Intel Pentium 4: istorie, ce vreau să spun pe computer și influența sa

Intel Pentium 4 a fost o schimbare radicală în lumea PC-urilor și este că, odată cu sfârșitul unui deceniu întreg pândind după colț, acesta este un moment ideal în cadrul unui portal precum Professional Review pentru a face bilanț cu ceea ce ne-a dus până unde ne întâlnim astăzi.

Vehiculul pentru această călătorie va fi saltul de la Netburst la Nehalem pe procesoarele Intel; sau ceea ce este același lucru, adio procesoarelor Pentium 4, care trec prin Core 2 (și Core 2 Quad) înainte de actualul Intel Core. O călătorie de mai bine de două decenii și ale cărei temelii nu vom putea vedea în curând. Nu este surprinzător, se spune că povestea este un incensor pentru a începe din nou.

Indice de conținut

Intel Pentium 4: Sfârșitul unui deceniu

Lansarea lui Conroe (2007) a fost o adevărată etapă pentru Intel. A fost adio de pe desktop al Netburst (micro-arhitectură), care până acum a articulat miticul Pentium 4; precum și întoarcerea (într-un fel) la micro-arhitectura P6, pe care se va baza primul Intel Core. Deși saltul s-a produs înainte cu Pentium M pe laptopuri.

Abandonarea Netburst a adus cu sine abandonarea frecvențelor sale înalte, precum și tehnologiile dezvoltate pentru aceasta (cum ar fi Hyper-Threading ) pe termen scurt; dar aceasta nu a fost o decizie arbitrară.

Pentium 4. Imagine: Flickr, JiahuiH

Beneficiile Pentium 4 au fost înecate datorită problemelor sale grave de temperatură și scalabilitate, ceea ce a făcut ca micro-arhitectura Netburst să fie imposibilă pentru laptopuri și servere, două piețe la fel de puternice la ora actuală.

Intel Pentium 4 cu Netburst și segmentarea datelor

Aceste probleme pe care le-a prezentat Netburst au derivat în mare parte din uriașa conductă de date prin care a funcționat micro-arhitectura și din problemele cu predicția instrucțiunilor.

Aproximativ, segmentarea instrucțiunilor ( conductă de date în engleză) este o metodă de a descompune execuția unei instrucțiuni de procesor în etape și, astfel, creșterea vitezei. Fără această segmentare, ar trebui să așteptăm să terminăm de executat o instrucțiune înainte de a începe următoarea, un proces foarte lent. Cu această segmentare putem începe fiecare etapă la sfârșit.

Netburst a avut o conductă de instrucțiuni de peste 20 de segmente (31 în recenzii ulterioare), menținând constant procesorul ocupat și dând naștere la frecvențele înalte care au făcut celebrul Pentium 4.

Din păcate, o astfel de linie lungă a fost foarte nocivă pentru predicția de instrucțiuni deja numită, deoarece, dacă această predicție a eșuat, numărul de etape pe care procesorul a trebuit să le refacă era imens. Mai mult, menținerea unor astfel de frecvențe înalte ineficient a adus o problemă serioasă de temperatură. Intel a intrat într-un zid fizic care nu a putut sări cu această arhitectură.

Arhitectura de bază prin Conroe

Ca urmare a acestor probleme, am văzut nașterea micro-arhitecturii Core. Intel a făcut un pas înapoi și a regândit strategia sa de dezvoltare; Ei nu ar mai căuta cele mai mari frecvențe posibile, ci eficiența maximă printr-un set mic și funcțional.

Aceștia au găsit această eficiență dezvoltând experimentul realizat cu procesorul Pentium M, derivat din micro-arhitectura P6 numită deja, predecesorul lui Netburst.

DIE interiorul unui Core 2 Duo.

Pentium M împărtășește multe asemănări cu ceea ce va deveni mai târziu Core, cum ar fi setul de instrucțiuni în 12 etape (crescut la 14) sau aspectul memoriei L2 (crescut ulterior). În plus, a crescut numărul de unități de execuție la patru și a introdus tehnologii noi axate pe scalabilitatea sa, cum ar fi Micro-Core.

Intel a lansat în 2007 Conroe procesoarele Intel Core 2 Duo, evidențiind modelele E6400, E6600 și X6800 din gama extremă; precum și diferite iterații ale arhitecturii în scopuri diferite, în care Merom se remarcă pentru piața portabilă și Kentsfield pentru procesoarele sale cu patru nuclee, Core 2 Quad (evidențiind Q6600).

Nehalem: „tacul” după „tic”

În 2007, Intel a introdus curiosul model „tic-tac”. Planificare pe termen lung (denumite în mod obișnuit foaie de parcurs ) pentru dezvoltarea și lansarea arhitecturilor tale. În acest model, „tic” corespunde îmbunătățirii procesului de fabricație (reducerea DIE), în timp ce „tac” este atribuit modificărilor arhitecturii.

Tacul de la lansarea lui Conroe a fost Nehalem, arhitectura care va aduce la viață primele procesoare moderne Intel Core, precum și primirea mărcilor i3, i5 și i7.

Un salt generațional în seria Intel

Conroe a trăit mai multe revizuiri de-a lungul celor doi ani de viață: Wolfdale, Yorkfield sau Woodcrest sunt câteva exemple, dar prima generație a săriturii în cadrul Intel Core ar fi Nehalem.

Această arhitectură a urmat aceleași principii de eficiență și scalabilitate pe care Intel le-a căutat după îndepărtarea de Netburst, dar a salvat unele dintre caracteristicile care au definit această microarhitectură.

Intel Pentium în interiorul Nehalem

Interiorul Nehalem. Imagine: Appaloosa (Wikimedia Commons)

Cu Nehalem se vor întoarce conductele cu mai mult de douăzeci de etape, precum și tehnologii precum Hyper-Threading ; dar problemele de predicție au dispărut și ele, datorită utilizării unui predictor de nivel secundar și îmbunătățirii altor tehnologii conexe, cum ar fi detectorul de bucle . În plus, unele dintre caracteristicile care au definit Conroe au fost menținute, trăgând cu ea bazele acestei arhitecturi.

Pentru a evita problemele din trecut, Intel a început să aplice o regulă proporțională din dezvoltarea arhitecturii în sine, toate caracteristicile arhitecturii care cresc consumul procesorului ar trebui să aibă un dublu impact asupra performanței sale.

Mai mult, a fost o arhitectură dezvoltată cu modularitate în minte. Nucleele care au format fiecare cip au fost independente și replicabile, făcând ușor crearea procesoarelor cu configurații de bază diferite și extinderea arhitecturii către piața portabilă sau lumea serverului.

Vă recomandăm să citiți următoarele ghiduri și tutoriale:

Cu Nehalem, Intel a fost conștient de faptul că nu a căzut în aceleași probleme Netburst. Un obiectiv pe care credem că a fost capabil să-l atingă.

Fontul RetailEdge