Процессор интел пентиум cpu. Советы по модернизации

Линейка процессоров Intel Pentium 4 считается самой удачной по сравнению с другими модификациями производителя, ведь в течение многих лет работы она доказала право на своё существование. В данной статье читатель сможет узнать, чем же так хороши эти процессоры, узнает их технические характеристики, а тестирование и отзывы помогут потенциальному покупателю определиться с выбором на рынке компьютерных комплектующих.

Гонка за частотами

Как показывает история, поколения процессоров сменялись одно за другим благодаря гонке производителей за частотами. Естественно, внедрялись также новые технологии, но они были не на первом плане. И пользователи, и производители понимали, что настанет день, когда эффективная частота процессора будет достигнута, и это случилось после появления четвёртого поколения Intel Pentium. 4 GHz - частота работы одного ядра - стала пределом. Кристаллу для работы требовалось слишком много электроэнергии. Соответственно, и рассеиваемая мощность в виде колоссального тепловыделения ставила под сомнение работу всей системы.

Все последующие модификации а также аналоги конкурентов стали производиться в пределах 4 ГГц. Тут уже вспомнили про технологии с использованием нескольких ядер и внедрение специальных инструкций, которые способны оптимизировать работу по обработке данных в целом.

Первый блин комом

В сфере высоких технологий монополия на рынке ни к чему хорошему привести не может, в этом уже убедились многие производители электроники на собственном опыте (диски DVD-R были заменены на DVD+R, а ZIP-дисковод вообще канул в Лету). Однако компании Intel и Rambus решили всё-таки хорошо заработать и выпустили совместный многообещающий продукт. Так на рынке появился первый Pentium 4, который работал на Socket 423 и на очень высокой скорости общался с оперативной памятью Rambus. Естественно, многие пользователи пожелали стать владельцами самого быстрого компьютера в мире.

Стать монополистами на рынке двум компаниям помешало открытие двухканального режима памяти. Проведённые тестирования новинки показали колоссальный прирост производительности. Новой технологией тут же заинтересовались все производители компьютерных комплектующих. А первый процессор Pentium 4 вместе с сокетом 423 стал историей, ведь производитель не обеспечил платформу возможностью модернизации. На данный момент комплектующие под эту платформу востребованы, как оказалось, ряд государственных предприятий успели закупить сверхбыстрые компьютеры. Естественно, замена комплектующих на порядок дешевле полного апгрейда.

Шаг в правильном направлении

У многих владельцев персональных компьютеров, которые не играют в игры, а предпочитают работать с документацией и просматривать мультимедиа контент, до сих пор установлен Intel Pentium 4 (Socket 478). Миллионы тестов, проведённых профессионалами и энтузиастами, показывают, что мощности данной платформы достаточно для всех задач рядового пользователя.

Данная платформа использует две модификации ядер: Willamette и Prescott. Судя по характеристикам, отличия между двумя процессорами незначительные, в последней модификации добавлена поддержка 13 новых инструкций для оптимизации данных, получивших краткое название SSE3. Частотный диапазон работы кристаллов находится в пределах 1,4-3,4 ГГц, что, по сути, и удовлетворяет требования рынка. Производитель рискнул ввести дополнительную ветку процессоров под сокет 478, которые должны были привлечь внимание любителей игр и оверлокеров. Новая линейка получила название Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Преимущества и недостатки 478 сокета

Судя по отзывам ИТ-специалистов, процессор Intel Pentium 4, работающий на платформе 478 сокета, является до сих пор довольно востребованным. Не каждый владелец компьютера может позволить себе модернизацию, которая требует приобретения трёх базовых комплектующих (материнская плата, процессор и оперативная память). Ведь для большинства задач, для улучшения производительности всей системы достаточно установить более мощный кристалл. Благо вторичный рынок ими переполнен, ведь процессор намного долговечнее той же материнской платы.

И если производить апгрейд, то внимание нужно уделить самым мощным представителям в данной категории Extreme Edition, которые до сих пор показывают достойные результаты в тестах на производительность. Недостатком мощных процессоров под является большая рассеиваемая мощность, которая требует хорошего охлаждения. Поэтому к расходам пользователя добавится и необходимость приобретения достойного кулера.

Процессоры по низкой цене

Читатель однозначно сталкивался на рынке с моделями процессоров Intel Pentium 4, имеющих в маркировке надпись Celeron. По сути - это младшая линейка устройств, которая обладает меньшей мощностью за счёт уменьшения инструкций и отключения блоков внутренней памяти микропроцессора (кэш). Рынок Intel Celeron нацелен на пользователей, которым прежде всего важна цена компьютера, а не его производительность.

Среди пользователей бытует мнение, что младшая линейка процессоров является отбраковкой в процессе производства кристаллов Intel Pentium 4. Истоком данного предположения является ажиотаж на рынке в далёком 1999 году, когда группа энтузиастов доказала общественности, что Pentium 2 и его младшая модель Celeron являются одним и тем же процессором. Однако за прошедшие годы ситуация в корне изменилась, и производитель имеет отдельную линию по выпуску недорогого устройства для нетребовательных покупателей. К тому же нельзя забывать о конкуренте AMD, который претендует на то, чтобы вытеснить компанию Intel с рынка. Соответственно, все ценовые ниши должны быть заняты достойной продукцией.

Новый виток эволюции

Многие специалисты в области компьютерных технологий считают, что именно появление на рынке процессора Intel Pentium 4 Prescott открыло эпоху устройств с несколькими ядрами и завершило гонку за гигагерцами. С появлением новых технологий производителю пришлось перейти на сокет 775, который и помог раскрыть потенциал всех персональных компьютеров в работе с ресурсоёмкими программами и динамическими играми. По статистике, более 50% всех компьютеров на планете работают на легендарном разъёме Socket 775 от компании Intel.

Появление процессора Intel привело к ажиотажу на рынке, ведь производитель на одном ядре умудрился запустить два потока инструкций, создав прообраз двухъядерного устройства. Технология получила название Hyper-threading и на сегодня является передовым решением при производстве самых мощных кристаллов в мире. Не останавливаясь на достигнутом, компания Intel презентовала технологии Dual Core, Core 2 Duo и Core 2 Quad, которые на аппаратном уровне имели по несколько микропроцессоров на одном кристалле.

Двуликие процессоры

Если ориентироваться на критерий «цена-качество», то в фокусе однозначно окажутся процессоры с двумя ядрами. Их низкая себестоимость и отличная производительность дополняют друг друга. Микропроцессоры Intel Pentium Dual Core и Core 2 Duo являются самыми продаваемыми в мире. Их основное отличие между собой в том, что последний имеет два физических ядра, которые работают независимо друг от друга. А вот процессор Dual Core реализован в виде двух контроллеров, которые установлены на одном кристалле и их совместная работа неразрывно связана между собой.

Частотный диапазон устройств, имеющих два ядра, немного занижен и колеблется в пределах 2-2,66 ГГц. Вся проблема - в рассеиваемой мощности кристалла, который сильно греется на повышенных частотах. Примером служит вся восьмая линейка Intel Pentium D (D820-D840). Именно они получили первыми два раздельных ядра и рабочие частоты свыше 3 ГГц. Потребляемая мощность этих процессоров составляет в среднем 130 Вт (в зимнее время вполне приемлемый обогреватель комнаты для пользователей).

Перебор с четырьмя ядрами

Новинки с четырьмя ядрами Intel(R) Pentium(R) 4 явно были рассчитаны на пользователей, которые предпочитают приобретать комплектующие с большим запасом на будущее. Однако рынок программного обеспечения вдруг остановился. Разработка, тестирование и внедрение приложений производится для устройств, имеющих одно или два ядра максимум. А как же быть с системами, состоящими из 6, 8 и более микропроцессоров? Обычный маркетинговый ход, ориентированный на потенциальных покупателей, которые желают приобрести сверхмощный компьютер или ноутбук.

Как с мегапикселями на фотоаппарате - лучше не тот, где написано 20 Мп, а устройство с большей матрицей и фокусным расстоянием. А в процессорах погоду делает набор инструкций, которые обрабатывают программный код приложения и выдают результат пользователю. Соответственно, программисты должны этот самый код оптимизировать так, чтобы микропроцессор его быстро и без ошибок обрабатывал. Так как слабых компьютеров на рынке большинство, то разработчикам выгодно создавать нересурсоёмкие программы. Соответственно, большая мощность компьютера на данном этапе эволюции не нужна.

Владельцам процессора Intel Pentium 4 желающим произвести модернизацию с минимальными затратами, профессионалы рекомендуют посмотреть в сторону вторичного рынка. Но для начала нужно выяснить технические характеристики установленной в системе материнской платы. Сделать это можно на сайте производителя. Интересует раздел «поддержка процессоров». Далее в средствах массовой информации необходимо найти и, сравнив с характеристиками материнской платы, выбрать несколько достойных вариантов. Не помешает изучить отзывы владельцев и ИТ-специалистов в СМИ по выбранным устройствам. После чего можно заняться поиском необходимого процессора, бывшего в употреблении.

Для многих платформ, поддерживающих работу микропроцессоров с четырьмя ядрами, рекомендуется устанавливать Intel Core Quad 6600. Если система умеет работать только с двухъядерными кристаллами, то стоит поискать серверный вариант Intel Xeon или инструмент для оверлокера Intel Extreme Edition (естественно, под сокет 775). Их стоимость на рынке находится в пределах 800-1000 рублей, что на порядок дешевле любого апгрейда.

Рынок мобильных устройств

Помимо стационарных компьютеров, процессоры Intel Pentium 4 устанавливались также на ноутбуки. Для этого производителем была создана отдельная линейка, которая в своей маркировке имела букву «М». Характеристики мобильных процессоров были идентичны стационарным компьютерам, однако частотный диапазон явно был занижен. Так, самым мощным среди процессоров для ноутбуков считается Pentium 4M 2,66 ГГц.

Однако с развитием платформ в мобильных версиях всё так напутано, что сам производитель Intel до сих пор не предоставил дерево развития процессоров на своём официальном сайте. Используя 478-контактную платформу в ноутбуках, компания изменяла лишь технологию обработки процессорного кода. В результате, на одном сокете удалось развести целый "зоопарк" процессоров. Самым популярным, по статистике, принято считать кристалл Intel Pentium Dual Core. Дело в том, что это самое дешёвое устройство в производстве, и его рассеиваемая мощность ничтожно мала по сравнению с аналогами.

Гонка за энергосбережением

Если для компьютеров потребляемая процессором мощность не является для системы критичной, то для ноутбука ситуация кардинально меняется. Тут устройства Intel Pentium 4 были вытеснены менее энергозависимыми микропроцессорами. И если читатель познакомится с тестами мобильных процессоров, то он увидит, что по производительности старый Core 2 Quad из линейки Pentium 4 не сильно отстаёт от более современного кристалла Core i5, а вот энергопотребление последнего в 3,5 раза меньше. Естественно, такое различие сказывается на автономности работы ноутбука.

