 3,4 GHz no le ayudan.…

Trabajar con gráficos

Los resultados más predecibles son para Northwood 3,4 GHz (ligeramente mejor que Northwood 3,2 GHz) y Prescott 2,8 GHz (la falta de soporte Hyper-Threading lo convirtió inmediatamente en un outsider). El Prescott de 3,2 GHz intenta estar al menos a la par con el Northwood de frecuencia única, pero ni siquiera puede hacerlo. Bueno, nuestro “Prescott virtual 3,4 GHz”, a su vez, no pudo superar al Northwood 3,4 GHz real, lo cual también es natural. Por otro lado, se puede ver que todos los procesadores excepto Prescott de 2,8 GHz son casi iguales. Es poco probable que esto sea un argumento a favor de actualizar a Prescott, pero al menos no será un argumento importante en contra de comprarlo para aquellos que estén pensando en comprar un nuevo sistema.

En Lightwave la situación es similar, sólo que Prescott va aún más rezagado. Aquí sería apropiado recordar que Lightwave (a juzgar por la comparación de los resultados de la sexta rama con la séptima) fue diseñado para el Pentium 4 con mucho cuidado y escrupuloso. Podemos suponer que por eso resultó ser tan sensible a los más mínimos cambios arquitectónicos en el núcleo. También observamos que el Athlon 64 3400+, que probamos por primera vez en este programa, demuestra resultados, aunque no los mejores, pero sí bastante decentes.

Para Photoshop en arquitecturas de procesador modernas, aparentemente el parámetro más importante es el tamaño de la caché. Ya hemos llamado repetidamente la atención sobre el hecho de que este programa tiene mucha “hambrienta de efectivo”, y los resultados de Prescott lo confirman.

Codificación de medios

En general, dado que estamos probando una arquitectura nueva (o significativamente modificada, si se prefiere), cualquier aplicación puede convertirse en un pequeño descubrimiento para nosotros. De hecho, ahora la cantidad es incluso más importante que la calidad, porque simplemente necesitamos recopilar la mayor cantidad de datos posible sobre cómo se comportan los programas antiguos (aún no optimizados para Prescott) con el nuevo núcleo del procesador. Aquí lo mismo LAME: resulta que Prescott es un nuevo procesador, porque en todos los aspectos los resultados no se corresponden en absoluto con lo que sabíamos anteriormente sobre Northwood. Es cierto que han empeorado. Bueno, sucede. Seguimos recopilando…

Ogg Encoder muestra una imagen casi idéntica: Prescott es significativamente inferior a todos los demás procesadores, sin excepción, a pesar del doble caché de datos de primer nivel y L2. Queda por suponer que el culpable es el aumento de la longitud del transportador mientras el volumen de Trace Cash permanece sin cambios.

Incluso al códec DivX, que gravita hacia la arquitectura NetBurst, no le gustó el nuevo núcleo. No mucho, pero aun así no le gustó. Sin embargo, existe cierta esperanza de que a los desarrolladores de SSE3 DivX simplemente les gusten varias optimizaciones (al menos a juzgar por los anuncios), por lo que existe una gran posibilidad de que la única instrucción diseñada para acelerar la codificación de vídeo encuentre su lugar en una versión futura. de este códec. Sin embargo, todo esto está en el futuro, pero por ahora, ¡ay!…

Pero nuevamente no presentamos los resultados de XviD debido al "truco" completamente inimaginable que este querido programa una vez más sacó. El hecho es que el aumento del desempeño de Prescott en relación con Northwood fue… 232% ! Lo sentimos, simplemente nos negamos a utilizar este tipo de pruebas. Parece que sus resultados podrían depender de cualquier cosa.…

Bueno, aquí está la primera victoria. Sin embargo, volviendo al tema de las preferencias de varios programas, se puede notar que Windows Media Video 9 soporta bastante bien Hyper-Threading, y los datos de pruebas de bajo nivel mostraron que la eficiencia del uso de CPU virtuales aumenta con el nuevo núcleo. Este parece ser el primer resultado positivo logrado a través de un cambio cualitativo en lugar de cuantitativo en Prescott. En todos los casos anteriores, "se fue" únicamente debido al gran tamaño del caché…

Resultado muy, muy interesante. Mainconcept MPEG Encoder, al que culpamos por su trabajo "torpe" con Hyper-Threading al codificar en formato MPEG1, funciona bastante adecuadamente con procesadores virtuales si son emulados por Prescott y no por Northwood. Es hora de pensar: ¿tal vez los programadores no tienen la culpa, simplemente había un "enchufe" en el núcleo del procesador que paralelizaba incorrectamente los subprocesos? Es muy posible, al menos, al observar los resultados de Prescott, que comprenda que esta suposición tiene derecho a la vida. Por otro lado, el Prescott 2.8A GHz funcionó bastante bien; nunca había oído hablar de Hyper-Threading. Situación divertida. Quizás estemos al borde de un descubrimiento interesante: surge la suposición de que toda la “optimización de Hyper-Threading en Prescott” se reduce simplemente al hecho de que esta tecnología en Northwood no tenía suficiente volumen de caché para implementarla en todo su potencial.

Y nuevamente, puede estar contento con el nuevo kernel: en Mainconcept MPEG Encoder, no solo ha desaparecido el "fallo" con la codificación MPEG1, sino que también la conversión a MPEG2 se ha vuelto mucho más rápida. Teniendo en cuenta los resultados de pruebas anteriores, podemos decir casi inequívocamente que el héroe principal de la ocasión es el trabajo mejorado de Hyper-Threading (y no olvidemos lo que podría haberlo mejorado si nuestras suposiciones son correctas). Lo más interesante es que ni siquiera necesitaba comandos especiales para controlar los subprocesos del conjunto SSE3; el procesador lo resolvió perfectamente por sí solo (no podemos asumir que esta versión del codificador sea compatible con SSE3; resultó bastante bueno; hace mucho tiempo).

Pero Canopus ProCoder simplemente no notó casi nada. En principio, hay una ligera diferencia en el desempeño, e incluso está a favor de Prescott. Pero, de hecho, son unos centavos, un poco. Teniendo en cuenta la naturaleza ávida de caché de ProCoder, incluso se podría decir esto: todo el caché grande, aparentemente, se utilizó para compensar otras deficiencias del nuevo núcleo. Simplemente empujó a Prescott a la misma altura que Northwood, pero, por desgracia, no más.

Archivar

Como de costumbre, probamos 7-Zip con y sin soporte multihilo habilitado. En este programa no se logró el efecto esperado: no se nota que el multiproceso en Prescott haya dado un efecto mucho mayor que en Northwood. Y, en general, no hay mucha diferencia entre los kernels antiguos y nuevos. Parece que estamos viendo el efecto mencionado anteriormente: todo lo que los indicadores cuantitativos de Prescott (volúmenes de datos L1 y caché L2) pudieron hacer fue compensar su propia tubería extendida.

Por cierto: una de las pocas pruebas en las que la diferencia entre las placas es al menos visible de alguna manera. Por lo demás, el panorama es el mismo: Prescott y Northwood, de la misma frecuencia, corren uno al lado del otro, prácticamente sin diferencia de velocidad. Los pesimistas dirán: “malo”, los optimistas: “podría ser peor” :). Nos quedaremos en silencio…

Juegos

El panorama en los tres juegos es similar, por lo que no es necesario escribir nada especial: Prescott es aún más lento. Es cierto, no por mucho.

Resumiendo los resultados

Bueno, si sacamos conclusiones basadas en las pruebas que están presentes en el artículo, entonces la situación se ve así: el núcleo de Prescott es generalmente más lento que el de Northwood. A veces esto se puede compensar oh tamaño de caché más grande, lo que eleva el rendimiento al nivel del kernel anterior. Bueno, si el programa es especialmente sensible al volumen L2, Prescott puede incluso ganar. Además, la eficiencia de Hyper-Threading ha mejorado algo (pero parece que la razón vuelve a estar en el aumento del tamaño de la caché L2). En consecuencia, si un programa es capaz de utilizar ambos puntos fuertes del nuevo kernel (una gran caché y multiprocesamiento virtual), entonces la ganancia es notable. En general, el rendimiento de Prescott es aproximadamente el mismo que el de Northwood, e incluso menor cuando se aplica a software antiguo y no optimizado. Lamentablemente, la revolución esperada no se produjo. Por otro lado, ¿había un niño? Pero más sobre esto a continuación.

En cuanto al Prescott 2,8A GHz con un bus de sistema de 533 MHz y sin soporte Hyper-Threading, aquí todo está muy claro. En primer lugar, para Intel esta es simplemente una muy buena manera de hacer al menos algo a partir de esas copias que simplemente no funcionaron en el modo "Prescott real". Una especie de "Celeron entre Prescott" (aunque aparentemente funcionará en base a esto). núcleo y el Celeron oficial). En segundo lugar, la ausencia de Hyper-Threading probablemente indica la renuencia fundamental de Intel a ver HT en un bus obsoleto y de baja velocidad. De hecho: el único representante de 533 MHz FSB + HT siguió siendo el primer procesador compatible con esta tecnología, el Pentium 4 de 3,06 GHz. Y aun así por una razón completamente comprensible que le disculpaba: en aquella época no existía ninguna CPU con bus de 800 MHz.

Así, que los ingenieros de Intel nos perdonen esta libertad, el Pentium 4 2.8A GHz es “como si no fuera Prescott”. Es simplemente un Pentium 4 relativamente económico (nadie más puede producirlo porque nadie lo comprará), pero de alta frecuencia. Y no importa en absoluto en qué núcleo esté hecho, ese no es el punto. Para ser honesto, tuvimos la tentación de no incluirlo en este material en absoluto, pero luego decidimos hacer lo contrario: dejarlo "brillar" una vez y más durante esta hora. en no regrese al procesador inferior. De una simple comparación de los núcleos Prescott y Northwood de frecuencia única, queda claro que sin Hyper-Threading Prescott 2.8 GHz no podrá competir ni siquiera con el Pentium 4 2.8C (800 MHz FSB + HT) en términos de rendimiento promedio. indicadores. Versiones

Sí, exactamente “versiones”, no “conclusiones”. Este material resultó ser demasiado ambiguo. Sería más fácil limitarnos a analizar los diagramas y sacar la conclusión obvia que se esconde en la superficie: “si el nuevo no es más rápido (o incluso más lento) que el viejo, significa que es peor”. Anótelo como un gasto, por así decirlo. Sin embargo, la respuesta más sencilla no siempre es la más correcta. Por lo tanto, decidimos abordar el análisis y considerar la producción de Prescott desde una perspectiva histórica del mercado. Resultó que no había respuestas a la pregunta "¿Qué sentido tiene para Intel lanzar el Pentium 4 con el núcleo Prescott?" de hecho, hay varios, y cada uno de ellos puede argumentarse lógicamente.

Versión uno o Gran error

¿Por qué no? Érase una vez una empresa llamada Intel y tuvo una idea: fabricar un núcleo de procesador centrado no en la máxima eficiencia (si consideramos la eficiencia como la relación entre rendimiento y frecuencia), sino en una fácil escalabilidad. Dicen que si nuestros 2000 MHz pierden frente a los 1000 MHz de un competidor, no importa, alcanzaremos la frecuencia a 4 GHz y dejaremos a todos atrás. Por cierto, desde un punto de vista puramente técnico, ésta es una solución totalmente adecuada. ¿Realmente importa? El usuario (alfabetizado) todavía no está interesado en los megahercios, sino en el rendimiento. ¿Qué importancia tiene para él y cómo se logra? Lo principal es que la escalabilidad resulta ser exactamente lo que se pretendía lograr. Y ahora resulta que los grandes problemas han comenzado con la escalabilidad. Llegamos a 3,4 GHz, nos detuvimos y tuvimos que crear un nuevo núcleo, cuya eficiencia es aún menor y se desconoce a qué velocidad aumentará su frecuencia, etc. Te recordamos que esta es una versión. Veámoslo más de cerca en comparación con hechos reales.

Un hecho que testimonia a favor de esta versión es el aumento de la frecuencia del Pentium 4 durante el pasado 2003. Aún así, 200 MHz, e incluso en relación con una arquitectura tan "hambrienta de frecuencia" como NetBurst, claramente no es suficiente. Sin embargo, como es bien sabido, considerar un hecho aisladamente de otros no es una muy buena práctica. ¿Tenía algún sentido aumentar activamente la frecuencia del Pentium 4 el año pasado? Parece que no. El principal competidor estaba resolviendo otros problemas: tiene una nueva arquitectura, un nuevo núcleo, necesita organizar la producción en masa de procesadores basados ​​en este núcleo, proporcionarles el hardware adecuado en forma de chipsets, placas base, software, ¡al final! Por lo tanto, una de las respuestas a la pregunta "por qué la frecuencia (y el rendimiento) del Pentium 4 prácticamente no aumentó en 2003" suena simple: no tenía ningún sentido aumentarla. Parece que no hay nadie a quien alcanzar o adelantar. Por tanto, no hay necesidad de apresurarse demasiado.

Desafortunadamente, todavía no podemos obtener una respuesta a la pregunta principal: ¿cómo “perseguirá” el nuevo núcleo? Hasta el momento, a juzgar por los signos externos, no hay hechos que confirmen la buena escalabilidad de Prescott. Sin embargo, así como quienes lo refutan. Se han anunciado versiones de 3,4 GHz tanto de Prescott como de Northwood. Northwood 3,4 GHz será probablemente el último procesador basado en este núcleo (aunque no hay confirmación oficial de esta suposición). Y el hecho de que Prescott comenzara con 3,4 GHz, y no con 3,8 o 4,0, también es fácil de explicar: ¿por qué saltarse los pasos? En resumen: la versión del “Gran Error”, en principio, tiene derecho a existir. Pero si la frecuencia (y más precisamente, la actuación) de Prescott crece rápidamente, esto confirmará claramente su inconsistencia.

Versión dos o núcleo de transición

No es ningún secreto que a veces un fabricante necesita lanzar un dispositivo que es bastante común en sí mismo (en otra situación, no merece en absoluto el título de producto de lanzamiento). Pero el quid de la cuestión es que el lanzamiento de este dispositivo es necesario para promocionar otros en el mercado, anunciados simultáneamente con él o un poco más tarde. Este era el Pentium 4 Willamette, difícilmente digno del título de "procesador bueno y rápido", pero indicaba claramente el hecho de que uno de los jugadores más importantes en el mercado de procesadores estaba cambiando a un nuevo núcleo, y al final de su existencia. reemplazó el Socket 423 “intermedio” por uno “de larga duración” 478. ¿Qué pasa si Prescott desempeña un papel similar?

