Pentium 4

Pentium 4

Pentium 4是Intel發布採用第七代Netburst微架構的處理器。

處理器名稱

Pentium 4Pentium 4
Pentium 4

簡介

至2000年11月,Intel發布採用第七代Netburst微架構的Pentium 4處理器以來,Pentium 4家族處理器已經度過了五個春秋。回望過去,Willamette、Northwood和Prescott三代核心歷任重擔,背負INTEL(英特爾)巨人到達了事業巔峰,同時也將人類帶向了一個更加廣闊而又神奇的數字世界。
 除了核心技術的變更,Pentium 4處理器的接口也先後經歷了Socket 423、Socket 478和LGA 775三個演變時期,製程技術更是從0.18微米和0.13微米過渡到了0.09微米,即進入了“納米”時代。20至31級超長流水線使得NetBurst架構Pentium 4處理器的頻率,在短短4年時間裡從1.3GHz一路飆升到了3.8GHz,並且融入了SSE2、SSE3、HT超執行緒、EM64T和雙核心等新技術。
Willamette
Willamette時期,Pentium 4處理器經歷了1.3GHz、1.4GHz、1.5GHz、1.6GHz、1.7GHz、1.8GHz、1.9GHz和2.0eGHz這八個頻率階段。值得一提的是這段時間INTEL(英特爾)還伴隨著價格相對較為昂貴的RDRAM記憶體共同前行了一段時間,但最終還是回到了SDRAM陣營中來。較為引人關注的產品莫過於Pentium 4 1.7A,Pentium 4 1.8A和Pentium 4 2.0A三款產品。其中遇到的最大競爭對手當屬AMD推出的Athlon系列處理器,FPU(浮點運算單元)處理性能滯後成為了Willamette核心Pentium 4處理器的硬傷,新的SSE2指令集引入以及軟體最佳化在某種程度上緩和了這一不足,但是至此3D處理性能較弱一直成為了INTEL處理器的軟肋。由於這一時期INTEL處理器的性能提升實質上只是利用了舊時的超頻遊戲,因此這一階段鎖定倍頻後Pentium 4處理器的超頻變得很困難。正是這一原因導致其迅速退出了市場,並由新一代核心技術Northwood處理器接替。 
 Willamette核心Pentium 4處理器的共性:
 擁有256KB二級快取
 400MHz前端匯流排(FSB)
 支持SSE2指令集
 0.18微米生產工藝
 集成4200萬個電晶體
 核心面積217平方毫米
 使用鋁連線電晶體
Northwood
Northwood時期,Pentium 4處理器的L2 Cache容量由原來的256KB增至512KB,並正式開始支持DDR SDRAM記憶體技術。此時Pentium 4處理器大致可分為三大類:A版(對應400MHz FSB Northwood核心Pentium4)、B版(對應533MHz FSB Northwood核心Pentium4)、C版(對應800MHz FSB Northwood核心Pentium4),並從Pentium 4 3.06GHz和所有的800MHz FSB(前端匯流排)Pentium 4處理器開始引入超執行緒技術,使得在不用增加硬體成本的基礎上便可以得到更多的性能提升。Northwood Pentium4的核心電壓也從Willamette的1.75V降到了1.5V,這樣帶來的優點是大幅降低了處理器的發熱量和功耗。這一時期較為經典的處理器有400MHZ前面匯流排的Pentium4 1.6A、1.8A、2.0A和2.4A處理器,533MHZ前端匯流排的Pentium4 2.0B和2.4B,800MHZ前端匯流排的2.4C、2.6C、2.8C和3.06C。正是在這一時期,Pentium 4處理器的性能實現了質的飛躍,從而開始熱銷起來。
 Northwood核心Pentium 4的共性:
 採用了更先進的0.13微米和90納米生產工藝,因此核心面積減小了60%
 可搭配512KB或2MB二級快取
 400MHz、533MHz或800MHz前端匯流排(FSB)
 支持SSE2指令集
 集成5500萬個電晶體
 核心面積131平方毫米
 使用銅連線電晶體
Prescott
 Prescott時期,Pentium 4真正進入了自己的主“芯”時代,不僅實現了Socket 478和LGA775兩大平台的跨越,更是在單核心處理器的基礎上衍生出了雙核心處理器;同時在支持DDR記憶體的基礎上開始引入DDR2記憶體技術,製程上也全線過渡到了90納米時代。與以往Netburst架構Pentium 4處理器相比,最明顯的改進之處就是將管線級數增加到了31級,本來是用於提升處理器工作頻率,卻因為漏電和功耗等問題的困繞而最終放棄。在Prescott核心Pentium 4中改進了原有的分支預測機制,引入了更快的執行指令單元和更先進的數據預取算法,並加入了第二代超執行緒技術、EIST節電技術、XD硬體防毒功能和超大容量L2快取等。處理器產品已經不僅僅只是性能上的一種簡單提升,外圍實用技術的加入也開始流行起來。Prescott核心較為經典的產品有Celeron D系列處理器、Pentium 4 506、Pentium 4 630和Pentium D 820等。現在,Prescott核心Pentium 4處理器因受限於Netburst架構,而表現出來的功耗激增、浮點運算以及3D處理性能較弱等缺陷已經日益突出,這也是INTEL將全面更新處理器架構的真正原因所在。目前對手AMD已在INTEL的這些弱項上表現出了強勁的勢頭,Prescott處理器的歷史使命也將因此完結,但做為Netburst架構中性能最強、功能最完善的Pentium 4處理器,Prescott可以給用戶一個滿意的答覆了。
 Prescott核心Pentium 4的共性:
 生產工藝進一步升級為90納米
 可搭配512KB、1MB、2MB二級快取
 533MHz或800MHz前端匯流排
 增加了SSE3指令集
 集成1.25億個電晶體
 核心面積112平方毫米
 使用銅來連線電晶體 

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