Проследив за рынком мобильных процессоров, можно обнаружить, что производитель снова вернулся к технологиям прошлого десятилетия и начинает активно устанавливать во все ноутбуки продукты Intel Atom. Только не нужно их сравнивать с маломощными процессорами, устанавливаемыми на нетбуки и планшеты. Это совершенно новые, технологичные и очень производительные системы, имеющие на борту 2 или 4 ядра и способные принять участие в тестировании приложений или игр наравне с кристаллами Core i5/i7.

В заключение

Как видно из обзора, легендарный процессор Intel Pentium 4, характеристики которого претерпели изменений за многие годы, не только имеет право на сосуществование с новыми линейками производителя, но и успешно конкурирует в сегменте «цена-качество». И если речь идёт об апгрейде компьютера, то перед совершением важного шага стоит понять, есть ли смысл менять шило на мыло. В большинстве случаев, особенно когда речь идёт о производительных играх, профессионалы рекомендуют произвести модернизацию заменой видеокарты. Также многие пользователи не знают, что слабым звеном компьютера в динамических играх является жёсткий магнитный диск. Замена его на SSD-накопитель способна увеличить производительность компьютера в несколько раз.

Относительно мобильных устройств ситуация несколько другая. Работа всей системы сильно зависима от температуры внутри корпуса ноутбука. Понятно, что мощный процессор в пиковых нагрузках приведёт к торможениям или полному отключению устройства (много негативных отзывов этот факт подтверждают). Естественно, при покупке ноутбука для игр нужно уделить внимание экономичности процессора в плане энергопотребления и достойного охлаждения всех комплектующих.

Pentium D 820 Производство: с 2005 по 2008 Производитель: Intel Частота ЦП : 2,66-3,6 ГГц Частота FSB : 533-800 МГц Технология производства:
КМОП , 90-65 нм Наборы инструкций : IA-32 , MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , EM64T Микроархитектура : NetBurst Разъём : Socket 775 Ядра :

• Smithfield
• Presler

Pentium D (произносится: Пентиум Дэ ) - серия двухъядерных процессоров семейства Pentium 4 компании Intel .

Разработаны Центром исследований и разработок Intel Хайфе (Израиль), впервые продемонстрированы 25 мая 2005 года на весеннем форуме для разработчиков Intel (IDF).

Pentium D имеет микроархитектуру NetBurst , как и все модели Pentium 4 (буква «D», в названии, расшифровывается как Dual - двойной, и указывает на наличие двух ядер). Pentium D стал первым двухъядерным процессором архитектуры x86-64, предназначенным для персональных компьютеров, хотя в апреле 2005 года AMD выпустила двухъядерные процессоры серии Opteron , предназначенные для серверов. Двухъядерные процессоры других архитектур существовали и ранее, например IBM PowerPC -970MP (G5).

На самом деле, AMD заявила о разработке двухъядерных процессоров раньше Intel. Однако, вскоре обнаружились проблемы с повышенным тепловыделением у процессоров Pentium 4. Это заставило Intel сменить политику, и, чтобы первой выпустить двухъядерные процессоры, Intel начала разработку ядра под кодовым названием Smithfield.

Smithfield

Процессоры были анонсированы 25 мая 2005 года. Smithfield разрабатывался в спешке (вскоре после выхода процессора Intel это признала), поэтому процессоры на этом ядре получились не очень удачными. Ядро представляет собой два кристалла Prescott , размещенных на одной подложке. Smithfield, как и Prescott, производился по 90 нм технологии и имел все недостатки ядра Prescott. Чтобы процессор соответствовал требованиям TDP 130 Вт, было решено ограничить максимальную частоту значением 3,2 ГГц, а младшая модель имела частоту 2,6 ГГц. Как известно, архитектура Prescott, ввиду наличия длинного конвейера, очень зависима от частоты, поэтому снижение частоты очень сильно уменьшило производительность.

Кроме того, несмотря на пониженную частоту, наличие двух ядер приводило к очень большому тепловыделению. А ввиду того, что крайне мало программ использовали возможность распределять свои функции на несколько потоков, выгоды от использования двух ядер практически не было. По производительности последние модели на ядре Smithfield значительно отставали от последних моделей на ядре Prescott. Для установки новых процессоров требовалось покупать новую материнскую плату, так как Smithfield имел другие требования к VRM, нежели Prescott. А первые материнские платы для Smithfield работали только с памятью типа DDR2 , которая зачастую была медленнее обычной DDR . Конкурентные процессоры AMD Athlon 64 X2 были лишены практически всех этих недостатков. Всё это привело к тому, что процессоры Pentium D не пользовались популярностью, в отличие от AMD Athlon 64 X2, даже несмотря на то, что они были дешевле процессоров AMD Athlon 64 X2. Smithfield, как и Athlon 64 X2 обладает разделенным кэшем L2 (то есть каждое ядро обладает своим кэшем L2), это значительно упростило разработку, но немного уменьшает производительность процессора, в отличие от общего для обоих ядер кэша L3.

Presler

Ядро Presler производилось по 65 нм технологии, это позволило поднять частоту процессоров, правда, максимальный TDP новых процессоров оставался на уровне 130 Вт (так было до выхода ревизии ядра D0, которая позволила увеличить уровень выхода годных кристаллов. Presler лишен поддержки технологии Hyper-Threading, поддерживает технологию виртуализации Vanderpool, а также C1E, EIST и TM2 (в поздних моделях на степпингах C1 и D0).

Процессоры были анонсированы во второй половине января 2006 года, хотя в японских магазинах были замечены продажи этих CPU в первых числах того же месяца. Серия этих моделей обозначалась как 9x0. Первоначально был запланирован выход моделей с номерами 920, 930, 940 и 950. А в апреле 2006 года вышла модель с номером 960, работающая на частоте 3,6 ГГц. Далее к ним добавились более дешевые модели 915 (2,8 ГГц), 925 (3,0 ГГц), 935 (3,2 ГГц) и 945 (3,4 ГГц), которые лишены поддержки Vanderpool.

Процессор на ядре Presler стал последним в линейке Pentium D. Следующим процессором, построенным на ядре Conroe и на данный момент являющимся одной из наиболее популярных в среднем ценовом сегменте модификацией, стал Intel Core 2 Duo .

В 2007 году линейка Pentium D полностью снята с производства, что вызвано отказом Intel от микроархитектуры NetBurst .

Технические характеристики различных ядер

Данные относящиеся ко всем моделям

• Разрядность регистров : 64 бита
• Разрядность внешней шины: 64 бита

Smithfield

• Дата анонса первой модели: 25 мая 2005 года
• Выпущенные модели: 805 (2,66 ГГц), 820 (2,8 ГГц), 830 (3,0 ГГц), 840 (3,2 ГГц)
• Эффективная частота системной шины (FSB) (МГц): 800 (для моделей 820, 830, 840), 533 (для модели 805)
• Размер кэша L2(для каждого ядра): 1024 Кбайт
• Номинальное напряжение питания: 1,4 В
• Количество транзисторов (млн.): 230
• Площадь кристалла (кв. мм): 206
• Максимальное TDP: 130 Вт
• Техпроцесс (нм): 90
• Разъём: LGA775
• Поддерживаемые технологии: IA-32 , MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , EDB , EM64T

Presler

• Дата анонса первой модели: январь 2006 года
• Выпущенные модели: 915 (2,8 ГГц), 920 (2,8 ГГц), 925 (3,0Ггц), 930 (3,0 ГГц), 935 (3,2 ГГц), 940 (3,2 ГГц), 945 (3,4 ГГц), 950 (3,4 ГГц), 960 (3,6 Ггц)
• Эффективная частота системной шины (FSB) : 800 МГц
• Размер кэша L1(для каждого ядра): 16 Кбайт (для данных) + 12 тысяч операций
• Размер кэша L2(для каждого ядра): 2048 Кбайт
• Номинальное напряжение питания: 1,25 - 1,4 В
• Количество транзисторов (млн.): 376
• Площадь кристалла (кв. мм): 140
• Максимальное TDP: 130 Вт
• Техпроцесс (нм): 65
• Разъём: LGA775
• Корпус: 775-контактный FC-LGA4
• Поддерживаемые технологии: IA32, MMX, SSE, SSE2, SSE3, EDB, EM64T,

См. также

Ссылки

• Электротехнические параметры процессоров, в частности Intel Pentium D (англ.)

Процессоры Intel
Больше не производятся
Актуальные
Списки

Серия процессоров Intel Pentium 4 является наиболее удачной, если сравнивать с другими модификациями разработчика, так как на протяжении многих лет работы было доказано право на ее существование. В представленной статье можно узнать о том, чем отличаются данные процессоры, ознакомиться с их техническими характеристиками.

Благодаря результатам проведенного тестирования и отзывам можно определиться с выбором.

Гонка за частотами

Поколения процессоров постоянно сменяются одно за другим за счет гонке разработчиков за частотами. Конечно, появились и новые технологии, однако были не на первом плане. Таким образом, не только пользователи, но и производители прекрасно понимали, что в один прекрасный день будет достигнута эффективная частота процессора. Это произошло после выхода в свет четвёртого поколения Intel Pentium.

Частота функционирования одного ядра в 4 GHz стала пределом. Это произошло по той причине, что кристаллу для работы необходимо было много электроэнергии. Таким образом, рассеиваемая мощность в форме колоссального тепловыделения поставила под сомнение функционирование всей системы. Дальнейшие модификации процессоров Intel и аналоги соперников стали производиться в районе 4 ГГц. Следует также упомянуть про технологии, в которых использовалось нескольких ядер, а также о внедрении специальных инструкций, способных оптимизировать работу по обработке данных.

Первый блин комом

В области высоких технологий монополия на рынке не привела ни к чему хорошему. Это подтверждают многочисленные производители электроники, которые смогли убедиться в этом на собственном опыте. Но компании Intel и Rambus приняли решение хорошо заработать. В результате был выпущен совместный продукт, подающий большие надежды. Таким образом, свет увидел первый процессор Intel Pentium 4, работающий на Socket 423 и на достаточно высокой скорости общался с оперативной памятью Rambus. В результате многие пользователи захотели стать обладателями этого быстрого компьютера. Правда, эти две компании так и не стали монополистами на рынке.

Этому стало помехой открытие двухканального режима памяти. Результаты проведенного тестирования показали высокий прирост производительности. Таким образом, новой технологией сразу заинтересовались все разработчики компьютерных комплектующих. А Что касается первого процессора Pentium 4, он и сокет 423 стали историей, так как производителем не была обеспечена платформа возможностью модернизации. На сегодняшний день комплектующие под данную платформу являются востребованными. Оказывается, несколько государственных предприятий закупили сверхбыстрые компьютеры. Таким образом, замена комплектующих несколько дешевле полного апгрейда.

Шаг в правильном направлении

Большинство обладателей персональных компьютеров, играющих в игры и предпочитающих работать с документацией и смотреть мультимедиа контент, имеют установленный Intel Pentium 4 (Socket 478). Многие тесты, которые были проведены профессионалами и энтузиастами, свидетельствуют о том, что мощности этой платформы вполне хватает для выполнения всех задач, поставленных перед рядовым пользователем. Такая платформа задействует две модификации ядер:

Willamette;
Prescott.