Todo el mundo ya sabe que con el lanzamiento de Grantsdale-P veremos aparecer otro socket de procesador para Pentium 4 (Socket T / Socket 775 / LGA775), y al principio serán las CPU basadas en Prescott las que se instalarán en él. Sólo más tarde los Pentium 4 “Tejas” comenzarán a reemplazarlos gradualmente. Y aquí es bastante lógico plantearse la pregunta: ¿con qué rapidez se producirá este reemplazo? Como todavía estamos presentando versiones, no limitaremos nuestra imaginación y asumimos que Intel quiere acelerar este proceso tanto como sea posible. ¿Con qué? Lo más probable es que deje al Socket 478 descansando tranquilamente en la parte inferior de las tablas de rendimiento y convierta al Socket 775 en un símbolo de una plataforma actualizada, potente y de alta velocidad para el Pentium 4. Entonces todo queda claro: se necesita a Prescott para que haya un procesador en el mercado que puede funcionar tanto con placas con Socket 478 como con el nuevo Socket 775. Tejas, si nuestras suposiciones son correctas, se instalará solo en el Socket 775 y, por lo tanto, se convertirá en un sepulturero tanto para Prescott como para la plataforma obsoleta Socket 478. ¿Es lógico? Creemos que sí. En este caso, también parece plausible la siguiente suposición: la vida de Prescott está destinada a ser muy corta.…

Versión tres o “¿Quién vendrá a nosotros con espada”?

No es ningún secreto que la rivalidad entre los dos principales competidores, Intel y AMD, casi siempre se ha basado en la oposición de dos argumentos principales. Intel: “¡nuestros procesadores son los más rápidos!”, AMD: “¡pero los nuestros tienen una mejor relación precio-rendimiento!” La rivalidad es de larga data, al igual que las discusiones. Además, no cambiaron ni siquiera con el lanzamiento de los procesadores AMD con núcleos K7/K8, a pesar de que estos últimos tienen un rendimiento mucho mejor que el K6. Anteriormente, Intel no hacía excepciones a su regla básica: vender sus CPU con un rendimiento similar al de los procesadores de la competencia por un poco más. El mercado es muy simple en algunos lugares, por lo que la razón de este comportamiento es clara: si la gente ya los está comprando, ¿por qué reducir el precio? Nuevamente: aunque Intel tuvo que participar en guerras de precios, AMD siempre las inició, esto ya se ha convertido en una tradición. La tercera versión se basa en una suposición obvia: ¿qué pasaría si esta vez Intel decidiera ser más agresivo de lo habitual y comenzar primero una guerra de precios?

La lista de ventajas del nuevo núcleo de Prescott incluye no sólo la novedad, el tamaño de la caché y una escalabilidad potencialmente buena (aunque aún no confirmada), ¡sino también el precio! Se trata de un núcleo relativamente barato de producir: si, utilizando la tecnología de 90 nanómetros, el rendimiento de los chips adecuados es al menos igual al de Northwood, entonces, sin perder ningún beneficio en términos absolutos, Intel podrá vender su procesadores por un precio mucho más bajo. Recordemos una dependencia obvia: una característica de la CPU como la “relación precio/rendimiento” se puede mejorar no sólo aumentando el rendimiento, sino también reduciendo el precio. En realidad, nadie te impide ni siquiera bajar el rendimiento (!) lo principal es que el precio baja aún más :). A juzgar por los anuncios de precios no oficiales del Pentium 4 Prescott que aparecen en Internet, costarán mucho menos que el Pentium 4 Northwood. Por lo tanto, podemos suponer que Intel ha decidido llevar a cabo una especie de "flanqueo": mientras el principal competidor, a la antigua usanza, persigue y persigue el rendimiento, recibirá un duro golpe en el sector de los sistemas de gama media. , donde los usuarios analizan cuidadosamente un indicador como precio/rendimiento.

Versión cuatro o Arma Secreta

Aquí deberíamos hacer una pequeña digresión lírica e histórica para aquellos que "en aquellos días" no seguían muy activamente varios pequeños matices en el sector de los procesadores. Así, por ejemplo, podemos recordar que inmediatamente después de la aparición de los primeros procesadores con soporte Hyper-Threading (y no eran Pentium 4 “Northwood” + HT, sino Xeon “Prestonia”), muchos hicieron la pregunta: “si el Los núcleos de Prestonia y Northwood son tan similares que prácticamente no difieren en sus características principales, pero Prestonia tiene soporte para Hyper-Threading, y Northwood no. ¿No es lógico suponer que Northwood también lo tiene, simplemente está bloqueado artificialmente? Posteriormente, esta suposición se vio confirmada indirectamente con el anuncio del Pentium 4 a 3,06 GHz con el mismo núcleo Northwood, pero con Hyper-Threading. Además, los más valientes propusieron una idea completamente sediciosa: ¡Hyper-Threading estaba incluso en Willamette!

Ahora recordemos: lo que hemos conocido recientemente sobre las nuevas iniciativas tecnológicas de Intel. Inmediatamente aparecen dos nombres: “La Grande” y “Vanderpool”. La primera es la tecnología de protección de hardware de aplicaciones contra interferencias externas, que se puede describir brevemente con las palabras "para garantizar que un software no pueda interferir con el funcionamiento de otro". Sin embargo, puede leer sobre La Grande en nuestro sitio web. Hay menos información sobre Vanderpool, pero basándonos en los fragmentos disponibles hoy, podemos concluir que se trata de una variación del tema de la virtualización completa de PC, incluidos todos los recursos de hardware sin excepción. Así (el ejemplo más simple, pero también el más efectivo), dos sistemas operativos pueden funcionar en paralelo en una computadora, e incluso uno de ellos puede reiniciarse, pero esto no afectará en absoluto el funcionamiento del otro.

Entonces: hay sospechas muy fuertes de que tanto La Grande como Vanderpool ya se han implementado en el núcleo de Prescott, pero (como antes con Hyper-Threading) aún no se han activado. Si esta suposición es cierta, mucho sobre el núcleo mismo queda claro. En particular, por qué es tan grande, por qué tardó tanto en desarrollarse, pero a pesar de ello, no iguala al anterior en velocidad. Basándonos en la hipótesis del “Arma Secreta”, podemos suponer que los principales recursos del equipo de desarrollo no estaban destinados a lograr rendimiento, sino a depurar nuevas funciones. En parte, esta versión tiene algo en común con la segunda; de un modo u otro, pero estamos ante un núcleo transicional. En consecuencia, no tiene por qué ser perfecto en absoluto, porque ese no es su objetivo principal. Por cierto, la segunda y cuarta versión también se complementan con éxito con la tercera: el bajo precio en este caso es exactamente el caramelo que endulzará la pastilla de "transitividad" para el usuario final.

resumiendo

No en vano llamamos a este artículo “medio paso adelante”. Prescott resultó ser más complejo y ambiguo que el esperado "Northwood con mayor tamaño de caché y mayor frecuencia" (como muchos lo percibieron). Por supuesto, podemos culpar al fabricante por el hecho de que el aumento de velocidad es en promedio cercano a cero (y en algunos lugares incluso negativo), por otro salto con el soporte de procesadores basados ​​​​en el nuevo núcleo en las placas base. Y, por cierto , es bastante justo hacer esto. Después de todo, estos no son nuestros problemas y, sin embargo, somos nosotros quienes los enfrentaremos. Por lo tanto, simplemente pondremos "puntos suspensivos en negrita" al final del artículo. La imagen congelada muestra sólo el comienzo del paso: una pierna flotando en el aire o, si lo prefieres, un avión despegando. ¿Qué sigue para nosotros? ¿Será favorable el “aterrizaje” (¿Tejas?...) ¿Por ahora sólo podemos adivinar?

Hola a todos, tocaré el tema de los procesadores, de lo contrario escribo todo sobre programas. Hablemos de mi Pentium 4 favorito, claro que es viejo, pero fue mi primer procesador verdaderamente potente. Y su precio también era bastante elevado, también se podría decir que era potente.

Si ha decidido construir usted mismo una computadora basada en Pentium 4, entonces probablemente sea una persona muy rara, porque me cuesta creer que el Pentium 4 hoy ya haya dejado de ser útil y la familia Pentium se está desarrollando aún más, por lo que. Por el momento también tengo un Pentium, solo el modelo G3220, este es el socket 1150. En general, un muñón moderno.

Pero sea como sea, hay todo tipo de situaciones, por ejemplo, tienes una placa base para el zócalo 775, que sólo admite un máximo de Pentium. Por cierto, hay muchas placas base de este tipo, y no todos los compradores saben que solo tienen Pentium y Celeron, pero las toman y creo que pueden instalar un Quad de cuatro núcleos.

Entonces, tenía un Pentium 4630: este es el modelo estándar y, en mi opinión, el más popular. El Pentium 4 630 se calienta un poco, pero no demasiado, y tampoco es el más débil, su frecuencia es de 3 GHz. En principio este es el modelo que te recomiendo, lo único es que no busques el modelo 630, sino el modelo 631, es más nuevo.

¿Qué puedo decir sobre el procesador? Diré esto, lo creas o no: este es un procesador normal y corriente para una PC de oficina. Y esto se evidencia en sus características: soporte para subprocesos (tecnología de hipertrading), 2 MB de caché de segundo nivel, alta frecuencia (después de todo, 3 GHz). Y lo principal es que, dado que hay subprocesos, en Windows dicho procesador se considera de doble núcleo.

¿Qué juegos y programas admite el Pentium 4? La oficina se encargará de ello. Las páginas que pesan demasiado en el navegador pueden funcionar lentamente, esto se debe a la tecnología flash. Manejará muchos juegos, pero es importante entender que para que el Pentium 4 pueda manejar más o menos juegos, necesita una tarjeta de video potente. Entonces podrás jugar muchos juegos con la configuración mínima. Y antes de pensar en lo que manejará el Pentium y en lo que no, piense en la RAM. Necesitas al menos 2 GB para un ordenador más o menos normal, y mejor aún 4 GB para jugar. El tipo de RAM en este caso no juega un papel importante, ya sea DDR1 o DDR2; la diferencia será mínima.

¿Qué más poner en una computadora así es una unidad SSD? Entonces la computadora será aún más rápida y no todos creerán que existe un procesador de hace 10 años

¿Cuál es el Pentium 4 más potente? Mmm, buena pregunta. Yo era el propietario de un modelo de este tipo, hay dos, la única diferencia es el soporte para tecnología de virtualización. Estos son Pentium 4 670 y 672; estos dos modelos tienen una frecuencia de reloj de 3,8 GHz (yo tenía el modelo 670) y, por supuesto, esto se nota. Es decir, Windows y los programas funcionaron mucho más rápido que en el modelo 630.

¿Cuáles son las desventajas de los procesadores Pentium 4? Las principales desventajas que le veo son la cantidad de energía que consumen y la temperatura. Todo esto es igual que con los mejores procesadores modernos. En realidad, esta es la norma, porque en ese momento, y esto es 2004-2005, entonces, por supuesto, el Pentium 4 se consideraba de gama alta y potente. La temperatura sin un refrigerador especial puede ser de 60 grados, esto en condiciones normales de funcionamiento, a pesar de que las tecnologías de ahorro de energía en los Pentium, por decirlo suavemente, están poco desarrolladas.

Pentium 4 consume aproximadamente 80 vatios, esto está en el enchufe 775. En el enchufe 478 es un poco menos: unos 70 vatios. Tenga esto en cuenta, a pesar de que mi Pentium G3220 consume sólo 54 vatios, en términos de rendimiento está muy por delante incluso de un Pentium overclockeado, por ejemplo a 4 GHz. Así son las cosas.

Pero el precio hoy en día de estos procesadores es muy bajo, puedes comprarlos casi por kg.

En general hay muchos buenos modelos, te aconsejo que te fijes solo en el índice del modelo, todo a partir de 630 es más o menos normal, pero cuanto mayor es el índice, mayor es la temperatura. También hay 660, con una frecuencia de 3,6 GHz (si no me equivoco). Existen dos tipos de índices o dos tipos de modelos de procesador Pentium 4: la línea 600 y la línea 500. Las diferencias están principalmente en el caché; en la línea 500 es de 1 MB. Todo esto se aplica al enchufe 775.

El zócalo 478 también lo tiene el Pentuim 4 de gama alta, donde la frecuencia máxima es 3,4 (en el zócalo 775 3,8) y también en los modelos de gama alta hay streams, es decir, hipertrading. Es decir, podemos decir que los usuarios pudieron ver el primer procesador pseudo-dual-core en el socket 478 alrededor de 2002-2003. Pero ahora ya no es tan común encontrar procesadores usados ​​con socket 478 e hilos. Por cierto, la tecnología de subprocesos se tomó prestada de los procesadores de servidores.

Introducción El año pasado, Intel habló de un próximo cambio de prioridades en la creación de nuevos procesadores. Debido a las dificultades encontradas para aumentar las frecuencias de reloj de los procesadores Pentium 4, la empresa decidió centrar sus principales esfuerzos no en aumentar su rendimiento, sino en ampliar la funcionalidad. Durante el año pasado, se dieron los primeros pasos en esta dirección: por ejemplo, las CPU comenzaron a etiquetarse según la clasificación del procesador y la velocidad del reloj en el etiquetado quedó relegada a un segundo plano. Sin embargo, para este año 2005 se habían previsto pasos reales destinados a dotar a los procesadores de nuevas funciones. Por eso, esperábamos con especial impaciencia los primeros anuncios de procesadores de este año.
Y así sucedió. Hoy, Intel está presentando a los consumidores nuevos procesadores de la familia Pentium 4, que se basan en un núcleo actualizado, cuyo nombre en código es Prescott 2M. Aunque el rumbo de Intel hacia la introducción de procesadores de doble núcleo en los sistemas de escritorio aún no se ha reflejado en nuevos productos, el nuevo Pentium 4, que tiene clasificaciones del tipo 6XX, está dotado de una serie de características nuevas e interesantes. Por eso los procesadores Pentium 4 6XX basados ​​en el núcleo Prescott 2M son objetos de estudio tan interesantes: en estas CPU nos encontramos ante una mayor memoria caché de segundo nivel y las nuevas tecnologías Enhanced Memory 64 Technology y Enhanced Intel SpeedStep para el ordenador de sobremesa. sector.
Paralelamente a la línea Pentium 4 6XX, Intel lanza otro procesador dirigido a los entusiastas. Esta CPU, parte de la familia Pentium 4 Extreme Edition, a diferencia de la línea Pentium 4 6XX, está diseñada para elevar el nivel de rendimiento y convertirse en la CPU Intel más rápida hasta la fecha. Por lo tanto, el nuevo Pentium 4 Extreme Edition, aunque privado de algunas funciones del Pentium 4 6XX, tiene una velocidad de reloj más alta y opera a una frecuencia de bus más alta.
Sin embargo, puedes acercarte a los nuevos productos Intel desde el otro lado. En el contexto del éxito indudable de su principal competidor, AMD, los procesadores Pentium 4 no han tenido el mejor aspecto hasta hoy. Los modelos Athlon 64 más antiguos eran superiores a productos Intel similares tanto en rendimiento como en funciones admitidas. Ahora, obviamente, Intel está haciendo otro intento de superar a su competidor. El aumento de la caché de segundo nivel en los procesadores basados ​​en el nuevo núcleo Prescott 2M tiene como objetivo aumentar su rendimiento. Y la introducción de la nueva tecnología Enhanced Memory 64 y las tecnologías Intel SpeedStep mejoradas en el Pentium 4 6XX puede considerarse como la respuesta de Intel a las tecnologías AMD64 y Cool"n"Quiet disponibles en los procesadores Athlon 64.
En esta revisión intentaremos evaluar los nuevos productos de Intel desde todos los lados. Consideraremos qué nuevas capacidades pueden aportar las nuevas tecnologías que han aparecido en los procesadores con el núcleo Prescott 2M, y cuánto ha cambiado el rendimiento de las nuevas CPU de las familias Pentium 4 6XX y Pentium 4 Extreme Edition, y si pueden competir con los modelos de procesador Athlon 64 y Athlon 64 FX más antiguos. Sin embargo, según la tradición, el estudio práctico de nuevos productos va precedido de una pequeña parte teórica.