Их характеристики свидетельствуют о том, что отличия между двумя процессорами небольшие. Последняя модификация предусматривает поддержку 13 новых инструкций, предназначенных для оптимизации данных, которые получили краткое название SSE3. Частотный диапазон функционирования кристаллов пребывает в промежутке 1,4-3,4 ГГц, что вполне удовлетворяет требования рынка. Разработчик пошел на риск и ввел дополнительную ветку процессоров под сокет 478. Данные устройства должны были привлечь внимание ценителей игр и оверлокеров. Новая серия стала называться Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Плюсы и минусы 478 сокета

Отзывы ИТ-специалистов свидетельствуют о том, что процессор Intel Pentium 4, который функционирует на платформе 478 сокета, до сих пор считается востребованным. Далеко не каждый пользователь может позволить себе модернизацию, требующую покупки трёх базовых комплектующих. Стоит отметить, что для решения многих задач, предназначенных для улучшения производительности всей системы, стоит просто установить более мощный кристалл. Хорошо, что вторичный рынок ими переполнен, так как процессор долговечнее даже материнской платы.

Если разрабатывать апгрейд, первостепенное внимание следует уделить наиболее мощным представителям этой категории Extreme Edition, которые сегодня показывают высокие результаты при проведении проверки на производительность. В качестве минусов процессоров под Socket 478 стоит выделить рассеиваемую мощность, требующую достойного охлаждения. Таким образом, к расходам пользователя добавляется и потребность покупки достойного кулера.

Процессоры по низкой стоимости

Наверняка, многие пользователи сталкивались с моделями процессоров Intel Pentium 4, представленными на рынке. Они имеют в маркировке надпись Celeron. Данные устройства являются младшей линейкой агрегатов, которые обладают меньшей мощностью благодаря уменьшению инструкций, а также отключения блоков внутренней памяти микропроцессора (кэш). Intel Celeron предусмотрен для пользователей, которым важна в первую очередь стоимость компьютера, а не его производительность. Многие владельцы подобных устройств высказывают мнение, что младшая линейка процессоров считается отбраковкой в ходе производства кристаллов Intel Pentium 4.

Это предположение возникло на рынке в 1999 году, когда некоторые энтузиасты доказали, что Pentium 2 и его младшая модель Celeron представляют собой один и тот же процессор. Правда, за прошлые годы ситуация сильно изменилась. Теперь разработчик обладает отдельной линией по выпуску сравнительно дешевого устройства, предназначенного для нетребовательных покупателей. Кроме того, стоит помнить о том, что существует еще конкурент AMD, претендующий на вытеснение компании Intel с рынка. Таким образом, все ценовые ниши должны быть заняты высококачественной продукцией.

Новый виток эволюции

Большинство специалистов, работающих в области компьютерных технологий, имеют мнение, что именно возникновение на рынке процессора Intel Pentium 4 Prescott ознаменовало начало эпохи устройств с несколькими ядрами, а также завершило гонку за гигагерцами. С внедрением новых технологий разработчику потребовалось перейти на сокет 775, который и позволил раскрыть потенциал персональных компьютеров в работе с программами и динамическими играми, нуждающимися в больших объемах ресурсов.

Данные статистики свидетельствуют о том, что более 50% всех устройств, существующих на планете, способны работать на легендарном разъёме Socket 775, представленном компанией Intel. Выход процессора Intel Pentium D вызвал ажиотаж на рынке, так как у разработчика на одном ядре получалось запустить два потока инструкций, создавая тем самым прообраз двухъядерного устройства.

Данная технологи стала называться Hyper-threading. На сегодняшний день она является передовым решением в процессе производства кристаллов, обладающих высокой мощностью. Не стала останавливаться на достигнутом компания Intel и презентовала технологии Dual Core, Core 2 Duo и Core 2 Quad, имеющие на аппаратном уровне по несколько микропроцессоров на одном кристалле.

Двуликие процессоры

Если взять ориентир на критерий «цена-качество», то в преимуществе оказываются процессоры, имеющие два ядра. Они отличаются такими важными характеристиками, как низкая себестоимость и высокая производительность. Микропроцессоры Intel Pentium Dual Core и Core 2 Duo считаются наиболее продаваемыми в мире. Основное отличие заключается в том, что последний обладает двумя физическими ядрами, работающими независимо друг от друга. Что касается процессора Dual Core, он выполнен в виде двух контроллеров, установленных на одном кристалле, совместная работа которых неразрывно связана между собой.

Правда, частотный диапазон устройств, обладающих двумя ядрами, слегка занижен и находится в промежутке 2-2,66 ГГц. Основная проблема заключается в рассеиваемой мощности кристалла. Он довольно сильно нагревается на повышенных частотах. В качестве примера можно привести восьмую линейку Intel Pentium D (D820-D840). Они первыми получили два раздельных ядра, а также рабочие частоты, превышающие 3 ГГц. Потребляемая мощность данных процессоров достигает около 130 Вт.

Перебор с четырьмя ядрами

Усовершенствованные устройства, имеющие четыре ядра ядрами Intel(R) Pentium(R) 4 были рассчитаны на потребителей, которые стремятся приобрести комплектующие с запасом на будущее. Но рынок программного обеспечения вдруг остановился. Таким образом, разработка, тестирование, а также внедрение приложений осуществляется для оборудования, которые имеют одно или два ядра максимум. Что же делать с системами, которые обладают 6, 8 и более микропроцессорами?

Это обыкновенный маркетинговый ход, который ориентирован на потенциальных покупателей, желающих приобрести компьютер или ноутбук самой высокой мощности, существующей в мире. Можно провести аналогию с мегапикселями на фотоаппарате – лучшим оказывается не тот, на котором написано 20 Мп, а устройство с большей матрицей и фокусным расстоянием. В процессорах значение имеет набор инструкций, обрабатывающиеся программным кодом приложения. Они и выдают результат пользователю.

Таким образом, программисты должны оптимизировать этот ход, чтобы микропроцессор его без проблем и с высокой скоростью мог обработать. Стоит отметить, что слабых компьютеров на рынке много, поэтому производителям становится выгодно разрабатывать нересурсоёмкие программы. Из этого можно сделать вывод, что большая мощность компьютера на этом этапе эволюции не требуется.

Советы по модернизации

Обладателям процессора Intel Pentium 4 (775 сокет), которые хотят провести модернизацию с минимальными затратами, рекомендуется посмотреть в сторону вторичного рынка. Сначала необходимо ознакомиться с техническими характеристиками материнской платы, установленной в системе. Совершить это легко на официальном сайте разработчика. Там следует найти раздел «поддержка процессоров». Затем в средствах массовой информации нужно отыскать таблицу производительности процессоров, а после этого сравнить ее с характеристиками материнской платы, отобрав несколько оптимальных вариантов. Также необходимо изучить отзывы по выбранным устройствам.

Затем предлагается приступить к поиску требуемого процессора, который уже был в употреблении. Для большинства платформ, где осуществляется поддержка работы микропроцессоров с четырьмя ядрами, желательно устанавливать Intel Core Quad 6600. Когда система способна работать лишь с двухъядерными кристаллами, следует найти серверный вариант Intel Xeon или инструмент, предназначенный для оверлокера Intel Extreme Edition. Их цена на рынке пребывает в промежутке 800-1000 рублей, что значительно дешевле любого апгрейда.

Рынок мобильных устройств

Кроме стационарных компьютеров, процессоры Intel Pentium 4 могут быть установлены на ноутбуки. Для этого разработчики предусмотрели отдельную линейку, которая в собственной маркировке содержала букву «М». Что касается характеристик мобильных процессоров, они были аналогичны стационарным компьютерам. Правда, наблюдался заниженный частотный диапазон. Таким образом, наибольшей мощностью среди процессоров для ноутбуков обладает Pentium 4M 2,66 ГГц. Хотя, с развитием платформ в мобильных версиях настолько все напутано, что даже сам разработчик Intel до сегодняшнего дня не предоставил дерево развития процессоров на собственном официальном сайте.

С применением 478-контактной платформы в ноутбуках компания изменяла только технологию обработки процессорного кода. Как результат, на одном сокете получается развести множество процессоров. Наибольшей популярностью, о чем свидетельствуют данные статистики, пользуется кристалл Intel Pentium Dual Core. Стоит отметить, что он является самым дешёвым устройством в производстве, а его рассеиваемая мощность достаточно мала, если сравнивать с аналогами.

Гонка за энергосбережением

Следует заметить, что для компьютеров потребляемая процессором мощность не считается критичной для системы. В ситуации с ноутбуком дело обстоит несколько иначе. В данном случае устройства Intel Pentium 4 вытеснены менее энергозависимыми микропроцессорами. Если пользователь ознакомится с тестами мобильных процессоров, он сможет убедиться, что по производительности старый Core 2 Quad, входящий в линейку Pentium 4, не особо отстаёт от современного кристалла Core i5. Что касается энергопотребления последнего, оно в 3,5 раза меньше. Таким образом, различие отражается на автономности работы устройства. Если проследить за рынком мобильных процессоров, легко определить, что разработчик снова вернулся к технологиям, которые были популярны в прошлом десятилетии.

Новые «гиперпни» на замену старых Core i3

Решив отдалиться от сегмента HEDT в сторону «народных» решений, мы недавно «нырнули» слишком глубоко — до уровня процессоров AMD Athlon X4 для FM2+ . Но не наша вина в том, что более новых бюджетных (т. е. до 100 долларов) предложений AMD на рынке пока еще не появилось. Кроме того, как уже было сказано, практически брат-близнец Athlon X4 845 для FM2+ рискует в скором времени стать самым дешевым предложением AMD и для АМ4. В принципе, в этот ценовой сегмент попадают еще двух- и даже трехмодульные процессоры для АМ3+, но это совсем уж специфический товар, относящийся, де-факто, еще к 2012 году, так что он изучен вдоль и поперек — и кто хотел, тот давно нечто подобное приобрел. Словом, недорогих новинок AMD пока ждем.

А вот ассортимент Intel в этом году, напротив, заметно обновился — по сути, в первый раз за шесть лет: летом 2011 года на рынок вышли Pentium для LGA1155 , заменившие своих поднадоевших «тезок» для LGA775 (процессоры Pentium для LGA1156 в количестве аж целых двух штук многие благополучно пропустили — ничего интересного в них не было). С тех пор Pentium и Celeron G-серии наращивали частоты и меняли сокеты с микроархитектурой, но принципиально не менялись. Очередной же «переезд» на Kaby Lake добавил этому семейству поддержку технологии Hyper-Threading, что ранее было отличительной особенностью Core i3. В мобильном и энергоэффективном семействе поддержку HT имели и вовсе как минимум Core i5, но ноутбучные Pentium с HT появились еще в линейке Broadwell, а в семействе Skylake других и не было. В настольных же процессорах для LGA115x такое произошло впервые.

Нельзя сказать, что это так уж радикально изменило положение дел на рынке: младшие Core i3 всегда стоили недорого, а за время своего существования наращивали производительность даже быстрее, чем Pentium. Но четыре потока вычислений по рекомендованной цене в $64 (т. е. даже ниже mainstream-сегмента) заинтересовали многих — ранее таких предложений у Intel не было: были либо модели дороже ста долларов, либо... как раз AMD Athlon X4 со своей спецификой. То есть формально даже наблюдалась конкуренция, но реально даже Pentium E-семейства было не так уж сложно «воевать» с «истинно-многоядерными» Athlon II X3/X4. Ну а сейчас тем более: новых решений у AMD все еще нет, а у Intel уже есть.