Nuevos procesadores Pentium 4 6XX y Pentium 4 Extreme Edition a 3,73 GHz

Entonces, hoy, 20 de febrero de 2005, Intel anunció oficialmente los nuevos procesadores de las series Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz y Pentium 4 6XX. Todos estos procesadores se basan en el mismo núcleo de procesador Prescott 2M; la principal característica distintiva es el caché L2 aumentado, que tiene una capacidad de 2 MB. En otros aspectos, incluido el proceso de silicio estirado de 90 nm, el núcleo Prescott 2M es similar a su predecesor, el núcleo Prescott, que se ha utilizado durante mucho tiempo en los procesadores de la serie Pentium 4 5XX.
Las similitudes entre Prescott y Prescott 2M son visibles incluso en fotografías de estos núcleos:

PrescottPrescott 2M

Como puede ver, la memoria caché del Prescott 2M se ha vuelto dos veces más grande. Por lo demás, no hay diferencias visibles entre los núcleos.
La familia de procesadores Pentium 4 6XX consta actualmente de varios modelos con frecuencias de 3,0 a 3,6 GHz. Todos estos procesadores, al igual que sus predecesores, utilizan un bus Quad Pumped con una frecuencia de 800 MHz. El modelo junior tiene un procesador número 630, el modelo con una frecuencia de 3,2 GHz – 640, el procesador de 3,4 GHz – 650 y la CPU con una frecuencia de 3,6 GHz – 660. Cabe señalar que la frecuencia del procesador más antiguo en la línea "seiscientos", el Pentium 4 660, tiene una frecuencia más baja que el procesador más antiguo basado en el habitual núcleo Prescott, el Pentium 4 570, con una frecuencia de 3,8 GHz. Sin embargo, los Pentium 4 6XX tienen una serie de ventajas sobre sus hermanos menores.
En primer lugar, los procesadores de la familia Pentium 4 6XX admiten la tecnología Enhanced Memory 64 (EM64T), extensiones de 64 bits de la arquitectura x86, que son análogas a las extensiones AMD64. Gracias a esto, todos los procesadores Pentium 4 6XX son compatibles con el sistema operativo Windows XP Professional x64 Edition, al que dedicamos un poco antes artículo separado. Gracias a la compatibilidad con este sistema operativo, el Pentium 4 6XX ahora puede presumir de una serie de ventajas que conocemos de los procesadores Athlon 64. Entre ellas, en primer lugar, cabe destacar también la compatibilidad simultánea con software de 32 y 64 bits. como soporte para tamaños de memoria superiores a 4 GB.
La segunda ventaja de los procesadores Pentium 4 6XX es su compatibilidad con la tecnología Intel SpeedStep (EIST) mejorada. Esta tecnología es un análogo completo de un mecanismo similar implementado en los procesadores móviles Intel. La esencia de este mecanismo es que los procesadores Pentium 4 6XX pueden reducir su frecuencia en momentos en que no se les exige un alto rendimiento. Con este método se consigue una reducción significativa de la generación de calor y del consumo de energía.
Al mismo tiempo, todas las CPU de la familia Pentium 4 6XX admiten la tecnología Execute Disable Bit (XD bit), que apareció en el Pentium 4 5XX con el lanzamiento del modelo anterior con una frecuencia de 3,8 GHz y el procesador número 570.
Así, a pesar de su menor velocidad de reloj, los procesadores de la familia Pentium 4 6XX superan a sus predecesores, el Pentium 4 5XX, en cuanto al número de funciones admitidas.
Cabe recordar que Intel se negó a lanzar procesadores basados ​​​​en el núcleo Prescott con frecuencias de 4 GHz y superiores. Esto también se aplica a las CPU basadas en el núcleo Prescott 2M. Es decir, el modelo más antiguo de la línea 5XX, el Pentium 4 570 con una frecuencia de 3,8 GHz, seguirá siendo el modelo de CPU más rápido basado en el núcleo Prescott. En la línea 6XX, hoy el modelo de procesador más antiguo con el número 660 tiene una frecuencia de 3,6 GHz. En consecuencia, pueden aparecer procesadores más rápidos en esta familia. Así, en el segundo trimestre de este año Intel anunciará el Pentium 4 670 con una frecuencia de reloj de 3,8 GHz.
Sin embargo, la cuestión de qué procesador Intel es el más rápido hoy en día no se decide ni a favor del Pentium 4 660 ni a favor del Pentium 4 570. Otro procesador basado en el núcleo Prescott 2M, anunciado hoy y clasificado como Pentium 4 Familia de edición extrema. Este nuevo producto tiene una frecuencia de reloj de 3,73 GHz y está diseñado para funcionar a una frecuencia de bus de 1066 MHz. Al mismo tiempo, aunque la mayoría de las características del Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz repiten las características de la serie Pentium 4 6XX, este procesador no es compatible con la tecnología EIST. Esta CPU incluye tecnologías XD bit y EM64T.
Y esta es la información que proporciona la utilidad de diagnóstico CPU-Z sobre los nuevos procesadores Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz y Pentium 4 660:

Intel Pentium 4 660


Intel Pentium 4 Edición Extrema 3,73 GHz

En resumen, estas son las características formales de los procesadores Pentium 4 6XX y Pentium 4 Extreme Edition anunciados hoy. La siguiente tabla también muestra las características de los procesadores Pentium 4 5XX a modo de comparación.

En cuanto al paquete térmico de los nuevos procesadores, su disipación de calor se encuadra en el mismo marco que el de los procesadores de la serie 5XX. En consecuencia, el Pentium 4 6XX con frecuencias de hasta 3,4 GHz inclusive encaja en un TDP de 84 W, mientras que los modelos más antiguos, así como el nuevo Pentium 4 Extreme Edition de 3,73 GHz, tienen un TDP de 115 W.
Así, los nuevos procesadores se pueden utilizar en las mismas placas base que el anterior LGA775 Pentium 4. El único requisito: soporte para las nuevas CPU desde la BIOS de la placa base.
Y así es como se ven los nuevos procesadores:

De izquierda a derecha: Pentium 4 570, Pentium 4 660,
Pentium 4 Edición Extrema 3,73 GHz

Núcleo Prescott 2M: cambios en la memoria caché

Dado que una de las principales innovaciones que se produjeron con los procesadores Pentium 4 cuando pasaron a utilizar el nuevo núcleo Prescott 2M fue un aumento de la caché de segundo nivel, conviene prestar un poco de atención a la organización de la caché L2 en el nuevo núcleo. . Para comprender cómo funciona el caché de segundo nivel en el nuevo núcleo Prescott 2M, utilizamos nuevamente la utilidad de diagnóstico CPU-Z. A modo de comparación, proporcionamos información similar relacionada con el núcleo anterior, Prescott:

Como puede ver, Prescott 2M y Prescott tienen memoria caché de segundo nivel (y también caché de primer nivel) organizada exactamente de la misma manera. La única diferencia es el tamaño. El caché de segundo nivel de ambos núcleos tiene 8 zonas asociativas y opera en líneas de 64 bytes de longitud. Sin embargo, la presencia del mismo número de zonas de asociatividad en memorias caché de diferentes tamaños significa automáticamente que la búsqueda de datos en una caché más grande debe llevar más tiempo. En consecuencia, la caché L2 de los procesadores basados ​​en el núcleo Prescott 2M debería ser más lenta que la caché L2 de los procesadores basados ​​en un núcleo Prescott normal.
Para probar esta hipótesis, nos armamos con la utilidad Cache Burst 32. El sistema de prueba en el que realizamos las mediciones se basó en la placa base Intel Desktop Board D925XECV2 en el chipset i925XE Express y estaba equipado con SDRAM DDR2-533 de doble canal con. Horarios del 4-4-4-11. Para los experimentos utilizamos procesadores Pentium 4 560 y Pentium 4 660 con núcleos Prescott y Prescott 2M, respectivamente.

De hecho, como muestran los resultados de las pruebas, la velocidad de lectura del caché de segundo nivel del nuevo procesador Pentium 4 660 es menor que la del Pentium 4 560 similar con una memoria caché más pequeña. Al mismo tiempo, la velocidad de escritura y la latencia de caché de estas CPU son las mismas. Sin embargo, al copiar datos, vemos que la memoria caché de un procesador basado en el núcleo Prescott 2M es ligeramente más rápida que la memoria caché de una CPU con el núcleo Prescott.
Así, nos vemos obligados a afirmar que el aumento de la memoria caché de segundo nivel en los procesadores Pentium 4 6XX también supuso algunos cambios profundos, por lo que cambió la velocidad de trabajo con datos en la caché L2. Además, no para mejor. Tenga en cuenta que un fenómeno similar ya ocurrió una vez con la arquitectura NetBurst durante la transición del núcleo Northwood al núcleo Prescott. Por lo tanto, debemos señalar nuevamente que aumentar el tamaño de la caché de segundo nivel no tiene el mejor efecto en su rendimiento.

Detalles sobre la conmutación basada en la demanda

Con la introducción de la tecnología Intel SpeedStep (EIST) mejorada en los procesadores Pentium 4 6XX, estos procesadores se convirtieron en propietarios de tres tecnologías a la vez, que se incluyen bajo el nombre colectivo Demand Based Switching. Ya hemos considerado las dos primeras tecnologías al revisar el procesador Pentium 4 570J, que se basó en el núcleo Prescott con paso E0. Con la llegada de este core stepping, los procesadores Pentium 4 tienen a su disposición un nuevo mecanismo de monitorización térmica TM2 y un nuevo modo de reducción del consumo de energía C1E. EIST ha complementado estas tecnologías en el nuevo núcleo Prescott 2M y ahora los nuevos procesadores Pentium 4 6XX pueden presumir de un consumo de energía promedio ponderado y una disipación de calor aún menores.
La tecnología EIST está diseñada para controlar la frecuencia y el voltaje del procesador según el nivel de carga, como se hace en las computadoras móviles. En el segmento de computadoras de escritorio, un análogo de EIST es la tecnología Cool"n"Quiet de AMD, implementada en procesadores de la familia Athlon 64. Podemos decir que EIST le permite utilizar los recursos del procesador de manera más racional: cuando se trabaja en aplicaciones que no lo hacen. No es necesario cargar el procesador al 100% de su velocidad máxima de reloj, en esos momentos se puede reducir de forma segura, reduciendo simultáneamente la generación de calor y el consumo de energía de la CPU. Si la aplicación requiere el máximo rendimiento del procesador, aumentará la frecuencia al nivel nominal, elevando simultáneamente el voltaje del núcleo al valor requerido.
La tecnología EIST se activa exactamente de la misma manera que Cool"n"Quiet. En Windows XP, por ejemplo, en la pestaña Propiedades de la opción de energía, debe cambiar el plan de energía de la computadora del escritorio estándar para el hogar/oficina a la administración mínima de energía. Después de esta configuración, el procesador comenzará a reducir su frecuencia en tiempos de carga baja. El controlador del procesador necesario para que funcione esta tecnología se incluye en el Service Pack 2, por lo que la tecnología EIST se vuelve compatible con Windows XP después de instalar SP2.
A primera vista, EIST no plantea ninguna duda, pero esta tecnología bastante interesante guarda muchas sorpresas. El hecho es que las tres tecnologías de la familia de conmutación basada en demanda, C1E, TM2 y EIST, utilizan el mismo mecanismo. Por eso decidimos volver una vez más a la historia de cómo funcionan realmente estas tecnologías.
El funcionamiento de C1E, TM2 y EIST se basa en el hecho de que los procesadores Pentium 4 con núcleo Prescott, comenzando con el paso E0, pueden cambiar su multiplicador y Vid sobre la marcha. Más concretamente, los procesadores con núcleos Prescott y Prescott 2M pueden, si es necesario, reducir su multiplicador a 14x (que es el valor mínimo para el núcleo Prescott), al tiempo que reducen su tensión de alimentación en aproximadamente 0,25 V. La combinación de estas características determina el “modo de bajo consumo” comúnmente utilizado, en el que el procesador funciona a una frecuencia de 2,8 GHz con una tensión de alimentación reducida. Aquí, por ejemplo, está la información que proporciona la utilidad CPU-Z sobre el procesador Pentium 4 660 (frecuencia estándar 3,6 GHz), que se encuentra en este “modo de bajo consumo”:

Otro detalle interesante es que todos los procesadores de la serie Pentium 4 6XX con diferentes frecuencias de reloj tienen el mismo modo de bajo consumo: todos funcionan a 2,8 GHz en este modo, independientemente de su frecuencia nominal.
Es importante tener en cuenta que para garantizar la estabilidad del funcionamiento, la transición hacia y desde este modo no se produce de forma abrupta, sino gradual. Entonces, al ingresar al "modo de bajo consumo", el procesador primero reduce su multiplicador a 14x y solo luego reduce gradualmente el voltaje de suministro. La salida de este modo se produce en orden inverso: primero, el voltaje aumenta gradualmente y solo entonces se establece el multiplicador estándar.