Впрочем, повторимся, ожидать от новинок интриги сложно. Эти процессоры действительно похожи на Core i3, но не во всех чертах. В частности, в новых Pentium по-прежнему нет поддержки расширения команд AVX, даже первой версии, дебютировавшей еще в Core для LGA1155, тогда как Core i3 уже давно поддерживают AVX2. Кроме того, системы Pentium лишены поддержки технологии кэширования Optane Memory, хотя как раз в бюджетных системах она наиболее актуальна (с другой стороны, если уж человек совсем «ужался», купив Pentium, а не Core i3, то и за кэширующий модуль он вряд ли готов платить). Однако эти два мелких недостатка большинство пользователей никогда и не заметит. Есть более крупная ложка дегтя, которая будет проявляться куда чаще: в новых «гиперпнях» кэш L3 и кольцевая шина работают не на частоте ядер, а на более низкой — минус 300 МГц. Ранее процессорам для LGA115x это было не свойственно, подобный подход применялся только в HEDT-моделях, где это вполне объяснимо техническими сложностями работы кольцевой шины с большим (по меркам настольного сегмента) количеством ядер. В данном же случае, как нам кажется, сделано это лишь для дополнительной сегментации рынка. По факту, основное изменение в бюджетном сегменте такое: в большинстве программ новые Pentium должны себя вести так, как это некогда делали Core i3. Будут, конечно, и отличия в производительности, но ведь и семейство Core i3 сильно изменилось за прошедшие семь лет (с момента появления этой торговой марки на рынке). Перейдут Core i3 на четырехъядерный дизайн — различия опять появятся, но Pentium от этого хуже не станут. А по сравнению со своими даже прошлогодними предшественниками новички должны работать лучше. Насколько — сейчас проверим. Пришло время.

Конфигурация тестовых стендов

Процессор	Intel Pentium G4400	Intel Pentium G4560	Intel Pentium G4620
Название ядра	Skylake	Kaby Lake	Kaby Lake
Технология пр-ва	14 нм	14 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	3,3	3,5	3,7
Кол-во ядер/потоков	2/2	2/4	2/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	64/64	64/64	64/64
Кэш L2, КБ	2×256	2×256	2×256
Кэш L3, МиБ	3	3	3
Оперативная память	2×DDR4-2133	2×DDR4-2400	2×DDR4-2400
TDP, Вт	54	54	51
Количество линий PCIe 3.0	16	16	16
Цена	T-12874524	T-1716370095	T-1716370097

Для тестирования мы взяли три модели: две из нового семейства и относящийся к «позапрошлогодней коллекции» G4400, который сейчас формально заменен на G4560. По совместительству он является и самым медленным Pentium «регулярной серии», но не самым медленным процессором для LGA1151 вообще: Celeron, например, по тактовой частоте до этого уровня не дошли, да и от перехода на Kaby Lake вообще не изменились. При этом специфика розничной торговли такова, что приобрести Pentium G4400 можно и сейчас — немногим дороже, чем Celeron G3950 (с частотой 3 ГГц и 2 МиБ L3), но заметно дешевле, чем Pentium G4560 (хотя их рекомендованные цены одинаковы). И если в первом случае понятно, за что доплачивать, то вот стоит ли экономить во втором — вопрос как раз очень интересный.

Процессор	AMD Athlon X4 880K	Intel Core i3-4170	Intel Core i3-6100
Название ядра	Godavari	Haswell	Skylake
Технология пр-ва	28 нм	22 нм	14 нм
Частота ядра, ГГц	4,0/4,2	3,7	3,7
Кол-во ядер/потоков	2/4	2/4	2/4
Кэш L1 (сумм.), I/D, КБ	192/64	64/64	64/64
Кэш L2, КБ	2×2048	2×256	2×256
Кэш L3, МиБ	—	3	3
Оперативная память	2×DDR3-2133	2×DDR3-1600	2×DDR4-2133
TDP, Вт	95	53	51
Количество линий PCIe 3.0	16	16	16
Цена	T-13582517	T-12515768	T-12874330

Младший для платформы Core i3-6100, в свою очередь, лишь немногим дороже, чем Pentium G4620. На первый взгляд эти процессоры выглядят практически одинаково, но не забывайте о разнице в частоте L3 и в системе команд, о которых было сказано выше. С другой стороны, новые Pentium поддерживают DDR4-2400, что, наоборот, где-то может позволить им работать быстрее при прочих равных или не совсем равных. И определенные оптимизации в Kaby Lake тоже есть, способные положительно повлиять на производительность. В любом случае, сравнения процессоров, работающих на одинаковой (хотя бы формально) частоте, многим интересны, а тут практически такое и получается. Причем процессоров с частотой 3,7 ГГц у нас будет даже не два, а три: такую же имеет и Core i3-4170. Заодно возьмем результаты Athlon X4 880К из предыдущего тестирования — как уже было сказано, с Pentium пока приходится продолжать конкурировать представителям именно этой линейки. На практике более интересной может оказаться покупка чуть более дешевой модели Athlon X4, типа 870К или 860К, с последующим небольшим разгоном (благо множители у всех представителей К-семейства разблокированы), но для сравнения нам достаточно и 880К — официально он самый лучший.

А еще у всех процессоров разные интегрированные GPU, причем в новом семействе Pentium градация по ним также сохраняется, так что если ориентироваться на интегрированную графику, то новый G4560 может оказаться хуже, чем старый G4520, будучи эквивалентен G4400 или даже Celeron. Но сегодня для нас это значения не имеет — все процессоры в этот раз тестируются исключительно с дискретной видеокартой на базе GeForce GTX 1070. Понятно, что для Athlon или Pentium этого «много» (да и для Core i3 тоже), но вот насколько много — вопрос не праздный. Памяти у всех испытуемых будет по 16 ГБ — максимальной поддерживаемой официально частоты.

Методика тестирования

Методика . Здесь же вкратце напомним, что базируется она на следующих четырех китах:

• Методика измерения энергопотребления при тестировании процессоров
• Методика мониторинга мощности, температуры и загрузки процессора в процессе тестирования
• Методика измерения производительности в играх образца 2017 года

Подробные результаты всех тестов доступны в виде полной таблицы с результатами (в формате Microsoft Excel 97—2003) . Непосредственно же в статьях мы используем уже обработанные данные. В особенности это относится к тестам приложений, где все нормируется относительно референсной системы (AMD FX-8350 с 16 ГБ памяти, видеокартой GeForce GTX 1070 и SSD Corsair Force LE 960 ГБ) и группируется по сферам применения компьютера.

iXBT Application Benchmark 2017

Сказалась и разница тактовых частот, так что при сравнении G4560 с G4520 (лучшим Pentium Skylake) такого разрыва бы не было. Однако стоить ему положено как раз на уровне G4400, да и размер прироста быстродействия прямо показывает, что частоты тут не главное. Главное в этих программах, способных полностью загрузить работой и какой-нибудь Ryzen Threadripper 1950X, количество ядер и потоков вычисления. Поэтому очевидно, что шансов у Pentium G4400 против других участников тестирования никаких и не было изначально. Новые Pentium, соответственно, с легкостью справляются со старыми Core i3. C новыми не получится — все-таки и G4620 оказался немного медленнее, чем i3-6100, а его смена в лице i3-7100 имеет как минимум фору в 200 МГц даже по ядрам не считая всего остального. Но принципиальной разницы, т. е. такой, какая была всего-то год назад, между этими семействами уже нет.

Та же картина. Заметим, что Athlon X4 тут вообще не блистали, однако старые Pentium благодаря двухпоточности своих модулей обгоняли. А вот с новыми такое не выйдет — они быстрее фактически всех Core i3 для LGA1150 (4370 от 4170 не слишком отличается). Но медленнее всех (опять же) Core i3 для LGA1151 — об этом производитель позаботился.

В данном случае G4560 уже немного не догнал i3-4170, но ему с учетом цены и не такое можно позволить:) В остальном — без изменений.

Как и при обработке фотографий, где по G4400 заодно «оттоптался» и Photoshop, испытывающий в последнее время нелюбовь к процессорам без SMT независимо от количества физических ядер. Впрочем, большого значения это уже не имеет — главное для нас сегодня это производительность новых Pentium. А она как обычно такая же, как у не самых плохих и старых Core i3.

Как и в данном случае. Где заодно еще и не «сыграла» разница в частоте L3, но сказалась более быстрая память — в итоге Pentium G4620 вообще обогнал Core i3-6100. Не на много, так что от i3-7100 отстанет — но важен сам факт:)

И с архивацией данных вышло аналогично, причем тут уже даже дешевый G4560 наступает на пятки i3-6100. А вот G4400 отставал даже от Athlon X4.

Группа программ, несмотря на сходное назначение, оказалась весьма пестрой по требованиям: где-то Hyper-Threading полезен, а где-то нет, где-то частота кэша важна, а где-то нет, где-то частота памяти сказывается, а где-то нет. Общий итог на диаграмме. Такого вау-эффекта как встречался выше при смене поколений уже нет, но весомый прирост производительности — есть. Да и G4620 сумел обогнать Core i3-6100, что тоже интересно и забавно.

В конечном итоге производительность новых Pentium практически на треть выше, чем у старых. Это нормально, поскольку столько технология Hyper-Threading и должна давать в многопоточных приложениях, а других у нас в тестовой методике не осталось:) К Hyper-Threading добавились еще подросшие частоты и прочие улучшения, так что теперь Pentium всегда легко обгоняют Athlon X4. Core i3 могут спокойно уходить на новый дизайн — у них появилась достойная смена, с пока еще чуть более низким уровнем производительности (напомним, что i3-6100 — младшая модель в своей линейке для LGA1151), но это отставание как раз можно потихоньку устранять эволюционными методами.

Энергопотребление и энергоэффективность

Энергопотребление «гиперпней» немного подросло, но лишь до уровня Core i3 для LGA1151. Что интересно, Core i3 для предыдущей платформы оказался более экономичным, хотя ранее мы наблюдали обратное. Впрочем, это вполне можно списать на смену системной платы, особенно с учетом того, что для новинок мы используем почти топовую модель, тогда как для тестов LGA1150 по-прежнему применяем нормальную плату среднего уровня на H97, где и «жрать» особо некому.

Если же смотреть только на линию питания процессора, то ситуация вот такая: экономичность лучше в полтора-два раза. Причем G4400 с этой точки зрения продолжает оставаться интересным — когда-то больше питания требовали чипсеты для Atom, не говоря уже о процессорах.