Las tres tecnologías de conmutación basada en demanda, C1E, TM2 y EIST, utilizan este modo de bajo consumo. La diferencia entre C1E, TM2 y EIST está únicamente en los momentos en los que este modo está activado.
Tecnología C1E (Estado de parada mejorado) activa un modo de bajo consumo cuando el procesador recibe un comando Detener, lo que indica que el procesador se pone en modo de espera. El sistema operativo emite este comando al procesador en momentos en que no hay otras instrucciones para ejecutar. Es decir, si anteriormente los procesadores Pentium 4 simplemente cambiaban parte de sus actuadores al modo inactivo cuando se recibía un comando de detención, el modo C1E permite reducir aún más la disipación de calor y el consumo de energía debido a una reducción adicional en la frecuencia del reloj a la que el La parte activa de la CPU funciona en modo de espera.
Tecnología TM2 (Monitor Térmico 2), aunque está destinado a proteger el procesador del sobrecalentamiento, utiliza el mismo modo de bajo consumo de 2,8 GHz. TM2 cambia la CPU a este modo mediante un comando proveniente del sensor térmico integrado en el núcleo del procesador. Si la temperatura del procesador excede un cierto valor de temperatura máximo permitido (y este valor se calibra individualmente para cada instancia de CPU), la frecuencia del procesador se reduce a 2,8 GHz y al mismo tiempo se reduce el voltaje de suministro del núcleo del procesador. Este mecanismo le permite reducir la temperatura del procesador a límites aceptables aproximadamente un 40% más rápido que con el mecanismo TM1 utilizado anteriormente, basado en la modulación de frecuencia de la portadora.
Tecnología EIST (Intel SpeedStep mejorada), por extraño que parezca, también pone el procesador en modo de bajo consumo de 2,8 GHz. Dentro de esta tecnología, la transición a este estado la inicia el sistema operativo. Si el controlador del procesador informa una carga baja de la CPU en un momento determinado, el sistema operativo, mediante el comando ACPI apropiado, cambia el procesador a un modo de bajo consumo. Es decir, gracias a EIST, es posible reducir la disipación de calor del procesador no solo durante los momentos de inactividad total, sino también durante la carga ligera.
Ahora sobre las cosas desagradables. Dado que el multiplicador mínimo posible para procesadores basados ​​en el núcleo Prescott (y su derivado Prescott 2M) es 14x, el uso de las tecnologías C1E, TM2 y EIST sólo es posible para CPU con un multiplicador mayor. Por ejemplo, este es el motivo por el que el nuevo procesador Pentium 4 Extreme Edition de 3,73 GHz no es compatible con las tecnologías C1E, TM2 y EIST: el multiplicador estándar de esta CPU es 14x. En consecuencia, cuanto mayor sea el multiplicador estándar del procesador, mayor será el efecto que pueden aportar las tecnologías de la familia de conmutación basada en demanda.

Temperatura y consumo de energía.

Ahora que hemos descubierto qué nuevas tecnologías utilizó Intel para reducir el consumo de energía en su familia de procesadores Pentium 4 6XX, es hora de ver cómo se manifiestan en la práctica. Por ello, estudiamos las condiciones de temperatura y consumo de energía de los nuevos procesadores durante su funcionamiento real.
Para fines de prueba, ensamblamos un sistema de prueba que consta del siguiente conjunto de componentes:

Memoria: 1024 MB DDR2-533 SDRAM (OCZ PC2 4300, 2 x 512 MB, 4-4-4-11);

En primer lugar, en este sistema de prueba medimos la temperatura de los procesadores LGA775 Pentium 4 6XX y Pentium 4 5XX. Los procesadores de la línea Pentium 4 5XX eran CPU basadas en núcleos Prescott stepping E0, es decir, compatibles con C1E y TM2. Los Pentium 6XX estuvieron representados por procesadores con el núcleo Prescott 2M en el nivel N0; estas CPU admitían C1E, TM2 y EIST. Las frecuencias de los procesadores probados se establecieron en 2,8, 3,0, 3,2, 3,4, 3,6 GHz, y para un procesador basado en el núcleo Prescott con paso de núcleo E0 - 3,8 GHz. En todos los casos, la frecuencia del bus fue nominal, al igual que la tensión de alimentación del núcleo. En todos los experimentos se utilizó un refrigerador LGA775 en caja estándar. Las lecturas de temperatura del procesador se tomaron de un sensor integrado en el núcleo de la CPU. Medimos la temperatura de los núcleos del procesador en dos estados: en modo inactivo y con la carga máxima de la CPU, creada por la utilidad especial S&M versión 0.3.2, que actualmente es la mejor herramienta para calentar procesadores.
Además de los resultados de las mediciones de temperatura de las series Pentium 4 "500" y "600", también agregamos a los gráficos finales los datos obtenidos al probar el procesador Pentium 4 Extreme Edition de 3,73 GHz. Aunque este procesador se basa en el mismo núcleo Prescott 2M stepping N0 que todos los Pentium 4 6XX, no es compatible con las tecnologías C1E, TM2 y EIST. Por tanto, su régimen de temperatura y consumo energético son de especial interés.

Como puede ver, con la carga máxima en los procesadores Pentium 4 5XX y Pentium 4 6XX, se calientan aproximadamente a la misma temperatura con la misma frecuencia de reloj. Es decir, aumentar el caché de segundo nivel no produjo ningún cambio notable en la imagen de temperatura. Pero el funcionamiento de los procesadores en reposo merece cierta atención. En primer lugar, observamos que, independientemente de la frecuencia, el Pentium 4 5XX y el Pentium 4 6XX muestran exactamente la misma temperatura. Esto se debe a que, cuando están inactivos, estos procesadores funcionan esencialmente en un "estado de bajo consumo" a 2,8 GHz, independientemente de su frecuencia nominal. Por ejemplo, el Pentium 4 XE 3,73 GHz, que no soporta las tecnologías C1E, TM2 y EIST, se calienta mucho más en reposo. Esto no es sorprendente: en este estado, a diferencia de los procesadores Pentium 4 5XX y 6XX, continúa funcionando a su frecuencia estándar.
Además de la temperatura, también evaluamos el consumo de energía de los procesadores con núcleos Prescott y Prescott 2M. Para ello, mediante pinzas amperimétricas, medimos la corriente que pasa por el circuito de 12 voltios a través del cual se alimenta el procesador. Es decir, los datos a continuación no tienen en cuenta la eficiencia del convertidor de potencia del procesador, por lo que en comparación con el consumo de energía real de los procesadores, están ligeramente sobreestimados (aproximadamente un 10%).

Cualitativamente, la imagen obtenida es la misma que cuando se mide la temperatura. Sin embargo, cabe señalar que los nuevos procesadores basados ​​en el núcleo Prescott 2M, a pesar del mayor número de transistores, tienen un consumo de energía menor que los procesadores basados ​​en el núcleo Prescott normal. Por tanto, todavía quedan reservas para aumentar las frecuencias de reloj de los procesadores Pentium 4 6XX.

overclocking

Para evaluar estas reservas, así como para comprender cuánto puede atraer a los entusiastas del overclocking el nuevo núcleo del procesador Prescott 2M stepping N0, decidimos overclockear la CPU Intel Pentium 4 660 con una frecuencia nominal de 3,6 GHz. El sistema de prueba utilizado en este caso estuvo compuesto por el siguiente conjunto de componentes:

Procesador: Intel Pentium 4 660 (3,6 GHz);
Placa base: ASUS P5AD2-E Premium (LGA775, i925XE Express);
Memoria: 1024 MB DDR2-667 SDRAM (Corsair XMS2-5300, 2 x 512 MB, 4-4-4-12).
Tarjeta gráfica: PowerColor RADEON X800 XT (PCI-E x16);
Subsistema de disco: Maxtor MaXLine III 250GB (SATA150).

Para enfriar el Pentium 4 660 durante nuestros experimentos de overclocking, utilizamos el enfriador de aire más potente para procesadores LGA775 disponible en nuestro laboratorio: Zalman CNPS7700Cu. No aumentamos el voltaje de alimentación del procesador durante el overclocking: en los modelos de CPU más antiguos con el núcleo Prescott 2M, así como en sus predecesores, este truco casi no causa ninguna impresión. Hicimos overclocking aumentando la frecuencia FSB por encima de los 200 MHz estándar, mientras que las frecuencias del bus PCI Express y PCI se fijaron en valores nominales de 100 y 33 MHz.
Antes de pasar directamente a los resultados de nuestro overclocking, recordemos que la frecuencia máxima que logramos alcanzar al overclockear el Pentium 4 570, basado en el núcleo Prescott stepping E0, fue de 4,3 GHz. No esperábamos tales éxitos del Pentium 4 660, cuyo núcleo tiene una mayor cantidad de transistores. Sin embargo, la práctica ha demostrado que fue en vano.
A continuación proporcionamos una captura de pantalla de CPU-Z, que es un reflejo de nuestros éxitos:

Es decir, el Pentium 4 660 con una frecuencia estándar de 3,6 GHz overclockeado a 4,33 GHz. Este es un resultado bastante bueno, que confirma el importante potencial de overclocking del núcleo Prescott 2M. Así, los procesadores junior de la línea Pentium 4 6XX pueden convertirse en objetos muy interesantes para el overclocking.
Hay que afirmar una vez más que la decisión de Intel de no lanzar procesadores con tecnología de 90 nm con frecuencias de 4 GHz o más no se debe a alcanzar un límite tecnológico, sino a razones de marketing. Como vemos nuevamente, los núcleos Prescott y Prescott 2M existentes con pasos E0 y N0 pueden operar fácilmente a frecuencias superiores a 4 GHz.

Cómo probamos

El propósito de esta prueba fue determinar el nivel de rendimiento proporcionado por los nuevos procesadores Intel Pentium 4 serie 6XX y el procesador Intel Pentium 4 Extreme Edition de 3,73 GHz, y comparar este nivel con el rendimiento de CPU anteriores y de la competencia. Para nuestras pruebas, elegimos dos modelos más antiguos de la serie "seiscientos", el Pentium 4 660 con una frecuencia nominal de 3,6 GHz y el Pentium 4 650 con una frecuencia de 3,4 GHz.

Utilizamos el siguiente equipo como parte de los sistemas de prueba:

Procesadores:

AMD Athlon 64 FX-55 (Socket 939, 1024 KB L2, 2,6 GHz);
AMD Athlon 64 4000+ (Socket 939, 1024 KB L2, 2,4 GHz);
AMD Athlon 64 3800+ (Socket 939, 512 KB L2, 2,4 GHz);
AMD Athlon 64 3500+ (Socket 939, 512 KB L2, 2,2 GHz);
Intel Pentium 4 570 (LGA775, 1024 KB L2, 3,8 GHz);
Intel Pentium 4 560 (LGA775, 1024 KB L2, 3,6 GHz);
Intel Pentium 4 550 (LGA775, 1024 KB L2, 3,4 GHz);
Intel Pentium 4 660 (LGA775, 2048 KB L2, 3,6 GHz);
Intel Pentium 4 650 (LGA775, 2048 KB L2, 3,4 GHz);
Intel Pentium 4 Edición extrema 3,46 GHz (LGA775, 2048 KB L3, FSB 1066 MHz);
Intel Pentium 4 Edición extrema 3,73 GHz (LGA775, 2048 KB L2, FSB 1066 MHz);

Placas base:

EPoX 9NPA Ultra (Socket 939, NVIDIA nForce4 Ultra);
Placa de escritorio Intel D925XECV2 (LGA775, i925XE Express).

Memoria:

SDRAM DDR400 de 1024 MB (Corsair CMX512-3200XLPRO, 2 x 512 MB, 2-2-2-10);
SDRAM DDR2-533 de 1024 MB (OCZ PC2 4300, 2 x 512 MB, 4-4-4-11).

Tarjeta gráfica: PowerColor RADEON X800 XT (PCI-E x16).
Subsistema de disco: Maxtor MaXLine III 250GB (SATA150).

Las pruebas se realizaron en el sistema operativo MS Windows XP SP2 con DirectX 9.0c instalado. Los sistemas de prueba se ajustaron para obtener el máximo rendimiento. Tenga en cuenta que en el Athlon 64 aumentamos el tiempo del tiempo de ciclo (Tras) a 10, ya que, como muestra la práctica, en este modo el controlador de memoria del Athlon 64 funciona de manera más eficiente que cuando configura este retraso al valor mínimo posible de 5.
Como parte de estas pruebas, ampliamos significativamente la gama de aplicaciones de prueba. Esto sucedió debido al hecho de que decidimos utilizar un conjunto de scripts estándar de PC WorldBench 5, ampliamente utilizados en la industria para realizar evaluaciones comparativas.

Actuación

FutureMark PCMark04, 3DMark2001 SE y 3DMark05

En primer lugar, decidimos presentar los resultados que obtuvimos en las populares pruebas sintéticas de FutureMark.

La prueba PCMark04 utiliza activamente la tecnología Hyper-Threading, gracias a la cual los procesadores Intel muestran los mejores resultados. En cuanto al equilibrio de potencia entre las distintas líneas de procesadores Pentium 4, los procesadores de la serie "600" con memoria caché aumentada a 2 MB son sólo ligeramente superiores a las CPU de la línea Pentium 4 5XX. Pero el procesador Pentium 4 Extreme Edition de 3,73 GHz, gracias a un aumento significativo en la frecuencia de reloj y un núcleo de procesador más nuevo, supera significativamente a su predecesor, el Pentium 4 Extreme Edition de 3,46 GHz, que se basaba en el núcleo Gallatin.
También se obtienen resultados bastante interesantes en el subtest que mide la velocidad del subsistema de memoria. El aumento de la caché L2 en los procesadores Pentium 4 6XX ha aumentado la velocidad de procesamiento de datos, gracias a lo cual estas CPU en este punto de referencia ahora pueden funcionar en pie de igualdad con los procesadores Athlon 64, cuyo punto fuerte es el controlador de memoria integrado. Es decir, la memoria caché de segundo nivel aumentada a 2 MB neutraliza las altas latencias de la SDRAM DDR2 utilizada en los sistemas Pentium 4 modernos.

La antigua prueba 3DMark2001 SE no está perdiendo popularidad, pero hoy ya muestra la velocidad de los procesadores centrales mucho mejor que las tarjetas de video modernas. Anteriormente, las CPU de la familia Athlon 64 ocupaban invariablemente los primeros lugares en esta prueba, pero ahora la situación ha cambiado un poco. El aumento de la caché de segundo nivel en los nuevos procesadores Pentium 4 con núcleo Prescott 2M permitió a estas CPU aumentar ligeramente su rendimiento en esta prueba. Gracias a esto, el Pentium 4 660 logró superar al Athlon 64 3500+, y el Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz está a la par del Athlon 64 3800+. Por supuesto, tales resultados claramente no pueden considerarse un éxito para Intel, pero este hecho es un claro presagio de que el aumento de caché de los procesadores con el núcleo Prescott 2M debería tener un efecto positivo en las aplicaciones de juegos.

Los resultados del conjunto de pruebas más reciente de Futuremark, 3DMark05, también nos dicen que la mayor memoria caché de los nuevos procesadores Pentium 4 está marcando la diferencia cuando se trata de gráficos de juegos 3D. Sin embargo, el índice de rendimiento de la CPU de esta prueba no permite que el Pentium 4 660 supere al Pentium 4 570 funcionando a una velocidad de reloj 200 MHz más alta. Sin embargo, esto no nos impide poner en primer lugar de este índice el procesador Pentium 4 Extreme Edition a 3,73 GHz, que consigue superar incluso al Athlon 64 FX-55.

Aplicaciones de juegos

Desde el momento en que aparecieron los procesadores Athlon 64, las CPU de este tipo han derrotado por completo a sus competidores de la familia Pentium 4 en aplicaciones de juegos. La aparición de los procesadores Pentium 4 6XX y Pentium 4 Extreme Edition a 3,73 GHz no cambió esta situación. A pesar de que el aumento de la memoria caché L2 aumentó la velocidad del Pentium 4 en juegos en aproximadamente un 3-6%, el Athlon 64 vuelve a ser una CPU significativamente más rápida en juegos 3D. A la situación no ayuda el nuevo Pentium 4 Extreme Edition, que es inferior en velocidad incluso al Athlon 64 3500+ en aplicaciones de este tipo.

Aplicaciones de oficina

Cuando se trabaja en Microsoft Office, la velocidad del procesador tiene poco impacto en el rendimiento general del sistema.

Pero la visualización de páginas web en uno de los navegadores más populares, Mozilla (cuyo motor también se utiliza en el aún más extendido Firefox) en procesadores de la familia Athlon 64 es mucho más rápido que en las CPU de la competencia Intel.

Sin embargo, si mientras se trabaja con el navegador se ejecuta algún otro proceso en segundo plano que carga mucho los recursos del ordenador, los resultados del Pentium 4 son ligeramente mejores, gracias al soporte de la tecnología Hyper-Threading por parte de estos procesadores.

Como puede ver, el rendimiento de otra aplicación común, Nero, diseñada para grabar discos CD y DVD, también depende poco del rendimiento del procesador central.

Compresión de datos

La velocidad de las aplicaciones de compresión de datos depende directamente de los algoritmos utilizados en estas aplicaciones. Como puede ver, WinZip está ligeramente mejor optimizado para procesadores Intel, pero en WinRAR las CPU de la familia Athlon 64 muestran milagros de rendimiento.
Por cierto, según WinRAR, que es muy sensible a cualquier cambio en la arquitectura del sistema, aumentar el caché de segundo nivel tiene un efecto muy pequeño: sólo alrededor del 3%.

Codificación de audio y vídeo.

En las tareas de codificación de vídeo, tradicionalmente ganan los procesadores de la familia Pentium 4. Las aplicaciones utilizadas para la compresión de contenidos de vídeo están bien optimizadas para la arquitectura NetBurst y a menudo utilizan el conjunto de instrucciones SSE3, que realmente puede aumentar el rendimiento en programas de este tipo. Por lo tanto, nuevamente nos vemos obligados a afirmar que el Pentium 4 no tiene igual en lo que respecta a la codificación de vídeo.
En cuanto a la codificación de audio en formato mp3, las CPU de Intel y AMD realizan este proceso aproximadamente a la misma velocidad.
Me gustaría señalar que en las tareas de codificación de contenido de audio y vídeo, los procesadores Pentium 4 6XX son sólo un poco más rápidos que los Pentium 4 5XX. Duplicar la cantidad de caché L2 en aplicaciones de este tipo proporciona un aumento de rendimiento inferior al 1%.

Editar imágenes

La relación de rendimiento entre procesadores en ACDSee, que tiene las funciones por lotes más simples para la edición de imágenes, y en Adobe Photoshop completo es aproximadamente la misma. Trabajar con imágenes en los procesadores de la familia Athlon 64 es algo más rápido que en los productos de la competencia Intel.
Al mismo tiempo, debemos afirmar nuevamente que las CPU de la familia Pentium 4 6XX están sólo décimas por ciento por delante de los procesadores de la serie Pentium 4 5XX en aplicaciones de este tipo. Es decir, en los editores gráficos, el efecto de aumentar la memoria caché en procesadores con núcleo Prescott 2M es muy débil.

Edición de vídeo

La familia de procesadores Athlon 64 es potente precisamente por su potencia de procesamiento. Por tanto, su victoria en paquetes especializados para cálculos matemáticos es bastante natural.
Hay algo más interesante acerca de estas pruebas. En primer lugar, Mathematica resulta ser una de las pocas aplicaciones donde el tamaño de la caché L2 importa mucho. Así, la ventaja de los procesadores con el núcleo Prescott 2M sobre los procesadores con el núcleo Prescott funcionando a la misma frecuencia de reloj resulta ser de aproximadamente el 7%, y este es casi el valor máximo que observamos en esta prueba. En segundo lugar, Matematica fue muy fiel al procesador Pentium 4 Extreme Edition de 3,46 GHz, basado en el obsoleto núcleo Gallatin de 130 nm. Como puede ver, este procesador, a pesar de su frecuencia de reloj relativamente baja, es líder entre todas las CPU de Intel en esta aplicación.
En cuanto al paquete MATLAB, la imagen observada en él es bastante familiar, por lo que los resultados obtenidos aquí apenas requieren comentarios adicionales.
El rendimiento de renderizado final en Lightwave depende en gran medida del tipo de imagen que se produce. Dependiendo de esto, los líderes pueden ser los procesadores Athlon 64 o Pentium 4.
Al mismo tiempo, observamos que en cualquier tarea de renderizado 3D, la cantidad de memoria caché de segundo nivel tiene un pequeño impacto en el resultado final. Esto se aplica tanto a los procesadores Pentium 4 6XX como a Athlon 64 con megabytes de caché L2.
Además, tenga en cuenta que en Lightwave los procesadores Pentium 4 6XX son superados en rendimiento por los procesadores Pentium 4 5XX que funcionan a la misma frecuencia. Lo más probable es que este hecho se explique precisamente por la mayor lentitud del caché de segundo nivel implementado en el núcleo Prescott 2M.

Conclusiones

Como parte de esta revisión, nos familiarizamos con una familia de nuevos procesadores Intel basados ​​​​en el núcleo Prescott 2M. Aunque a primera vista la principal ventaja de este núcleo es la caché L2 aumentada a 2 MB, de hecho los procesadores basados ​​en este núcleo contienen innovaciones mucho más interesantes de lo que parece a primera vista. La línea de CPU Pentium 4 6XX, que hoy son los principales portadores del núcleo Prescott 2M, no solo tiene más memoria caché que sus predecesoras, sino que está equipada con una serie de nuevas tecnologías que amplían su funcionalidad.
Aquí, en primer lugar, cabe señalar que el Pentium 4 6XX se convirtió en la primera CPU convencional de Intel para ordenadores de sobremesa que admitía extensiones de 64 bits de la arquitectura x86. Ante la inminente aparición de los sistemas operativos de usuario de 64 bits, y principalmente Windows XP Professional x64 Edition, Intel apoyó la iniciativa de AMD de introducir la arquitectura x86-64 y equipó sus CPU con las extensiones correspondientes. Por lo tanto, ahora el soporte x86-64 ya no es prerrogativa exclusiva de los procesadores Athlon 64: los productos competidores de Intel, los procesadores Pentium 4 6XX, ahora también tienen la capacidad de ejecutar aplicaciones de 64 bits y admiten más de 4 GB de RAM.
Los procesadores Pentium 4 Extreme Edition también recibieron extensiones similares de 64 bits a la arquitectura x86. Un nuevo modelo de esta familia, el Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, que se basa en el nuevo núcleo Prescott 2M, también soporta x86-64.
No podemos pasar por alto que los nuevos procesadores Pentium 4 6XX tienen a su disposición un conjunto de tecnologías de Conmutación Basada en la Demanda, gracias a las cuales se reduce la disipación de calor y el consumo de energía de estos procesadores en aquellos momentos en los que no se requiere que la CPU funcione” en la cima de sus capacidades”. Los procesadores de la familia Pentium 4 6XX implementan tecnologías C1E, TM2 y EIST y gracias a este conjunto de CPU de este tipo, la mayor parte del tiempo operan a una frecuencia de 2,8 GHz con un voltaje de alimentación reducido, acelerando solo a la frecuencia nominal. en aquellos momentos en los que se requiere el máximo rendimiento del sistema.
Es precisamente este conjunto de novedades implementadas en los procesadores Pentium 4 6XX lo que permitió a Intel fijarles precios bastante elevados en comparación con sus predecesores, los Pentium 4 5XX con núcleo Prescott convencional. A continuación se muestra un extracto de la nueva lista de precios oficial (precios de procesador por mil unidades):

Intel Pentium 4 Edición extrema 3,73 GHz (3,73 GHz, 1066 MHz FSB, 2 MB L2) - $999;
Intel Pentium 4 660 (3,60 GHz, FSB de 800 MHz, 2 MB L2): 605 dólares;
Intel Pentium 4 650 (3,40 GHz, FSB de 800 MHz, 2 MB L2): 401 dólares;
Intel Pentium 4 640 (3,20 GHz, FSB de 800 MHz, 2 MB L2): 273 dólares;
Intel Pentium 4 630 (3,00 GHz, FSB de 800 MHz, 2 MB L2): 224 dólares.

En cuanto a la percepción tradicional de las nuevas CPU, es decir, su rendimiento, no se puede decir que la aparición del Pentium 4 "serie seiscientas" haya influido de alguna manera en el equilibrio de poder en el mercado de procesadores. Hasta ahora, la frecuencia de reloj de estas CPU es menor que la de los procesadores Pentium 4 5XX más antiguos, y el aumento de la caché de segundo nivel sólo mejora ligeramente el rendimiento. En el siguiente gráfico mostramos el rendimiento relativo del Pentium 4 660 en comparación con el rendimiento de un procesador Pentium 4 560 con frecuencia similar basado en un núcleo Prescott convencional con una caché L2 de 1 MB:

Como puede ver, en la mayoría de los casos el efecto de una caché de segundo nivel duplicada no supera el 5%. Es por eso que hoy en día el Pentium 4 570 con una frecuencia de reloj de 3,8 GHz y una memoria caché de segundo nivel de 1 MB debería considerarse una CPU más productiva que el Pentium 4 660 con una frecuencia de reloj de 3,6 GHz y una memoria caché de 2 MB. Los puntos fuertes del Pentium 4 6XX residen principalmente en la compatibilidad con EM64T y un conjunto de tecnologías C1E, TM2 y EIST.
En cuanto al procesador Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, sustituye al Pentium 4 Extreme Edition 3,46 GHz, basado en el núcleo Gallatin. Cambiar el núcleo, transferir 2 MB de caché del tercer nivel al segundo y un aumento notable en la frecuencia del reloj tuvieron su efecto y, en general, la nueva Extreme Edition se volvió más rápida que la anterior:

Sin embargo, esta imagen no siempre se observa y, además, en las aplicaciones de juegos, a las que se dirigen principalmente los procesadores de la serie Extreme Edition, el nuevo Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz no supera a su predecesor. Aún así, el núcleo Northwood de 130 nm y su derivado Gallatin, utilizado en el Pentium 4 Extreme Edition a 3,46 GHz, funcionan de manera más eficiente en aplicaciones de juegos que cualquiera de los Prescott.
Sin embargo, no debemos olvidar nuevamente que la ventaja innegable del Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz es su soporte para extensiones EM64T de 64 bits.
En cuanto al equilibrio general de potencia "AMD versus Intel", ahora podemos afirmar que en términos de capacidades, los procesadores basados ​​​​en el núcleo Prescott 2M están a la par con los procesadores Athlon 64, por lo tanto, en lugar de las extensiones AMD64 de 64 bits. En el Athlon 64, en los procesadores Pentium 4 6XX aparecieron extensiones EM64T. Un análogo de la tecnología Cool"n"Quiet de AMD fue la tecnología EIST de Intel y, además, los procesadores Intel recibieron soporte para el bit NX (en términos de Intel XD-bit).
El rendimiento de los modelos más antiguos de procesadores Intel sigue siendo inferior a la velocidad de los procesadores Athlon 64 más antiguos. Aunque Pentium 4 sigue liderando en sus áreas tradicionales, como la codificación de vídeo o la renderización final, en la mayoría de las aplicaciones, y principalmente en los juegos. Las CPU AMD muestran un mayor rendimiento.

4 se considera la más exitosa en comparación con otras modificaciones del fabricante, porque durante muchos años de trabajo ha demostrado su derecho a existir. En este artículo, el lector podrá descubrir por qué estos procesadores son tan buenos, conocer sus características técnicas y las pruebas y revisiones ayudarán al comprador potencial a elegir en el mercado de componentes informáticos.

Carrera por las frecuencias

Como muestra la historia, generaciones de procesadores han sido reemplazadas una tras otra gracias a la carrera de los fabricantes por las frecuencias. Naturalmente, también se introdujeron nuevas tecnologías, pero no estuvieron en primer plano. Tanto los usuarios como los fabricantes entendieron que llegaría el día en que se alcanzaría la frecuencia efectiva del procesador, y esto sucedió tras la aparición del Intel Pentium de cuarta generación. 4 GHz, la frecuencia de funcionamiento de un núcleo, se ha convertido en el límite. El cristal requería demasiada electricidad para funcionar. En consecuencia, la potencia disipada en forma de una colosal liberación de calor pone en duda el funcionamiento de todo el sistema.

Todas las modificaciones posteriores, así como las contrapartes de la competencia, comenzaron a producirse dentro de la banda de 4 GHz. Aquí ya hemos recordado las tecnologías que utilizan múltiples núcleos y la introducción de instrucciones especiales que pueden optimizar el trabajo de procesamiento de datos en general.

La primera maldita cosa tiene grumos.

En el ámbito de la alta tecnología, un monopolio en el mercado no puede conducir a nada bueno; muchos fabricantes de productos electrónicos ya lo han comprobado por experiencia propia (los discos DVD-R fueron reemplazados por DVD+R y la unidad ZIP generalmente ha caído en el olvido). ). Sin embargo, Intel y Rambus decidieron ganar mucho dinero y lanzaron un producto conjunto prometedor. Así apareció en el mercado el primer Pentium 4, que funcionaba sobre Socket 423 y se comunicaba a muy alta velocidad con la RAM Rambus. Naturalmente, muchos usuarios querían convertirse en propietarios de la computadora más rápida del mundo.

El descubrimiento de un modo de memoria de doble canal impidió que ambas empresas se convirtieran en monopolistas del mercado. Las pruebas del nuevo producto mostraron un enorme aumento en el rendimiento. Todos los fabricantes de componentes informáticos se interesaron inmediatamente por la nueva tecnología. Y el primer procesador Pentium 4, junto con el socket 423, pasó a la historia, porque el fabricante no proporcionó a la plataforma la posibilidad de actualizarse. Actualmente hay demanda de componentes para esta plataforma; resulta que varias empresas estatales han conseguido adquirir ordenadores ultrarrápidos. Naturalmente, reemplazar componentes es mucho más económico que una actualización completa.

Un paso en la dirección correcta

Muchos propietarios de computadoras personales que no juegan, pero prefieren trabajar con documentación y ver contenido multimedia, todavía tienen instalado un Intel Pentium 4 (Socket 478). Millones de pruebas realizadas por profesionales y entusiastas demuestran que la potencia de esta plataforma es suficiente para todas las tareas del usuario medio.