Впрочем, он и намного медленнее прочих, так что энергоэффективность его намного ниже. Конечно, Athlon здесь, как всегда... Но это лишь повод посетовать на то, что в бюджетном сегменте AMD пока ничего не предлагает на новой микроархитектуре. Кроме того, понятно, почему первые Pentium с Hyper-Threading появились в ноутбучном сегменте более двух лет назад: там это очень актуально. Теперь же мы и в настольном сегменте получили устройства с очень неплохой (для двух ядер) энергоэффективностью. Для большей энергоэффективности в тех задачах, которые мы используем при тестировании, уже нужны четыре ядра и более. И «сбросить балласт» в виде дискретной видеокарты, разумеется, тоже стоит.

iXBT Game Benchmark 2017

Поддержка многопоточности в игровые движки вводится вовсе не для того, чтобы замедлить их работу на «малоядерных» процессорах, а для того, чтобы медленные многоядерные хоть как-то справлялись с работой. В итоге Athlon X4 в этой игре наконец-то догнал старые Pentium. А новые Pentium в свою очередь обогнали многие Core i3.

Суслика видишь? Нет? А он тест не прошел. На G4400 игра запускалась, но в процессе прогона теста неизбежно «падала» со страшным стуком. Возможно, что-то можно было и исправить снижением качества, однако эта видеокарта совместно с другими участниками справляется и с максимальным. Не сказать, что очень быстро все работает, но работает. Так что в принципе иногда уже наличие всего двух ядер приводит к качественным, а не к количественным отличиям в играх.

Хотя иногда и количественных вполне достаточно, чтобы считать их качественными. Как в данном случае — все, вроде бы, и работает, но слишком медленно, чтобы этим удовольствоваться на практике. Athlon X4 тут превратились в дрова одновременно со старыми Pentium. Новые работают не хуже Core i3. Чего тоже мало — на Ryzen 5 1400, к примеру, получается больше 50 кадров в секунду. Но 40-45 это хоть что-то , а меньше 30 — вообще не имеет смысла.

Игра мучительно пыталась запуститься на Pentium G4400, но с нескольких попыток так и не смогла. С новыми Pentium, равно как и с другими четырехпоточными процессорами, проблем нет. Заодно отметим, кстати, что в ней как раз частота L3 оказалась очень важной характеристикой — впрочем, мы ожидали, что это будет случаться чаще.

Может ли в 2017 году Hyper-Threading приводить к снижению производительности в играх? Как видим, может — достаточно просто найти игру, которой все еще достаточно пары ядер, а больше не требуется. И такие среди популярных продуктов встречаются даже сейчас. С другой стороны, тут просто все участники тестирования достаточно быстры.

Игровые движки семейства EGO всегда славились хорошей реализацией многопоточности, однако это не помогает Athlon X4 конкурировать хотя бы со старыми Pentium. C новыми — и подавно. Впрочем, по-хорошему, нужен вообще хотя бы четырехъядерный процессор, а вообще игра и от шести-восьми ядер не откажется — тогда с этой видеокартой можно рассчитывать и на 90-100 FPS. А на лучших участниках сегодняшнего тестирования в полтора раза меньше, так что их удел — работа с более слабыми видеокартами. Иначе будет жаль бессмысленно потраченных денег:)

Всем испытуемым далеко до 80 FPS, которые можно получить с этой видеокартой на «хорошем» процессоре, однако на какие-то рекорды мы не рассчитывали — уровень Core i3 известен с прошлого раза . Теперь, впрочем, его можно с полным правом именовать «уровнем Pentium».

В данном случае прирост производительности сравнительно с моделями предыдущей линейки невелик, так что может быть обусловлен не только поддержкой SMT. Но, главное, что он тоже есть. И мог бы быть более заметным, не «тормозни» производитель скорость L3.

Итого

Итак, в результате перехода на Kaby Lake процессоры Pentium в общих чертах стали такими, какими ранее были Core i3. По производительности они все еще отстают от более-менее современных представителей линейки Core i3, но ведут себя в приложениях аналогично — без радикальной разницы из-за количества выполняемых одновременно потоков кода. При этом конкуренции между AMD и Intel в этом сегменте пока практически нет, а внутрифирменная, по-видимому, будет прекращена «уходом» Core i3 на уровень выше. После этого, возможно, будут ликвидированы и некоторые ограничения Pentium, явно относящиеся к искусственным — во всяком случае, ранее необходимости занижать частоты кэш-памяти этим процессорам не было. Да и запас для роста тактовых частот у семейства большой: 3,7 ГГц пока являются для Pentium максимумом, а Core i3 для LGA1151 с этого уровня только начинались. Старшие модели Core i3 при этом уже «вылезли» за 4 ГГц, так что им просто некуда «расти» при сохранении двухъядерной концепции, а вот после ее смены свободное пространство найдется. Разумеется, потребуется аналогичная коррекция в семействах Core i5 и Core i7, но, скорее всего, компания технически была готова к этому шагу давно (недаром же еще до анонса Skylake бродили упорные слухи о том, что старшие настольные модели этого семейства будут шестиядерными), просто придерживала его до возникновения подходящего повода. Что в этом году и произошло:)

Разумеется, «ребрендинг» в младших семействах не может привести к установлению рекордов производительности — просто их подтягивают до уровня, который ранее наблюдался у старших. И начался этот процесс с Pentium, что вряд ли разочарует покупателей бюджетных компьютеров, поскольку за те же деньги они смогут получить несколько более быструю систему. Особенно это актуально, если их интересуют игры: в области бюджетных дискретных GPU застой тоже кончился (вслед за другими сегментами), а некоторые игровые приложения уже научились извлекать пользу из 4 (и более) потоков вычислений. Более того, в ряде случаев на двухъядерных процессорах производительность игр становится полностью несовместимой с жизнью. Словом, первую существенную перетряску бюджетного сегмента за шесть лет невозможно не поприветствовать.

За немногим более чем 10 лет своего существования процессоры Pentium фирмы Intel прошли огромный путь. Только тактовая частота возросла более чем в 53 раза, с 60 МГц до 3200 МГц. Также Intel является автором многих разработок, которые уже потом, использовали такие компании как AMD и VIA.

Всего за эти 10 лет были выпущены следующие семейства процессоров:

• 1993 год - Intel Pentium
• 1995 год - Intel Pentium PRO
• 1997 год - Intel Pentium MMX
• 1997 год - Intel Pentium II
• 1999 год - Intel Pentium !!!
• 2000 год - Intel Pentium 4

А теперь рассмотрим каждое из них подробнее.

Все началось 22-го марта 1993 года. Именно тогда Intel представляет первые процессоры под торговой маркой Pentium , которая на долгие годы стала синонимом слова процессор.

Это был первый процессор с двухконвейерной структурой. Носил кодовое имя P5 . Имел тактовые частоты 60 и 66 МГц. Частота шины совпадала с тактовой частотой процессора. Процессоры содержали более 3.1 млн. транзисторов и выпускались по технологии 0.80 мкм, а позже – 0.60 мкм. Размер кэша первого уровня L1 составлял 16 Кб - 8 Кб на данные и 8 Кб на инструкции, в то время как кэш второго уровня размещался на материнской плате и мог иметь объем до 1 Мб. Процессор выпускался для разъема Socket 4.

Через год, в марте 1994 года Intel выпускает второе поколение Pentium (ядро P54 ).

Процессор имел частоты от 75 до 200 МГц. Частота шины 50-66 МГц. Размер кэша L1 остался прежним – 16 Кб (8 Кб на данные и 8 Кб на инструкции). Кэш второго уровня остался на материнской плате, и мог иметь объем до 1 Мб. При производстве этого процессора Intel применяет более совершенный техпроцесс 0.50 мкм. Процессор содержал более 3.3 млн. транзисторов. Выпускался для разъема Socket 5, позднее Socket 7.

Pentium PRO

1 ноября 1995 года, выпуском процессора Pentium PRO (кодовое имя P6 ), начался отсчет шестого поколения процессоров. От предыдущего поколения их отличало применение технологии динамического исполнения - изменения порядка исполнения инструкций и архитектура двойной независимой шины. Добавилась еще одна шина, которая соединяет процессор с кэшем второго уровня, который встроен в ядро. В результате этого впервые был применен кэш L2, работающий на частоте процессора. Первоначальный размер кэша L2 – 256 Кб; к 18 августа 1997 году достиг 1024 Кб. Максимальный размер – 2048 Кб. Кэш первого уровня остался прежним: 8 Кб + 8 Кб. Имел тактовые частоты 150, 166, 180, 200 МГц.

Процессоры Pentium PRO выпускались в корпусах SPGA (Staggered Pin Grid Array) с матрицей штырьковых выводов. В одном корпусе было установлено два кристалла – ядро процессора и кэш второго уровня собственного изготовления. Устанавливался в Socket 8 с возможностью объединить до 4-х процессоров для симметричной мультипроцессорной обработки. Шина 60-66 МГц. При 32-битных вычислениях и многозадачности значительно превосходил по производительности Pentium, но в 16-битных приложениях проигрывал ему. Процессор 150 МГц производился с использованием техпроцесса 0.60 мкм, более старшие модели – 0.35 мкм. Pentium PRO состоял из более чем 5.5 млн. транзисторов, плюс от 15.5 до 31 млн. включал кэш. Pentium MMX

8 января 1997 года произошел выпуск процессора Pentium w/MMX technology (кодовое имя P55 ), являющийся продолжением линейки Pentium, в котором впервые был реализован новый набор из 57 команд MMX (Multi Media eXtention), существенно увеличивающий производительность компьютера в мультимедиа-приложениях (от 10 до 60 %, в зависимости от оптимизации).

Выпускался с тактовыми частотами 166, 200 и 233 МГц. Работал на 66 МГц шине. По сравнению с Pentium, был вдвое увеличен размер кэша первого уровня, который составил 32 Кб. Как и в предыдущих версиях был применен раздельный кэш: 16 Кб на данные и 16 Кб на инструкции. Стоит сказать, что такое разделение (и размер) кэша L1 стало своеобразным стандартом на долгие годы. Кэш второго уровня, как и у предшественника, остался на материнской плате, и мог иметь объем до 1 Мб. Процессоры выпускались по 0.35 мкм технологии, и состояли из 4.5 млн. транзисторов. Рассчитан на Socket 7.

Pentium II

Первые процессоры с названием Pentium II появились 7 мая 1997 года. Эти процессоры объединяют архитектуру Pentium PRO и технологию MMX. По сравнению с Pentium Pro удвоен размер первичного кэша (16 Кб + 16 Кб). В процессоре используется новая технология корпусов - картридж с печатным краевым разъемом, на который выведена системная шина: S.E.C.C (Single Edge Contact Cartridge). Выпускался в конструктиве Slot 1, что естественно потребовало апгрейда старых системных плат. На картридже размером 14 x 6.2 x 1.6 см установлена микросхема ядра процессора (CPU Core), несколько микросхем, реализующих вторичный кэш, и вспомогательные дискретные элементы (резисторы и конденсаторы).

Такой подход можно считать шагом назад – у Intel уже была отработана технология встраивания в ядро кэша второго уровня. Но таким образом можно было использовать микросхемы памяти сторонних производителей. В свое время, Intel считала такой подход перспективным на ближайшие 10 лет, хотя через непродолжительное время отказывается от него.

В то же время сохраняется независимость шины вторичной кэш-памяти, которая тесно связана с ядром процессора собственной локальной шиной. Частота этой шины была вдвое меньше частоты ядра. Так что Pentium II имел большой кэш, работающий на половинной частоте процессора.