Esta plataforma utiliza dos modificaciones de núcleos: Willamette y Prescott. A juzgar por las características, las diferencias entre los dos procesadores son insignificantes; la última modificación añade soporte para 13 nuevas instrucciones para la optimización de datos, brevemente llamadas SSE3. El rango de frecuencia de los cristales está en el rango de 1,4-3,4 GHz, lo que, de hecho, satisface los requisitos del mercado. El fabricante se arriesgó a introducir una rama adicional de procesadores para el socket 478, lo que debería haber llamado la atención de los amantes de los juegos y de los overlockers. La nueva línea se llama Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Ventajas y desventajas del zócalo 478.

A juzgar por las revisiones de los especialistas en TI, el procesador Intel Pentium 4, que se ejecuta en la plataforma socket 478, todavía tiene una gran demanda. No todos los propietarios de computadoras pueden permitirse una actualización, que requiere la compra de tres componentes básicos (placa base, procesador y RAM). De hecho, para la mayoría de las tareas, para mejorar el rendimiento de todo el sistema, basta con instalar un cristal más potente. Afortunadamente, el mercado secundario está lleno de ellos, porque el procesador es mucho más duradero que la misma placa base.

Y si actualiza, debe prestar atención a los representantes más poderosos de esta categoría, Extreme Edition, que aún muestran resultados decentes en las pruebas de rendimiento. La desventaja de los procesadores potentes es su alta disipación de potencia, que requiere una buena refrigeración. Por tanto, la necesidad de adquirir una nevera decente se sumará a los gastos del usuario.

Procesadores a bajo precio

El lector seguramente se ha topado con modelos de procesadores Intel Pentium 4 en el mercado etiquetados como Celeron. De hecho, se trata de una línea junior de dispositivos que tiene menos potencia debido a menos instrucciones y a la desactivación de bloques de la memoria interna del microprocesador (caché). El mercado de Intel Celeron está dirigido a usuarios que se preocupan principalmente por el precio del ordenador, más que por su rendimiento.

Entre los usuarios existe la opinión de que la línea junior de procesadores es un rechazo durante la producción de los cristales Intel Pentium 4. La fuente de esta suposición es el entusiasmo en el mercado en 1999, cuando un grupo de entusiastas demostró al público que. Pentium 2 y su modelo junior Celeron son el mismo procesador. Sin embargo, en los últimos años la situación ha cambiado radicalmente y el fabricante tiene una línea separada para la producción de dispositivos económicos para compradores poco exigentes. Además, no debemos olvidarnos del competidor AMD, que pretende expulsar a Intel del mercado. En consecuencia, todos los nichos de precios deben estar ocupados por productos dignos.

Una nueva ronda de evolución

Muchos expertos en el campo de la tecnología informática creen que fue la aparición en el mercado del procesador Intel Pentium 4 Prescott lo que marcó el comienzo de la era de los dispositivos multinúcleo y puso fin a la carrera por los gigahercios. Con la llegada de las nuevas tecnologías, el fabricante tuvo que cambiar al socket 775, lo que ayudó a desbloquear el potencial de todas las computadoras personales para trabajar con programas que consumen muchos recursos y juegos dinámicos. Según las estadísticas, más del 50% de todos los ordenadores del planeta funcionan con el legendario conector Socket 775 de Intel.

La aparición del procesador Intel causó revuelo en el mercado, porque el fabricante logró ejecutar dos flujos de instrucciones en un núcleo, creando el prototipo de un dispositivo de doble núcleo. La tecnología se llama Hyper-threading y hoy es una solución avanzada en la producción de los cristales más potentes del mundo. Sin detenerse ahí, Intel presentó las tecnologías Dual Core, Core 2 Duo y Core 2 Quad, que a nivel de hardware contaban con varios microprocesadores en un solo chip.

Procesadores de dos caras

Si nos centramos en el criterio "precio-calidad", entonces los procesadores con dos núcleos definitivamente estarán en el centro de atención. Su bajo costo y excelente rendimiento se complementan. Los microprocesadores Intel Pentium Dual Core y Core 2 Duo son los más vendidos en el mundo. Su principal diferencia es que este último tiene dos núcleos físicos que funcionan de forma independiente uno del otro. Pero el procesador Dual Core se implementa en forma de dos controladores instalados en un chip y su trabajo conjunto está indisolublemente ligado.

El rango de frecuencia de los dispositivos con dos núcleos está ligeramente subestimado y oscila entre 2 y 2,66 GHz. Todo el problema es la disipación de energía del cristal, que se calienta mucho a altas frecuencias. Un ejemplo es toda la octava línea de Intel Pentium D (D820-D840). Fueron los primeros en recibir dos núcleos separados y frecuencias operativas superiores a 3 GHz. El consumo de energía de estos procesadores es de 130 W de media (una calefacción bastante aceptable para los usuarios en invierno).

Cepillado con cuatro núcleos.

Los nuevos productos con cuatro núcleos Intel(R) Pentium(R) 4 fueron claramente diseñados para usuarios que prefieren comprar componentes con un gran margen para el futuro. Sin embargo, el mercado del software se detuvo repentinamente. El desarrollo, prueba e implementación de aplicaciones se realiza para dispositivos con uno o dos núcleos como máximo. Pero ¿qué pasa con los sistemas que constan de 6, 8 o más microprocesadores? Una estrategia de marketing común dirigida a compradores potenciales que desean comprar una computadora o computadora portátil superpotente.

Al igual que con los megapíxeles en una cámara, es mejor no la que dice 20 megapíxeles, sino un dispositivo con una matriz y una distancia focal más grandes. Y en los procesadores, el clima se genera mediante un conjunto de instrucciones que procesan el código de la aplicación y entregan el resultado al usuario. En consecuencia, los programadores deben optimizar este código para que el microprocesador lo procese rápidamente y sin errores. Dado que la mayoría de las computadoras débiles del mercado lo son, a los desarrolladores les resulta rentable crear programas que no consuman muchos recursos. En consecuencia, en esta etapa de la evolución no se necesita una gran potencia informática.

Para los propietarios de un procesador Intel Pentium 4 que quieran actualizarlo a un coste mínimo, los profesionales recomiendan mirar hacia el mercado secundario. Pero primero es necesario conocer las características técnicas de la placa base instalada en el sistema. Esto se puede hacer en el sitio web del fabricante. Interesado en la sección "soporte de procesador". A continuación, debe buscar en los medios y, comparándolas con las características de la placa base, seleccionar varias opciones valiosas. No estaría de más leer las opiniones de los propietarios y especialistas en TI de los medios sobre los dispositivos seleccionados. Luego puede comenzar a buscar el procesador usado requerido.

Para muchas plataformas que admiten microprocesadores de cuatro núcleos, se recomienda instalar un Intel Core Quad 6600. Si el sistema solo puede funcionar con chips de doble núcleo, entonces debe buscar una versión de servidor Intel Xeon o una herramienta overlocker Intel Extreme Edition. (naturalmente, para el zócalo 775). Su costo en el mercado está en el rango de 800 a 1000 rublos, lo que es un orden de magnitud más barato que cualquier actualización.

Mercado de dispositivos móviles

Además de las computadoras de escritorio, también se instalaron procesadores Intel Pentium 4 en las computadoras portátiles. Para ello, el fabricante creó una línea separada, que tenía la letra "M" en sus marcas. Las características de los procesadores móviles eran idénticas a las de los ordenadores de sobremesa, pero el rango de frecuencia estaba claramente subestimado. Así, el Pentium 4M 2,66 GHz se considera el más potente entre los procesadores de portátiles.

Sin embargo, con el desarrollo de plataformas en versiones móviles, todo es tan confuso que el propio fabricante Intel aún no ha proporcionado un árbol de desarrollo de procesadores en su web oficial. Al utilizar la plataforma de 478 pines en las computadoras portátiles, la compañía solo cambió la tecnología para procesar el código del procesador. Como resultado, fue posible instalar todo un "zoológico" de procesadores en un zócalo. Según las estadísticas, el chip más popular es el Intel Pentium Dual Core. El hecho es que este es el dispositivo más barato que se produce y su disipación de energía es insignificante en comparación con sus análogos.

Carrera para ahorrar energía

Si para las computadoras la energía consumida por el procesador no es crítica para el sistema, entonces para una computadora portátil la situación cambia dramáticamente. Aquí, los dispositivos Intel Pentium 4 fueron reemplazados por microprocesadores que dependían menos de la energía. Y si el lector se familiariza con las pruebas de procesadores móviles, verá que en términos de rendimiento el antiguo Core 2 Quad de la línea Pentium 4 no se queda atrás del más moderno Core i5 cristal, pero el consumo de energía de este último es 3,5 veces menos. Naturalmente, esta diferencia afecta la duración de la batería del portátil.

Después de monitorear el mercado de procesadores móviles, puede encontrar que el fabricante ha vuelto nuevamente a las tecnologías de la última década y está comenzando a instalar activamente productos Intel Atom en todas las computadoras portátiles. Simplemente no los compare con procesadores de bajo consumo instalados en netbooks y tabletas. Se trata de sistemas completamente nuevos, tecnológicamente avanzados y muy productivos, que tienen 2 o 4 núcleos a bordo y son capaces de participar en pruebas de aplicaciones o juegos a la par de los cristales Core i5/i7.

En conclusión

Como se puede ver en la revisión, el legendario procesador Intel Pentium 4, cuyas características han sufrido cambios a lo largo de muchos años, no solo tiene derecho a coexistir con las nuevas líneas del fabricante, sino que también compite con éxito en el segmento de precio y calidad. Y si estamos hablando de actualizar una computadora, antes de dar un paso importante, vale la pena comprender si tiene sentido cambiar el punzón por jabón. En la mayoría de los casos, especialmente cuando se trata de juegos de alto rendimiento, los profesionales recomiendan actualizar reemplazando la tarjeta de video. Además, muchos usuarios no saben que el eslabón débil del ordenador en los juegos dinámicos es el disco duro magnético. Reemplazarlo con una unidad SSD puede aumentar varias veces el rendimiento de su computadora.

En cuanto a los dispositivos móviles, la situación es algo diferente. El funcionamiento de todo el sistema depende en gran medida de la temperatura dentro de la carcasa del portátil. Está claro que un procesador potente bajo cargas máximas provocará una ralentización o un apagado completo del dispositivo (muchas críticas negativas confirman este hecho). Naturalmente, al comprar una computadora portátil para juegos, es necesario prestar atención a la eficiencia del procesador en términos de consumo de energía y a una refrigeración adecuada de todos los componentes.

esparcidor de calor integrado) cristal instalado en una placa adaptadora (ing. intercalador) con contactos de 423 pines (dimensiones de la caja: 53,3 × 53,3 mm). Los elementos SMD se instalan entre los contactos en la parte posterior de la placa adaptadora.

Los últimos procesadores basados ​​​​en el núcleo Willamette, los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Northwood, algunos procesadores Pentium 4 Extreme Edition basados ​​​​en el núcleo Gallatin y los primeros procesadores basados ​​​​en el núcleo Prescott de 2005 a 2005 se produjeron en un paquete tipo FC-mPGA2. que era un sustrato hecho de material orgánico con una cubierta de cristal cerrada que distribuye el calor en la parte frontal y contactos de 478 pines, así como elementos SMD en la parte posterior (dimensiones de la caja: 35x35 mm).

Algunos de los procesadores Pentium 4 Extreme Edition con núcleo Gallatin, procesadores posteriores con núcleo Prescott, procesadores con núcleos Prescott-2M y Cedar Mill desde la primavera hasta el otoño de 2007 se produjeron en un paquete tipo FC-LGA4, que era un sustrato fabricado de material orgánico con un cristal cubierto por una cubierta de distribución de calor en la parte frontal y 775 almohadillas de contacto en la parte posterior (dimensiones de la caja: 37,5 × 37,5 mm). Como en los dos tipos de casos anteriores, los elementos SMD se instalan entre los contactos.

Algunos procesadores móviles basados ​​​​en el núcleo Northwood se produjeron en paquetes FC-mPGA. La principal diferencia entre este tipo de carcasa y la FC-mPGA2 es la ausencia de una tapa de distribución de calor.

Las marcas de los procesadores que tienen una cubierta de distribución de calor se aplican a su superficie, mientras que para otros procesadores las marcas se aplican a dos pegatinas ubicadas en el sustrato a ambos lados del chip.

Características de la arquitectura

Tubería de procesador basada en el núcleo Northwood

El transportador consta de 20 etapas:

• TC, NI (1, 2): búsqueda de microoperaciones indicadas por la última instrucción ejecutada.
• TR, F (3, 4) - muestra de microoperaciones.
• D (5) - movimiento de microoperaciones.
• AR (6-8): reserva de recursos del procesador, cambio de nombre de registros.
• Q (9) - microoperaciones en cola.
• S (10-12): cambia el orden de ejecución.
• D (13-14) - preparación para la ejecución, selección de operandos.
• R (15-16): lectura de operandos del archivo de registro.
• E (17) - ejecución.
• F (18) - cálculo de bandera.
• BC, D (19, 20): comprobar la exactitud del resultado.

Arquitectura NetBurst (título provisional: P68), que es la base de los procesadores Pentium 4, fue desarrollado por Intel, principalmente con el objetivo de lograr altas velocidades de reloj del procesador. NetBurst no es un desarrollo de la arquitectura utilizada en los procesadores Pentium III, sino que es una arquitectura fundamentalmente nueva en comparación con sus predecesoras. Los rasgos característicos de la arquitectura NetBurst son la hipercanalización y el uso de un caché de secuencia de microoperaciones en lugar de un caché de instrucciones tradicional. La ALU de los procesadores de arquitectura NetBurst también tiene diferencias significativas con la ALU de procesadores de otras arquitecturas.

Las principales desventajas de una tubería larga son una disminución en el rendimiento específico en comparación con una tubería corta (se ejecutan menos instrucciones por ciclo de reloj), así como pérdidas graves de rendimiento cuando las instrucciones se ejecutan incorrectamente (por ejemplo, con una rama condicional predicha incorrectamente o pérdida de caché).

Para minimizar el impacto de las ramas predichas incorrectamente, los procesadores de arquitectura NetBurst utilizan un búfer de predicción de ramas que es más grande que sus predecesores. buffer de destino de rama) y un nuevo algoritmo de predicción de ramas, que permitió lograr una alta precisión de predicción (alrededor del 94%) en procesadores basados ​​​​en el núcleo Willamette. En núcleos posteriores, el mecanismo de predicción de ramas experimentó actualizaciones que aumentaron la precisión de la predicción.

Caché de secuencia microoperativa(Inglés) Caché de seguimiento de ejecución)

Los procesadores de arquitectura NetBurst, como la mayoría de los procesadores modernos compatibles con x86, son procesadores CISC con un núcleo RISC: antes de la ejecución, las instrucciones x86 complejas se convierten en un conjunto más simple de instrucciones internas (microoperaciones), lo que aumenta la velocidad de procesamiento de las instrucciones. Sin embargo, debido al hecho de que las instrucciones x86 tienen una longitud variable y no tienen un formato fijo, decodificarlas conlleva importantes costos de tiempo.

En este sentido, al desarrollar la arquitectura NetBurst, se decidió abandonar el caché de instrucciones tradicional de primer nivel que almacena instrucciones x86 en favor de un caché de secuencias de microoperaciones que almacena secuencias de microoperaciones de acuerdo con el orden previsto de su ejecución. . Esta organización de la memoria caché también permitió reducir el tiempo dedicado a ejecutar ramas condicionales y buscar instrucciones.

ALU Y mecanismo de vía rápida operaciones con números enteros Motor de ejecución rápida)

Dado que el objetivo principal del desarrollo de la arquitectura NetBurst era aumentar el rendimiento logrando altas velocidades de reloj, era necesario aumentar la velocidad de ejecución de las operaciones enteras básicas. Para lograr este objetivo, la ALU de los procesadores de arquitectura NetBurst se divide en varios bloques: una "ALU lenta" que puede realizar una gran cantidad de operaciones con números enteros, y dos "ALU rápidas" que realizan solo las operaciones con números enteros más simples (por ejemplo, suma ). La ejecución de operaciones en "ALU rápidas" se produce secuencialmente en tres etapas: primero, se calculan los bits menos significativos del resultado, luego los más significativos, después de lo cual se pueden obtener las banderas.

Las "ALU rápidas", sus programadores y el archivo de registro se sincronizan a la mitad del ciclo de reloj del procesador, por lo que su frecuencia operativa efectiva es el doble de la frecuencia central. Estos bloques forman un mecanismo para la ejecución acelerada de operaciones con números enteros.

En los procesadores basados ​​​​en núcleos Willamette y Northwood, las "ALU rápidas" son capaces de realizar solo aquellas operaciones que procesan operandos en la dirección de orden inferior a orden superior. En este caso, el resultado del cálculo de los bits de orden inferior se puede obtener después de medio ciclo de reloj. Por tanto, el retraso efectivo es medio ciclo de reloj. Los procesadores basados ​​​​en núcleos Willamette y Northwood no tienen bloques de multiplicación y desplazamiento de números enteros, y estas operaciones las realizan otros bloques (en particular, el bloque de instrucciones MMX).

Los procesadores basados ​​​​en núcleos Prescott y Cedar Mill tienen una unidad de multiplicación de números enteros y las "ALU rápidas" son capaces de realizar operaciones de turno. La latencia efectiva de las operaciones realizadas por las "ALU rápidas" ha aumentado en comparación con los procesadores basados ​​​​en el núcleo Northwood y es de un ciclo de reloj.

Sistema de reejecución microoperaciones Sistema de repetición)

La tarea principal de los programadores de microoperaciones es determinar la preparación de las microoperaciones para su ejecución y transferirlas al transportador. Debido a la gran cantidad de etapas de la canalización, los programadores se ven obligados a enviar microoperaciones a las unidades de ejecución antes de que se complete la ejecución de las microoperaciones anteriores. Esto garantiza una carga óptima de las unidades de ejecución del procesador y evita pérdidas de rendimiento en caso de que los datos necesarios para realizar una microoperación se encuentren en la caché de primer nivel, el archivo de registro, o puedan transferirse sin pasar por el archivo de registro.

Al determinar la preparación de nuevas microoperaciones para su transmisión a las unidades de ejecución, el planificador debe determinar el tiempo de ejecución de esas microoperaciones anteriores, cuyo resultado son los datos necesarios para realizar nuevas microoperaciones. Si el tiempo de ejecución no está predeterminado, el programador utiliza el tiempo de ejecución más corto para determinarlo.

Si la estimación del tiempo necesario para obtener los datos es correcta, la microoperación se completa con éxito. Si los datos no se reciben a tiempo, no será posible comprobar la exactitud del resultado. En este caso, una microoperación cuyo resultado resultó incorrecto se coloca en una cola especial. cola de reproducción), y luego el programador lo envía nuevamente para su ejecución.

A pesar de que la ejecución repetida de microoperaciones provoca importantes pérdidas de rendimiento, el uso de este mecanismo permite, en caso de ejecución errónea de las microoperaciones, evitar detener y reiniciar el oleoducto, lo que provocaría pérdidas más graves.

Modelos

El procesador, cuyo nombre en código Willamette, apareció por primera vez en los planes oficiales de Intel en octubre de 1998, aunque su desarrollo comenzó poco después de la finalización del procesador Pentium Pro, lanzado a finales de 1995, y el nombre "Willamette" se mencionó en anuncios de 1996. La necesidad de diseñar un nuevo procesador de arquitectura IA-32 surgió en relación con las dificultades que surgieron durante el desarrollo del procesador Merced de 64 bits, al que, de acuerdo con los planes de Intel, se le asignó el papel de sucesor de los procesadores de arquitectura: desarrollo, llevado a cabo desde 1994, se retrasó mucho y el rendimiento de Merced fue deficiente en instrucciones x86 en comparación con los procesadores que pretendía reemplazar.

Se suponía que Willamette sería estrenada en la segunda mitad de 1998, pero debido a numerosos retrasos, el anuncio se pospuso hasta finales de 2000. En febrero de 2000, en el Intel Developer Forum (IDF Spring 2000), se demostró una computadora, cuya base era una muestra de ingeniería del procesador Willamette, llamado "Pentium 4", que funciona a una frecuencia de 1,5 GHz.

Los primeros procesadores Pentium 4 de núcleo de producción, anunciados el 20 de noviembre de 2000, se produjeron utilizando tecnología de 180 nm. Otro desarrollo de la familia Pentium 4 fueron los procesadores centrales fabricados con tecnología de 130 nm. El 2 de febrero de 2004 se introdujeron los primeros procesadores basados ​​en el núcleo (90 nm), y el último núcleo utilizado en los procesadores Pentium 4 fue el núcleo (65 nm). A partir de los núcleos Northwood y Prescott también se produjeron los procesadores móviles Pentium 4 y Pentium 4-M, que eran Pentium 4 con un consumo de energía reducido. Sobre la base de todos los núcleos enumerados anteriormente, también se produjeron procesadores Celeron, destinados a computadoras económicas, que eran Pentium 4 con una cantidad reducida de caché de segundo nivel y una frecuencia de bus del sistema reducida.

A continuación se muestran las fechas de anuncio de varios modelos de procesador Pentium 4, así como sus precios en el momento del anuncio.

Procesadores Pentium 4 móviles

UPC	Pentium 4-M											Pentium 4 móvil
Frecuencia de reloj, GHz	1,6	1,7	1,4	1,5	1,8	1,9	2	2,2	2,4	2,5	2,6	2,4	2,666	2,8	3,066	3,2	3,333
Anunciado	4 de marzo		23 de abril			24 de junio		16 de septiembre	14 de enero	16 de abril	11 de junio					23 de septiembre	28 de septiembre
	2002								2003								2004
Precio, $	392	496	198	268	637	431	637	562	562	562	562	185	220	275	417	653	262

pentio 4

Willamette

Pentium 4 1800 con núcleo Willamette (FC-mPGA2)

Incluso antes del lanzamiento del primer Pentium 4, se suponía que tanto los procesadores basados ​​en el núcleo Willamette como el zócalo Socket 423 estarían en el mercado sólo hasta mediados de 2001, después de lo cual serían reemplazados por procesadores basados ​​en el núcleo Northwood. y el zócalo Socket 478. Sin embargo, debido a problemas con la introducción de la tecnología de 130 nm, un porcentaje de rendimiento mejor de lo esperado de los chips de procesador basados ​​​​en el núcleo Willamette, así como la necesidad de vender procesadores ya lanzados, el anuncio de procesadores basados ​​​​en el núcleo Northwood fue se pospuso hasta 2002, y el 27 de agosto de 2001 se introdujeron los procesadores Pentium 4 en el paquete FC-mPGA2 (Socket 478), que todavía se basaban en el núcleo Willamette.

Los procesadores Pentium 4 basados ​​en el núcleo Willamette funcionaban a una frecuencia de reloj de 1,3-2 GHz con un bus de sistema de 400 MHz, el voltaje del núcleo era de 1,7-1,75 V según el modelo y la disipación máxima de calor era de 100 W a 2 GHz.

madera del norte

Intel Pentium 4 1800 basado en el núcleo Northwood

El 14 de noviembre de 2002, se presentó el procesador Pentium 4 de 3066 MHz, que admite la tecnología virtual de múltiples núcleos: Hyper-threading. Este procesador resultó ser el único procesador basado en el núcleo Northwood con una frecuencia de bus del sistema de 533 MHz que admitía la tecnología Hyper-threading. Posteriormente, esta tecnología fue compatible con todos los procesadores con una frecuencia de bus del sistema de 800 MHz (2,4-3,4 GHz).

Un rasgo característico de los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Northwood fue la imposibilidad de funcionamiento a largo plazo con un voltaje de núcleo aumentado (aumentar el voltaje del núcleo durante el overclocking es una técnica común para aumentar la estabilidad a frecuencias más altas). El aumento del voltaje del núcleo a 1,7 V provocó un rápido fallo del procesador, a pesar de que la temperatura del cristal se mantuvo baja. Este fenómeno se llama "síndrome de muerte súbita de Northwood". síndrome de muerte súbita de Northwood ), limitó seriamente el overclocking del Pentium 4 en el núcleo Northwood.

Prescott

Pentium 4 2800E en núcleo Prescott (Socket 478)

Pentium 4 3400 con núcleo Prescott (LGA 775)

Los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Prescott recibieron soporte para un nuevo conjunto de instrucciones adicional: SSE3, así como soporte para la tecnología EM64T (el soporte para extensiones de 64 bits estaba deshabilitado en procesadores anteriores). Además, se optimizó la tecnología Hyper-threading (en particular, el conjunto SSE3 incluía instrucciones diseñadas para sincronizar subprocesos).

Como resultado de los cambios realizados en la arquitectura NetBurst, el rendimiento de los procesadores en el núcleo Prescott cambió en comparación con los procesadores en el núcleo Northwood que tienen la misma frecuencia de la siguiente manera: en aplicaciones de un solo subproceso que utilizan instrucciones x87, MMX, SSE y SSE2, procesadores en el núcleo Prescott eran más lentos que sus predecesores, y en aplicaciones que utilizan subprocesos múltiples o son sensibles al tamaño del caché de segundo nivel, estaban por delante de ellos.

Molino de cedro

Pentium 4 641 en núcleo Cedar Mill

Los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Cedar Mill se produjeron hasta el 8 de agosto de 2007, cuando Intel anunció la descontinuación de todos los procesadores de arquitectura NetBurst.

Procesadores cancelados

Se suponía que a finales de 2004 y principios de 2005, el núcleo Prescott de los procesadores de escritorio Pentium 4 sería reemplazado por el nuevo núcleo Tejas. Se suponía que los procesadores basados ​​​​en el núcleo Tejas se producirían con tecnología de 90 nm, funcionarían a una frecuencia de 4,4 GHz con una frecuencia de bus del sistema de 1066 MHz, tendrían un caché de primer nivel aumentado a 24 KB y soporte mejorado para la tecnología Hyper-threading. . A finales de 2005, los procesadores basados ​​en el núcleo Tejas debían pasar a la tecnología de producción de 65 nm y alcanzar una frecuencia de 9,2 GHz. En el futuro, se suponía que la frecuencia de reloj de los procesadores de la arquitectura NetBurst superaría los 10 GHz, sin embargo, el anuncio de Tejas se posponía constantemente, los procesadores basados ​​​​en el núcleo Prescott no podían alcanzar una frecuencia de 4 GHz debido a problemas con la disipación de calor. Por lo tanto, a principios de 2004 apareció información sobre la cancelación del lanzamiento de procesadores basados ​​​​en el núcleo Tejas, y el 7 de mayo de 2004, Intel anunció oficialmente el cese del trabajo tanto en el núcleo Tejas como en desarrollos prometedores basados ​​​​en la arquitectura NetBurst.

Pentium 4 Edición Extrema

Intel presentó los primeros procesadores Pentium 4 Extreme Edition (Pentium 4 "EE" o "XE"), dirigidos a entusiastas, el 3 de noviembre de 2003. Se basaban en el núcleo Gallatin, que se utilizaba en los procesadores de servidores Xeon y era un núcleo Northwood de revisión M0 con una caché L3 de 2 MB. El área del cristal de estos procesadores era de 237 mm².

Los procesadores Pentium 4 EE con núcleo Gallatin funcionaban a una frecuencia de 3,2-3,466 GHz, tenían una frecuencia de bus del sistema de 1066 MHz para el modelo que funcionaba a 3,466 GHz y de 800 MHz para los otros modelos (3,2 y 3,4 GHz). El voltaje del núcleo era de 1,4-1,55 V y la disipación de calor máxima era de 125,59 W a 3,466 GHz. Inicialmente, los procesadores Pentium 4 EE con núcleo Gallatin se produjeron en un paquete FC-mPGA2 (Socket 478) y luego en un paquete FC-LGA4 (LGA775).

El 21 de febrero de 2005, Intel presentó el procesador Pentium 4 EE basado en el núcleo Prescott 2M. Fue producido en un paquete FC-LGA4, diseñado para su instalación en placas base con conector LGA775 y operado a una frecuencia de 3.733 GHz. La frecuencia del bus del sistema era de 1066 MHz, la tensión de alimentación era de 1,4 V y la disipación de calor máxima era de 148,16 W.

Otro desarrollo de la familia Extreme Edition fueron los procesadores Pentium XE de doble núcleo.

Pentium 4-M y Pentium 4 móvil

Los procesadores móviles Pentium 4-M eran Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Northwood, que tenía un voltaje de suministro y disipación de calor más bajos, y también admitía la tecnología Intel SpeedStep de ahorro de energía. La temperatura máxima permitida de la carcasa aumentó en comparación con los procesadores de escritorio y fue de 100 ° C (para procesadores de escritorio con núcleo Northwood, de 68 a 75 ° C), lo que se debió a las condiciones de funcionamiento de la computadora portátil (espacio de aire pequeño y tamaño del radiador). , flujo de aire menos fuerte).

Todos los procesadores Pentium 4-M funcionaron a una velocidad de bus del sistema de 400 MHz. El voltaje central de los procesadores Pentium 4-M fue de 1,3 V, la disipación de calor máxima fue de 48,78 W a 2,666 GHz, típico - 35 W, en modo de bajo consumo - 13,69 W. Los procesadores Pentium 4-M funcionaban a frecuencias de 1,4 a 2,666 GHz.