Первые процессоры Pentium II (кодовое название Klamath ), появившиеся 7 мая 1997 года, насчитывали около 7.5 млн. транзисторов только в процессорном ядре и выполнялись по технологии 0.35 мкм. Они имели тактовые частоты ядра 233, 266 и 300 МГц при частоте системной шины 66 МГц. При этом вторичный кэш работал на половинной частоте ядра и имел объем 512 Кб. Для этих процессоров был разработан Slot 1, по составу сигналов сильно напоминающий Socket 8 для Pentium Pro. Однако Slot 1 позволяет объединять лишь пару процессоров для реализации симметричной мультипроцессорной системы, либо системы с избыточным контролем функциональности (FRC). Так что этот процессор представляет собой более быстрый Pentium Pro с поддержкой MMX, но с урезанной поддержкой мультипроцессорности.

26 января 1998 году вышел процессор из линейки Pentium II с названием ядра – Deschutes . От Klamath отличался более тонким технологическим процессом – 0.25 мкм и частотой шины 100 МГц. Имел тактовые частоты 350, 400, 450 МГц. Выпускался в конструктиве S.E.C.C, который в старших моделях был сменен на S.E.C.C.2 - кэш с одной стороны от ядра, а не с двух, как в стандартном Deschutes и измененное крепление кулера. Последнее ядро, официально применявшееся в процессорах Pentium II, хотя последние модели Pentium II 350-450 шли с ядром, уже больше напоминавшим Katmai - только, естественно, с обрезанным SSE. Осталась поддержка MMX. Кэш первого уровня – все те же 32 Кб (16 + 16). Кэш второго уровня также не изменился – 512 Кб работающие на половинной частоте. Процессор состоял из 7.5 млн. транзисторов и выпускался для разъема Slot 1.

Pentium II OverDrive – так назывался процессор вышедший 11 августа 1998 года для апгрейда Pentium PRO на старых материнских платах, и работающий в разъеме Socket 8).

Носил кодовое имя P6T . Имел частоту 333 МГц. Кэш первого уровня – 16 Кб на данные + 16 Кб на инструкции, кэш второго уровня имел размер 512 Кб и был интегрирован в ядро. Работал на частоте процессора. Шина 66 МГц. Содержал 7.5 млн. транзисторов и производился по техпроцессу 0.25 мкм. Поддерживал набор инструкций MMX.

Новой веткой в направлении технологии микропроцессоров для Intel был выпуск параллельных основным, "облегченных" и удешевленных вариантов. Таковой является серия Celeron . 15 апреля 1998 года был представлен первый процессор, носящий название Celeron и работающий на тактовой частоте 266 МГц.

Кодовое имя Covington . Этот процессор является “обрезанным” Pentium II. Celeron построен на базе ядра Deschutes без кэша второго уровня. Что, конечно же, сказалось на его производительности. Зато разгонялся он просто великолепно (от полутора до двух раз). Если разгон Pentium II ограничивала максимальная частота кэша, то здесь его просто не было!

Celeron работал на шине 66 МГц и повторял все основные характеристики своего предка – Pentium II Deschutes: кэш первого уровня – 16 Кб + 16 Кб, MMX, техпроцесс 0.25 мкм. 7.5 млн. транзисторов. Процессор выпускался без защитного картриджа - конструктив – S.E.P.P (Single Edge Pin Package). Разъем - Slot 1.

Начиная с частоты 300 МГц, появились процессоры Celeron с интегрированным в ядро кэшем второго уровня, работающим на частоте процессора, размером 128 Кб. Кодовое имя – Mendocino . Вышел 8 августа 1998. Благодаря полноскоростному кэшу имеет высокую производительность, сравнимую с Pentium II (при условии одинаковой частоты системной шины). Выпускались с тактовыми частотами от 300 до 533 МГц. 30 ноября 1998 года, вышел вариант процессора с конструктивом P.P.G.A (Plastic Pin Grid Array), который работал в разъеме Socket 370.

До 433 МГц выпускался в двух конструктивах: S.E.P.P и P.P.G.A. Некоторое время параллельно существовали Slot-1 (266 - 433 МГц) и Socket-370 (300A - 533 МГц) варианты, в конце концов, первый был плавно вытеснен последним.

Новый Celeron был шагом к Pentium !!!, но так как работал на шине 66 МГц, не мог показать все преимущества интегрированного высокоскоростного кэша. Так как кэш был интегрирован в ядро, значительно увеличилось количество транзисторов, из которых состоит процессор - 19 млн. Техпроцесс остался прежним – 0.25 мкм.

Для мощных компьютеров предназначено семейство Xeon . Pentium II Xeon - серверный вариант процессора Pentium II, пришедший на смену Pentium PRO. Производился на ядре Deschutes и отличался от Pentium II более быстрой (полноскоростной) и более емкой (есть варианты с 1 или 2 Мб) кэш-памятью второго уровня и конструктивом. Выпускался в конструктиве S.E.C.C для Slot 2. Это тоже краевой разъем, но с 330 контактами, регулятором напряжения VRM, запоминающим устройством EEPROM. Способен работать в мультипроцессорных конфигурациях. Был выпущен 29 июня 1998 года.

Кэш второго уровня, как и в Pentium PRO, полноскоростной. Только здесь он находится на одной плате с процессором, а не интегрирован в ядро. Кэш первого уровня – 16 Кб + 16 Кб. Частота шины – 100 МГц. Поддерживал набор инструкций MMX. Процессор работал на частотах 400 и 450 МГц. Выпускался с применением техпроцесса 0.25 мкм. и содержал 7.5 млн. транзисторов.

На этом развитие линейки Pentium II заканчивается. Начиная с Pentium II, Intel выделяет три основных направления в производстве процессоров: Pentium – высокопроизводительный процессор для рабочих станций и домашнего применения, Celeron – бюджетный вариант пентиума для офиса или дома, Xeon – серверный вариант, обладающий повышенной производительностью.

Pentium !!!

Первые процессоры с названием Pentium !!! мало чем отличались от Pentium II. Они работали на такой же шине с частотой 100 МГц (позже, с 27 сентября 1999 года, появились модели, работающие на шине 133 МГц), выпускались в конструктиве S.E.C.C. 2 и были рассчитаны на установку в Slot 1.

Кэш память осталась прежней: L1 – 16 Кб + 16 Кб. L2 – 512 Кб, размещенные на процессорной плате, и работающие на половинной частоте процессора. Главным отличием является расширение набора SIMD-инструкций - SSE (Streaming SIMD Extensions). Также расширен набор команд MMX и усовершенствован механизм потокового доступа к памяти. Кодовое имя ядра Katmai . Вышел 26 февраля 1999 года. Процессор работал на частотах 450-600 МГц, содержал 9.5 млн. транзисторов. Также как предшественник - Pentium II Deschutes, выпускался с применением техпроцесса 0.25 мкм.

Coppermine – так называлось следующее ядро процессора Pentium !!!, пришедшее на смену Katmai 25 октября 1999 года. По сути, именно Coppermine является новым процессором, а не доработкой Deschutes. Новый процессор имел полноскоростной интегрированный в ядро кэш второго уровня размером 256 Кб (Advanced Transfer Cache).

Выпускался с использованием техпроцесса 0.18 мкм. Утоньшение технологии с 0.25 до 0.18 мкм позволило разместить на ядре большее число транзисторов и теперь их стало 28 млн., против 9.5 млн. в старом Katmai. Правда, основная масса нововведенных транзисторов относится к интегрированному L2-кэшу. L1 кэш остался без изменений. Поддерживал наборы команд MMX и SSE. Сначала выпускался в конструктиве S.E.C.C. 2, но так как кэш теперь встроен в ядро процессора, процессорная плата оказалась ненужной, и только повышала стоимость процессора. Поэтому вскоре процессоры стали выходить в конструктиве FC-PGA (Flip-Chip PGA). Как и Celeron Mendocino, они работали в разъеме Socket 370.

Правда со старыми материнскими платами была ограниченная совместимость. Так как теперь процессор работал на более высоких тактовых частотах, ядро было расположено сверху, и имело непосредственный контакт с радиатором. Coppermine был последним процессором для Slot 1. Работал на шине 100 и 133 МГц (в названии процессора 133-я шина обозначалась буквой B , например – Pentium !!! 750B). Процессоры с ядром Coppermine работали на тактовых частотах с 533 до 1200 МГц. Первые попытки выпустить процессор на этом ядре с частотой 1113 МГц закончились неудачей, так как он в предельных режимах работал очень нестабильно, и все процессоры с этой частотой были отозваны - этот инцидент сильно подмочил репутацию Intel.

Ядро Tualatin пришло на смену Coppermine 21 июня 2001 года. В это время на рынке уже присутствовали первые процессоры Pentium 4, и новый процессор был предназначен для испытания новой 0.13 мкм. технологии, а также для того чтобы заполнить нишу высокопроизводительных процессоров, так как производительность первых Pentium 4 была довольно низкой. Tualatin - это изначальное название глобального проекта Intel по переводу производства процессоров на 0.13-микронную технологию. Сами процессоры с новым ядром стали первыми продуктами, появившимися в рамках этого проекта.

Изменений в самом ядре немного - добавилась только технология "Data Prefetch Logic". Она повышает производительность, предварительно загружая данные, необходимые приложению в кэш. Кроме этого отличие этих ядер заключается в используемой технологии производства - Coppermine изготавливается по технологии 0.18 мкм, а Tualatin по 0.13 мкм. Разъем для нового процессора остался прежним - Socket 370, а вот конструктив сменился на FC-PGA 2, который использовался в процессорах Pentium 4. От старого FC-PGA он в первую очередь отличается тем, что ядро покрыто теплорассеивающей пластиной, которая также защищает его от повреждения при установке радиатора.

С выпуском Tualatin, линейка Pentium !!! "распалась" на два класса - настольных и серверных процессоров. У первых объем L2-кэша так и остался равным 256 Кб, у вторых - удвоился до 512 Кб; также у настольной версии нового P-III (так называемого Desktop Tualatin) отсутствовала поддержка SMP. Кэш первого уровня – 16 Кб + 16 Кб. Следует сказать, что Desktop Tualatin просуществовал недолго: он поставлялся только крупным сборщикам ПК, и был изъят с рынка, для того чтобы не составлять конкуренцию Pentium 4. А вот Pentium !!!-S, серверная версия процессора, должен был занять нишу мощных серверных процессоров, так как производительности процессоров Xeon уже не хватало, а Pentium 4 не имел поддержки SMP, да и вообще показывал довольно низкую производительность.

Как уже было сказано выше, процессоры Tualatin выпускались с применением более совершенного 0.13 мкм. техпроцесса, работали на шине с частотой 133 МГц и состояли из 44 млн. транзисторов. Поддерживали наборы инструкций MMX и SSE. Процессор работал на частотах от 1 ГГц до 1.33 ГГц (Desktop Tualatin), и от 1.13 ГГц до 1.4 ГГц (серверный вариант).