Los procesadores Pentium 4 móviles eran Pentium 4 con núcleos Northwood o Prescott y funcionaban a velocidades de reloj más altas que el Pentium 4-M, de 2,4 a 3,466 GHz. Algunos procesadores Mobile Pentium 4 admitían la tecnología Hyper-threading.

Todos los procesadores Mobile Pentium 4 funcionaron con una frecuencia de bus del sistema de 533 MHz. El voltaje del núcleo fue de 1,325-1,55 V, la disipación de calor máxima fue de 112 W a 3,466 GHz, típica - de 59,8 a 88 W, en modo de bajo consumo - de 34,06 a 53,68 W.

Posición en el mercado

Los procesadores Pentium 4 Extreme Edition eran procesadores “de moda” y el precio mayorista de estos procesadores en el momento del anuncio siempre era de 999 dólares.

A pesar de que durante el año posterior al anuncio del Pentium 4, las ventas de Intel continuaron basándose en los procesadores Pentium III (esto se debió al altísimo costo de los sistemas basados ​​en Pentium 4 en combinación con memoria RDRAM, para lo cual no existía ninguna alternativa antes del lanzamiento del conjunto de chips Intel 845 en el otoño de 2001), posteriormente gracias a las agresivas políticas de publicidad y marketing de Intel (incluido el suministro de descuentos a fabricantes de computadoras y cadenas minoristas por el uso y venta exclusivamente de productos Intel, así como pagos por negarse a utilizar productos de la competencia) en combinación con Debido a la fallida política de marketing del principal competidor, AMD, los procesadores Pentium 4 se hicieron populares entre los usuarios. Esto también se vio facilitado por la mayor velocidad de los procesadores Pentium 4 (en particular, debido a la alta velocidad de los procesadores de la competencia, así como a la popularidad del "mito de los megahercios", AMD se vio obligada a introducir una calificación de rendimiento para Procesadores Athlon XP, que a menudo engañaban a los usuarios inexpertos) . Sin embargo, AMD logró exprimir seriamente a Intel en el mercado de microprocesadores gracias a productos exitosos: los primeros Athlon XP y Athlon 64, que superaban en rendimiento a los procesadores Pentium 4 y tenían un costo menor. Así, de 2000 a 2001, AMD logró aumentar su cuota de mercado de procesadores x86 del 18% al 22% (la cuota de Intel disminuyó del 82,2% al 78,7%), y tras solucionar los problemas que tenía AMD en 2002, cuando su mercado la participación disminuyó al 14%, de 2003 a 2006, al 26% (la participación de Intel es aproximadamente del 73%).

Comparación con competidores

Paralelamente a los procesadores de la familia Pentium 4, existían los siguientes procesadores x86:

• Intel Pentium III-S (Tualatin). Destinado a estaciones de trabajo y servidores. A pesar de la menor velocidad del reloj, superaron a los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Willamette en la mayoría de las tareas. Además, a diferencia del Pentium 4, los procesadores Pentium III-S podían funcionar en una configuración de doble procesador. Intel también produjo procesadores Pentium III basados ​​​​en el núcleo Tualatin, que se diferenciaba del Pentium III-S por tener un caché de segundo nivel más pequeño. Ambos procesadores no se utilizaron mucho: se introdujeron más tarde que el Pentium 4, que era el procesador insignia de Intel en ese momento, y eran significativamente más caros que el Pentium 4, que tenía un rendimiento comparable.
• Intel Celeron (Tualatin). Eran un Pentium III con una frecuencia de bus del sistema reducida, destinados a sistemas económicos y generalmente inferiores a los procesadores Pentium 4 debido a una frecuencia de reloj más baja (el modelo más antiguo de Celeron funcionaba a una frecuencia de 1,4 GHz, mientras que el modelo más joven Pentium 4 funcionaba a 1,3 GHz) y un ancho de banda de memoria bajo (los sistemas con procesadores Celeron generalmente usaban memoria SDRAM PC133, y los procesadores Pentium 4 trabajaban con mayor frecuencia con memoria RDRAM o DDR SDRAM) y el bus del sistema (100 MHz frente a 400 MHz). El rendimiento de los Celeron overclockeados era comparable al de los Pentium 4 con igual frecuencia a un precio más bajo.
• Intel Celeron (Willamette-128 y Northwood-128), Celeron D (Prescott-256 y Cedar Mill-512). Eran Pentium 4 con una frecuencia de bus del sistema reducida y un tamaño de caché de segundo nivel, destinados a sistemas económicos y siempre inferiores a los procesadores Pentium 4. En algunas tareas, Celeron con un núcleo Willamette-128 también era inferior a sus predecesores. (Celeron en el núcleo Tualatin) con frecuencias significativamente más bajas.
• Intel Pentium M y Celeron M. Fueron un desarrollo adicional de los procesadores Pentium III. Diseñados para computadoras móviles, tenían bajo consumo de energía y generación de calor. El Pentium M superó a la mayoría de los procesadores Pentium 4 M móviles y a algunos Pentium 4 de escritorio, al tiempo que contaba con velocidades de reloj y disipación de calor significativamente más bajas. El procesador Celeron M tuvo un rendimiento cercano al Pentium M, ligeramente por detrás.
• Intel Pentium D (Presler, Smithfield). Procesadores de doble núcleo, que eran dos núcleos Prescott (procesadores basados ​​​​en el núcleo Smithfield) o Cedar Mill (Presler), ubicados en el mismo chip (Smithfield) o en el mismo paquete (Presler). Superó al Pentium 4 de igual frecuencia en la mayoría de las tareas. Sin embargo, los procesadores Pentium 4 tenían una velocidad de reloj más alta que el Pentium D (el modelo Pentium D más antiguo con el núcleo Smithfield funcionaba a 3,2 GHz y el modelo Pentium 4 más antiguo funcionaba a 3,8 GHz), lo que les permitía superar a los procesadores de doble núcleo. procesadores en tareas no optimizadas para subprocesos múltiples.
• AMD Athlon (Thunderbird). Compitieron con los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Willamette. En tareas que utilizan conjuntos de instrucciones adicionales SSE y SSE2, que requieren un gran ancho de banda de memoria, así como en aplicaciones optimizadas para la arquitectura NetBurst (aplicaciones que trabajan con transmisión de datos), los procesadores Athlon eran inferiores a los procesadores Pentium 4, pero en aplicaciones de oficina y comerciales, en En tareas de modelado 3D, así como en cálculos matemáticos, los procesadores Athlon mostraron un mayor rendimiento.
• AMD Athlon XP. Compitieron principalmente con los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Northwood. Los nombres de los modelos de estos procesadores no incluían una velocidad de reloj, sino una calificación que mostraba el rendimiento de los procesadores Athlon XP en relación con el Pentium 4. Los procesadores Athlon XP "igualmente calificados" eran inferiores a los procesadores Pentium 4 en aplicaciones optimizadas. para la arquitectura NetBurst, que requería soporte para instrucciones SSE2 o un alto ancho de banda de memoria, sin embargo, estaban significativamente por delante en cálculos de punto flotante y aplicaciones no optimizadas. El antiguo Pentium 4 estaba por delante de su competidor en la mayoría de las aplicaciones.
• AMD Athlon 64. Compitieron principalmente con los procesadores Pentium 4 basados ​​​​en el núcleo Prescott. Estaban por delante de ellos en una serie de tareas (por ejemplo, aplicaciones de oficina, cálculos científicos o juegos) debido a las menores latencias al trabajar con memoria (debido al controlador de memoria incorporado) y a un coprocesador matemático más eficiente, eran inferiores; a procesadores Pentium 4 en tareas optimizadas para la arquitectura NetBurst o con soporte multihilo (por ejemplo, codificación de video).
• AMD Athlon 64 FX. Compitió con procesadores Pentium 4 Extreme Edition. Al igual que Athlon 64 y Pentium 4, Athlon 64 FX estaba por delante de la competencia debido a características arquitectónicas, un controlador de memoria integrado o un coprocesador matemático más eficiente, inferior a ellos en tareas optimizadas para la arquitectura NetBurst o soporte de subprocesos múltiples. .
• AMD Duron (Morgan y Applebred). Estaban dirigidos al mercado de procesadores de bajo costo y competían con los procesadores Celeron, siendo generalmente inferiores a los procesadores Pentium 4, sin embargo, en algunas aplicaciones que no estaban optimizadas para la arquitectura NetBurst y no usaban el conjunto de instrucciones SSE2, podían superó al Pentium 4, que tenía velocidades de reloj significativamente más altas.
• VIA C3 (Nehemías) y VIA Eden. Diseñados para computadoras y portátiles de bajo consumo (C3 y Eden-N) y para integración en placas base (Eden), tenían un rendimiento bajo y eran inferiores a los procesadores de la competencia.
• VÍA C7. Al igual que los procesadores VIA C3, estaban destinados a ordenadores y portátiles de bajo consumo. Eran muy inferiores a sus competidores y sólo podían estar por delante de ellos en tareas de cifrado (debido a su soporte de hardware).
• Transmeta Efficieon. Diseñado para portátiles, tenía bajo consumo de energía y disipación de calor. Fueron inferiores a los procesadores móviles AMD e Intel en la mayoría de las tareas, superando a los procesadores móviles VIA.

Los procesadores Pentium 4 que operaban a altas frecuencias se caracterizaban por un alto consumo de energía y, como resultado, una generación de calor. La velocidad máxima de reloj de los procesadores Pentium 4 de producción fue de 3,8 GHz, con una disipación de calor típica superior a 100 W y una disipación de calor máxima superior a 150 W. Sin embargo, los procesadores Pentium 4 estaban mejor protegidos contra el sobrecalentamiento que los procesadores de la competencia. El Thermal Monitor, una tecnología de protección térmica para los procesadores Pentium 4 (así como para los procesadores Intel posteriores), se basa en un mecanismo de modulación de la señal de reloj. modulación de reloj), que le permite regular la frecuencia efectiva del núcleo mediante la introducción de ciclos de inactividad: apagando periódicamente el suministro de una señal de reloj a los bloques funcionales del procesador (“saltar ciclos de reloj”, “estrangulación”). Cuando se alcanza el umbral de temperatura del cristal, que depende del modelo de procesador, el mecanismo de modulación de la señal del reloj se activa automáticamente, la frecuencia efectiva disminuye (en este caso, su disminución se puede determinar desacelerando el sistema o usando un software especial, ya que la frecuencia real permanece sin cambios), y el crecimiento de la temperatura se ralentiza. En el caso de que la temperatura aún alcance el máximo permitido, el sistema se apaga. Además, los procesadores Pentium 4 posteriores (comenzando con la revisión del núcleo Prescott E0) diseñados para su instalación en el zócalo Socket 775 tenían soporte para la tecnología Thermal Monitor 2, que permite reducir las temperaturas al reducir la frecuencia de reloj real (al reducir el multiplicador) y el núcleo. Voltaje.

Un claro ejemplo de la eficacia de la protección térmica de los procesadores Pentium 4 fue un experimento realizado en 2001 por Thomas Pabst. El propósito de este experimento fue comparar la eficiencia de la protección térmica de los procesadores Athlon 1,4 GHz, Athlon MP 1,2 GHz, Pentium III 1 GHz y Pentium 4 2 GHz en el núcleo Willamette. Después de retirar los refrigeradores de los procesadores en funcionamiento, los procesadores Athlon MP y Athlon sufrieron daños térmicos irreversibles y el sistema Pentium III se congeló, mientras que el sistema Pentium 4 solo se desaceleró. A pesar de que una situación simulada en experimentos con un fallo total del sistema de refrigeración (por ejemplo, en caso de destrucción del soporte del radiador) es poco probable y, si ocurre, tiene consecuencias más graves (por ejemplo, (por ejemplo, destrucción de tarjetas de expansión o de la placa base como resultado de una caída sobre el disipador de calor) independientemente del modelo de procesador, los resultados del experimento de Thomas Pabst afectaron negativamente la popularidad de los procesadores AMD de la competencia, y la opinión de su falta de confiabilidad estaba muy extendida incluso después de la Lanzamiento de los procesadores Athlon 64, que tenían un sistema de protección contra sobrecalentamiento más efectivo que su predecesor. Además, las temperaturas de los procesadores Intel en este experimento, iguales a 29 y 37 grados Celsius, generan dudas; después de todo, estas son las temperaturas de funcionamiento de los procesadores Intel con carga de CPU cero y en presencia de un sistema de enfriamiento estándar. Por supuesto, cuando se retira el radiador, se comportan de manera diferente: se calientan a una temperatura crítica, se activa la protección térmica y la computadora se apaga. Y si tenemos en cuenta que la disipación de calor del Pentium 4 no es menor que la del Athlon, entonces los problemas con AMD fumando en cuestión de segundos e Intel funcionando unos segundos después de quitar el sistema de refrigeración no disminuyen. Lo que pasa es que el experimento de Thomas Pabst mostró de forma exagerada las ventajas de los procesadores Intel y las desventajas de los procesadores AMD en cuanto a protección térmica. Esto puede haber sido un esfuerzo promocional para los nuevos procesadores Intel, especialmente dado el sentimiento de los consumidores hacia los primeros procesadores Pentium 4 debido a su alto precio y bajo rendimiento.

Gracias a la arquitectura NetBurst, que permitía que los procesadores funcionaran a altas frecuencias, los procesadores Pentium 4 eran populares entre los overclockers. Por ejemplo, los procesadores basados ​​​​en el núcleo Cedar Mill eran capaces de funcionar a frecuencias superiores a 7 GHz, utilizando un enfriamiento extremo (generalmente se usaba un vaso de nitrógeno líquido), y los procesadores junior basados ​​​​en el núcleo Northwood con una frecuencia de bus de sistema estándar de 100 MHz funcionó de manera confiable en los buses de frecuencia del bus del sistema de 133 MHz y superiores.

Presupuesto

	Willamette	madera del norte		galatina	Prescott		Prescott 2M	Molino de cedro
	De oficina	De oficina	Móvil	De oficina		Móvil	De oficina
Frecuencia del reloj
Frecuencia central, GHz	1,3-2	1,6-3,4	1,4-3,2	3,2-3,466	2,4-3,8	2,8-3,333	2,8-3,8	3-3,6
Frecuencia del FSB, MHz	400	400, 533, 800	400, 533	800, 1066	533, 800, 1066 ()			800
Características principales
conjunto de instrucciones	IA-32, MMX, SSE, SSE2				IA-32, EM64T (algunos modelos), MMX, SSE, SSE2, SSE3
Ancho de registro	32/64 bits (entero), 80 bits (real), 64 bits (MMX), 128 bits (SSE)
Profundidad del transportador	20 etapas (sin incluir el decodificador de instrucciones)				31 etapas (sin incluir el decodificador de instrucciones)
Un poco de profundidad	36 bits				40 bits
Profundidad de bits SD	64 bits
Captura previa de datos de hardware	Hay
Cantidad