Совсем недавно я узнал довольно интересную информацию – оказывается Intel разрабатывала процессор, который должен был быть продолжением линейки Pentium !!!. Этот процессор был основан на модернизированном ядре Tualatin с применением 0.13 мкм. техпроцесса. Основными его отличиями от обычного Tualatin, был увеличенный до 1024 Кб. кэш второго уровня и системная шина с частотой 166 МГц! Частоты должны были достигать как минимум 2.0 ГГц. Но Intel, делая ставку на процессор Pentium 4, отказывается от нового Tualatin. Ведь если даже Celeron Tualatin, будучи разогнан до частот порядка 1.7 ГГц, с легкостью конкурирует не только с Celeron Willamette, но и с Pentium 4, то новый Tualatin, оснащенный огромным кэшем и быстрой шиной не оставлял бы им никакого шанса.

После выхода процессоров Pentium !!!, Intel, чтобы не терять позиций на рынке бюджетных процессоров, продолжила выпуск линейки Celeron. Теперь это были абсолютно другие процессоры – Intel повторяет опыт создания первых процессоров с названием Celeron: использует ядро процессора Pentium !!! с обрезанным до 128 кб кэшем второго уровня и медленной шиной 66 МГц.

29 марта 2000 года появляются первые процессоры Celeron на ядре Coppermine 128 или Coppermine Lite .

Как видно из названия, процессор выполнен на ядре Coppermine с вдвое уменьшенным кэшем второго уровня. Как и старший брат - Pentium !!! Coppermine, новый Celeron, имеет набор дополнительных команд SSE, быструю встроенную кэш-память и производится по той же технологической норме (0.18 мкм.), отличаясь только объемом кэша второго уровня - 128 Кб против 256 Кб у Pentium !!! (обиднее всего то, что кэш-то в процессоре физически присутствует, он просто отключен). Работает в том же разъеме Socket 370.

Первые процессоры появились с частотой 566 МГц и работали на шине 66 МГц. Позже, 3 января 2001 года, с выходом 800 МГц версии, Celeron переходит на более быструю 100 МГц шину. Максимальная частота этих процессоров составляла 1100 МГц. Кэш первого уровня: 32 Кб (16 Кб на данные и 16 Кб на инструкции). Процессор состоял из 28.1 млн. транзисторов.

Еще никогда Celeron не был так близок к процессору Pentium. От Pentium !!! Desktop Tualatin он отличался лишь более медленной 100 МГц шиной. В общем, оставив неизменным объем кэша второго уровня и снизив частоту FSB до 100 МГц у ядра Tualatin для desktop применения, Intel выпустила "новый Celeron". Процессоры выпускались с тактовыми частотами от 900 МГц до 1400 МГц, состояли из 44 млн. транзисторов, поддерживали MMX, SSE. Техпроцесс 0.13 мкм. Выпускались в конструктиве FC-PGA 2, для разъема Socket 370.

С выходом Pentium !!! Intel продолжает выпускать серверные процессоры на базе уже нового поколения Pentium. 17 марта 1999 вышел первый процессор из линейки Pentium !!! Xeon.

Кодовое название ядра Tanner . Был построен на базе Pentium !!! Katmai. Содержал 512, 1024 или 2048 Кб полноскоростной кэш памяти второго уровня. Кэш первого уровня - 16 Кб + 16 Кб. Выпускался с частотами 500 и 550 МГц с применением 0.25 мкм. техпроцесса, и состоял из 9.5 млн. транзисторов. Работал на 100 МГц системной шине. Выпускался в конструктиве S.E.C.C для Slot 2. Был предназначен для использования в двух-, четырех-, восьмипроцессорных (и более) серверах и рабочих станциях.

С переходом Pentium !!! на новое ядро 25 октября 1999 года появилась и модификация процессора Xeon с новым ядром Cascades . По сути, это было модернизированное ядро Coppermine. Процессор имел от 256 КБ до 2048 Кб кэш памяти второго уровня, работал на частотах системной шины 100 и 133 МГц (в зависимости от версии). Выпускались процессоры с частотами от 600 до 900 МГц. Процессоры с частотой 900 МГц из первых партий перегревались и их поставки были временно приостановлены. Как и предшественник, Xeon Cascades был рассчитан на установку в разъем Slot 2. Выпускался с применением 0.18 мкм. техпроцесса и состоял из 28.1 млн. транзисторов. Мог работать в двух-, четырех- и восьмипроцессорных серверах и рабочих станциях.

На базе ядра Tualatin процессоры Xeon не выпускались. Их место занял Pentium !!!-S, о котором я рассказывал выше. Процессоры Xeon поддерживали наборы команд MMX и SSE.

Pentium 4

Столкнувшись с множеством проблем при попытке увеличить частоту процессора Pentium !!! на ядре Coppermine выше 1 ГГц, инженеры Intel поняли, что старая архитектура процессоров, не менявшаяся со времен Pentium Pro, требует радикальных изменений. И хотя переход производства на 0.13 мкм поможет Pentium !!! еще около года вполне достойно выполнять свою работу, потенциал этой архитектуры уже практически исчерпан и компания для своих новых 32-х разрядных процессоров разработала новую архитектуру, которую назвала Intel NetBurst Micro-Architecture. Для того чтобы процессоры могли работать на частотах порядка нескольких гигагерц, Intel увеличивает длину конвейера Pentium 4 до 20 ступеней (Hyper Pipelined Technology) за счет чего удалось даже при технологических нормах 0,18 мкм добиться работы процессора на частоте в 2 ГГц. Однако из-за такого увеличения длины конвейера время выполнения одной команды в процессорных тактах также сильно увеличивается. Поэтому компания сильно поработала над алгоритмами предсказания переходов (Advanced Dynamic Execution).

Кэш 1-го уровня в процессоре претерпел значительные изменения. В отличие от Pentium !!!, кэш которого мог хранить команды и данные, Pentium 4 имеет всего 8 Кб кэш данных. Команды, сохраняются в так называемом Trace Cache. Там они хранятся уже в декодированном виде, т.е. в виде последовательности микроопераций, поступающих для выполнения в исполнительные устройства процессора. Емкость этого кэша составляет 12000 микроопераций.

Также в новом процессоре был расширен набор команд - SSE2 . К 70 инструкциям SSE, добавились еще 144 новые инструкции. Одной из множества инноваций была совершенно новая 100 МГц шина, передающая по 4 пакета данных за такт - QPB (Q uad P umped B us), что дает результирующую частоту 400 МГц.

Первым из линейки Pentium 4 был процессор с ядром Willamette 423 .

Появившись 20 ноября 2000 года с частотами 1.4 и 1.5 ГГц, эти процессоры, изготовленные с применением техпроцесса 0.18 мкм, достигли частоты 2 ГГц. Процессор устанавливался в новый разъем Socket 423 и выпускался в конструктиве FC-PGA 2. Состоял из 42 млн. транзисторов.

Кэш 2-го уровня остался прежнего объема - 256 Кб. Ширина шины кэша L2 составляет 256 бит, но латентность кэша уменьшилась в два раза, что позволило добиться пропускной способности кэша в 48 Гб при частоте 1.5 ГГц.

Так как архитектура нового процессора была ориентирована в первую очередь на рост частоты, то неудивительно, что первые процессоры Pentium 4 показывают крайне низкую производительность. В большинстве задач 1.4 ГГц процессор уступал Pentium !!! Coppermine, работающему на частоте 1000 МГц.

Позже, 27 августа 2001 года, появились процессоры с ядром Willamette предназначенные для установки в новый разъем - Socket 478. Процессор повторял все характеристики своего предка, за исключением конструктива - mPGA и разъема Socket 478.

Предыдущий форм-фактор Socket 423 был "переходным" и Intel в дальнейшем не собирается его поддерживать. Размеры процессора уменьшились благодаря тому, что теперь выводы сделаны непосредственно под ядром процессора. Этот процессор, как и предшественник, работал на частотах от 1.4 до 2.0 ГГц.

Northwood – так называется следующее ядро, на котором и по сей день, выпускаются процессоры Pentium 4.

Переход на 0.13 мкм. техпроцесс позволил еще больше наращивать тактовую частоту, и увеличить кэш второго уровня до 512 Кб. Увеличилось и количество транзисторов, которые составляют процессор – теперь их стало 55 млн. Естественно, что осталась поддержка наборов инструкций MMX, SSE и SSE2.

Первые процессоры на ядре Northwood появились 7 августа 2001 года с частотой 2.0 ГГц и частотой системной шины 400 МГц (4 * 100 МГц). На сегодняшний день, процессоры Northwood, работают на частотах от 1.6 до 3.2 ГГц. Чтобы не возникало путаницы с процессорами, работающими на одинаковых частотах, но с разным ядром Intel опять применяет буквенную маркировку. Например, Pentium 1.8A , где буква A указывает на новое ядро и увеличенный кэш второго уровня.

6-го мая 2002 года, Intel выпускает процессор на базе ядра Northwood с частотой системной шины 533 МГц (4 * 133 МГц) и тактовой частотой 2.26 ГГц. Так как модели с частотой шины 400 МГц выпускались с частотами до 2.6 ГГц, то и тут была применена буквенная маркировка. Как и в процессорах Pentium !!! наличие 133 МГц шины обозначалось буквой B . Например, Pentium 4 2.4B .

Но Intel не останавливается на достигнутом, и 14 апреля 2003 года выпускает процессор на все том же ядре Northwood, но уже с частотой системной шины 800 МГц (4 * 200 МГц) и тактовой частотой 3.0 ГГц. Позже, процессоры с 800 МГц системной шиной стали выпускаться с меньшими частотами – от 2.4 ГГц. Для обозначения новой шины в маркировке процессора появляется буква C . Например, Pentium 4 2.4C . (Таким образом, есть три модификации процессора 2.4 ГГц с разными частотами шины, различающимися в 2 раза!)

Все процессоры с частотой системной шины 800 МГц поддерживают новую технологию HT , что расшифровывается как Hyper-Threading .

Pentium 4 HT

14 ноября 2002 года был выпущен процессор Pentium 4 с частотой 3.06 ГГц и частотой системной шины 533 МГц с поддержкой новой технологии Hyper-Threading .

Один физический процессор с Hyper-Threading видится системой как два, что позволяет оптимизировать загрузку его ресурсов и повысить производительность. Принцип действия Hyper-Threading основывается на том, что в каждый момент времени только часть ресурсов процессора используется при выполнении программного кода. Неиспользуемые ресурсы также можно загрузить работой - например, задействовать для параллельного выполнения еще одного приложения (либо другого потока этого же приложения).

HT – это не настоящая многопроцессорность, ведь количество блоков непосредственно исполняющих команды не изменилось. Повысился лишь КПД их использования. Поэтому, чем лучше оптимизирована конкретная программа под HT, тем выше будет выигрыш в производительности. По данным Intel, преимущество от HT может достигать 30%, в то время как блоки, ее реализующие, занимают менее 5% общей площади кристалла Pentium 4. Впрочем, даже идеально оптимизированные приложения могут, к примеру, обращаться к данным, которых нет в кэш-памяти процессора, заставляя его простаивать. Если сама архитектура NetBurst была рассчитана на повышение количества мегагерц, то Hyper-Threading наоборот, рассчитан на повышение выполняемой работы за один такт.

Одной из причин достаточно позднего представления Hyper-Threading в Pentium 4 (поддержка существует не только в ядре Northwood, но даже в Willamette, однако была заблокирована) являлась относительно небольшая распространенность Windows XP – единственной ОС семейства Windows, полноценно поддерживающей новую технологию. Также технологию должен поддерживать чипсет и BIOS системной платы.

На сегодняшний день технологию Hyper-Threading поддерживает процессор Pentium 4 3.06 ГГц с частотой системной шины 533 МГц, а также все процессоры с частотой шины 800 МГц.

После выпуска Pentium 4 Willamette для разъема Socket 478, с целью вытеснения с рынка процессоров для Socket 370, а также, желая занять нишу бюджетных процессоров (где до этого был Celeron Tualatin), Intel выпускает Celeron на базе ядра Willamette 128 .

Ядро Willamette 128 архитектурно ничем не отличается от ядра Pentium 4 Willamette. Организация кэша и алгоритмы его работы не изменились, единственное отличие заключается в размере - 128 Кб кэша второго уровня вместо 256 Кб в оригинальном Pentium 4 Willamette.

Естественно, сохранен и форм-фактор Socket 478, который Intel собирается использовать еще долго. Таким образом, Intel переводит свои процессоры на одну платформу, так что при последующем апгрейде не понадобится менять вместе с процессором и материнскую плату.

15 мая 2002 года появляется первый процессор с названием Celeron, построенный на базе Pentium 4, с частотой 1.7 ГГц. Позже, 12 июня 2002 года появляется версия на 1.8 ГГц.

Новый Celeron, как и раньше, использует 100 МГц системную шину, правда теперь уже с передачей 4-х сигналов за такт. Учетверенная 100 МГц системная шина наконец-то решает старую проблему Celeron - недостаток пропускной способности FSB.

Как и Pentium 4 Willamette, новый Celeron выполнен с применением 0.18 мкм. техпроцесса. Состоит из 42 млн. транзисторов. Выпускается с частотами 1.7 и 1.8 ГГц.

Следующее и последнее на сегодняшний день ядро процессора Celeron, это Northwood (естественно с урезанным до 128 Кб кэшем второго уровня). Первым процессором на этом ядре был Celeron 2.0 ГГц, который вышел 18 сентября 2002 года. Он, как и Celeron Willamette 128, полностью повторяет характеристики старшего брата Pentium 4 Northwood, за исключением шины рассчитанной исключительно на 400 МГц (4 * 100 МГц) и кэша второго уровня размером 128 Кб.

Применение 0.13 мкм. техпроцесса дает преимущество в виде хорошей разгоняемости. У ядра Northwood хороший частотный потенциал (на сегодняшний день до 3.2 ГГц), поэтому запас для разгона есть.

С момента первого выпуска Intel Pentium II Xeon прошло чуть меньше трех лет. И Intel, 21 мая 2001 года, продолжая свой курс по сегментированию своих процессоров, анонсирует процессор Xeon следующего поколения, который базируется на ядре Pentium 4 Willamette. Процессор называется по-старому, Intel Xeon, и выпускается в трех вариантах: 1.4 ГГц, 1.5 ГГц и 1.7 ГГц. Ядро процессора почти полностью идентично обычной (desktop) версии Pentium 4 за исключением незначительных деталей. Это означает, что новый Xeon имеет все то, что есть в Pentium 4 – как достоинства новой архитектуры, так и ее недостатки.

Первые модели Xeon выпускались с применением 0.18 мкм. техпроцесса, с ядром, практически полностью повторявшим Pentium 4 Willamette и носившем кодовое имя Foster . Процессор выпускался с тактовыми частотами до 2,0 ГГц. Состоял из 42 млн. транзисторов.

Кэш память первого уровня, как и у всех процессоров линейки Pentium 4, с архитектурой NetBurst, 8 Кб кэш данных. Кэш второго уровня – 256 Кб с улучшенной передачей данных (256 Кб Advanced Transfer Cache). Также как в Pentium 4 Willamette, в новом Xeon применена 400 МГц системная шина (4 * 100 МГц) которая синхронно работает с двумя каналами памяти на частоте 400 МГц.

Исторически, линейки процессоров Intel Xeon (то есть Pentium II Xeon, Pentium III Xeon) всегда использовали отличный от обычных версий процессора конструктив. В то время как процессоры Pentium II и Pentium III выпускались в 242-контактном Slot1 варианте, то их Xeon версии использовали 330-контактный разъем Slot-2. Большинство добавочных ножек использовалось для снабжения чипа дополнительной энергией. С двумя мегабайтами L2 кэша Pentium III Xeon потреблял больше энергии, чем его 256-килобайтный собрат. Аналогичная ситуация произошла и с новым Xeon. Если первые процессоры Pentium 4 Willamette, используют 423-контактный разъем, то в Xeon применяется 603-контактный интерфейс, предназначенный для использования в разъеме Socket 603. Процессор может работать только в одно- или двухпроцессорных конфигурациях.

9 января 2002 года появляются процессоры Xeon, сделанные на базе ядра Northwood с применением 0.13 мкм. техпроцесса, и оснащенные 512 Кб кэш памяти второго уровня. Кодовое название ядра – Prestonia . От своего предшественника - Xeon Foster, отличается только увеличенным кэшем и более совершенным техпроцессом. Процессоры работают на частотах от 1.8 ГГц, до 3.0 ГГц. Состоят из 55 млн. транзисторов. В процессорах с ядром Prestonia впервые появилась поддержка Hyper-Threading.

12 марта 2002 года, выходит процессор Xeon MP. Изготовлен с применением 0.18 мкм. и оснащен 256 Кб кэш памяти второго уровня. Основное отличие от процессоров Xeon Foster - возможность работать в многопроцессорных системах. Работают на частотах от 1.4 до 1.6 ГГц. Также в этих процессорах осуществлена поддержка технологии Hyper-Threading.

4 ноября 2002 года появляются процессоры Xeon MP, изготовленные с применением 0.13 мкм. техпроцесса. Эти процессоры, работающие на частотах 1.5 ГГц, 1.9 ГГц и 2.0 ГГц отличаются от своего собрата Xeon Prestonia, не только возможностью работы в многопроцессорных конфигурациях, но и наличием интегрированного кэша третьего уровня размером 1 или 2 Мб. Благодаря этому увеличилось количество транзисторов, составляющих процессор до 108 млн.!

18 ноября 2002 года появились процессоры Xeon работающие на 533 МГц (4 * 133 МГц) системной шине. Эти процессоры сделаны на ядре Prestonia, с применением 0.13 мкм. техпроцесса и состоят из 108 млн. транзисторов. Кэш память второго уровня – 512 Кб. Кэш третьего уровня 1 Мб. Процессоры Xeon на 533 МГц шине выпускаются с тактовыми частотами от 2.0 ГГц до 3.06 ГГц (вышел 10 марта 2003). Также недавно был анонсирован 3.2 ГГц процессор.

В конце 2003 года, Intel представит новое ядро для своих процессоров – Prescott . Эти процессоры будут изготавливаться с применением 0.09 мкм. (90 нм) технологии. Ядро Prescott будет состоять из 125 млн. транзисторов, и содержать 1 Мб кэш второго уровня. Также, возможно будет наконец-то увеличен кэш первого уровня до 32 Кб. Естественно, что новое ядро будет обладать поддержкой технологии Hyper-Threading. Только это уже будет Hyper-Threading 2 , дальнейшее развитие «многопроцессорности» в одном чипе. В чем будет заключаться их отличие пока не известно, но есть предположения (никем не подтвержденные) что новинка позволяет в одном физическом процессоре видеть не два, а несколько виртуальных процессоров.

Также будет добавлен новый набор инструкций (или расширен уже присутствующий), включающий 15 новых инструкций по переводу чисел с плавающей запятой в целые, арифметику комплексных чисел, специальные команды для декодирования видео, SIMD-инструкции для формата с плавающей запятой и процесс синхронизации потоков.

Первые процессоры с этим ядром будет работать на частотах 3.2 и 3.4 ГГц. Их корпуса будут совместимы с используемыми сейчас в процессорах Pentium 4 Northwood. В дальнейшем процессоры Prescott будут переведены в новую упаковку LGA 775, содержащую 775 выводов, для которой потребуются и новые материнские платы с разъемом Socket T.

На базе нового ядра будет также продолжен выпуск процессоров линейки Celeron. Только теперь это уже совсем не тот Celeron, что был раньше. Чипы Celeron на ядре Prescott будут быстрее предшественников на Northwood не только за счет возросшей тактовой частоты ядра. Они будут поддерживать системную шину с частотой 533 МГц, а объем их кэша увеличится со 128 до 256 кб. Первые Celeron на ядре Prescott будут иметь частоты 2.8 и 3.06 ГГц. Не успев выпустить процессоры по 90-нм технологии, Intel уже во всю развивает следующее поколение технологии производства чипов – с нормами 65 нм. Также ведутся разработки, и есть работающие чипы изготовленные с применением не только 0.065 мкм. техпроцесса, но и 45 нм, 32 нм и даже 22 нм.

За Prescott последует ядро Tejas с шиной 1066 МГц. На его основе будут представлены восемь различных процессоров с тактовыми частотами от 6 до 9.2 ГГц. Появление в продаже первого из них запланировано на конец 2004 года. После этого компания представит ядро Nehalem , использующее системную шину 1200 МГц и позволяющее получить рабочую частоту свыше 10 ГГц. Nehalem будет основан на совершенно новой архитектуре. Это будет не модернизированный Pentium 4, как Prescott и Tejas. В нем будет применена система аппаратной защиты LaGrande, и по некоторым данным, использована более совершенная технология многопоточной обработки. Число транзисторов в чипе составит порядка 150-250 миллионов. Появиться Pentium Nehalem должны в 2005 году.

Также недавно был объявлен новый процессор из линейки Pentium 4 - Intel Pentium 4 Extreme Edition .

Он оснащен технологией Hyper-Threading, работает на системной шине 800 МГц, имеет тактовую частоту ядра 3.2 ГГц. Но главным его отличием от предшествующих Pentium 4 стало наличие интегрированной в кристалл кэш-памяти третьего уровня L3 объемом 2 Мб! Эта кэш-память дополняет стандартный кэш L2 512 кбайт и работает также на частоте ядра процессора (правда, с гораздо большей латентностью, поскольку она асинхронная и призвана ускорять работу с данными из наиболее часто используемых областей системной памяти). Таким образом, всего новый Pentium 4 Extreme Edition имеет кэш-память объемом 2.5 Мб! А также является единственным desktop процессором с кэшем третьего уровня, интегрированным в ядро.

Процессор Pentium 4 Extreme Edition позиционируется Intel главным образом для игрового рынка, хотя не исключено и его применение в производительных рабочих станциях. Новый процессор использует ядро от мультипроцессорных Xeon MP с интегрированной кэш-памятью L3. Его немного изменили с целью поддержки системной шины 800 МГц, уменьшения энергопотребления и др. и упаковали в стандартный корпус от Pentium 4.

При написании данного материала была использована информация с Интернет сайтов

Алексей Гавриленко aka [-Alex-]