Intel Pentium 4 2,4 Ghz

Intel Pentium 4 2,4 Ghz

Introdotto sul mercato nel mese di Novembre 2000, il processore Intel Pentium 4 ha subito due principali evoluzioni nel corso della sua ancor breve storia: nel mese di Agosto 2001 al package su Socket 423, introdotto al debutto del processore, è stato affiancato quello su Socket 478, di dimensioni molto più ridotte, che ha via via sostituito quello Socket 423. Al momento attuale tutti i processori Pentium 4 commercializzati sono basati su package 478.

Ad inizio 2002 Intel ha introdotto sul mercato il nuovo Core Northwood, basato su processo produttivo a 0.13 micron e dotato di 512 Kbytes di cache L2. Questa innovazione ha permesso di ottenere un boost prestazionale, a parità di frequenza di clock, rispetto alla precedente versione di Core Willamette, grazie al raddoppio della cache L2 (da 256 Kbytes a 512 Kbytes); inoltre, la riduzione del processo produttivo dagli 0.18 micron del Core Willamette ha permesso di ottenere margini ben più elevati in termini di frequenza di clock, al punto che si prevede il raggiungimento della soglia di 3 Ghz tra la fine del 2002 e l'inizio del 2003.

Gli ultimi tre numeri riportati sul Core del processore sono quelli "512", come il quantitatito di cache L2 integrata nel Core delle cpu

Le principali caratteristiche tecniche della cpu Pentium 4 sono elencate qui di seguito:

• Pipeline molto lunghe: uno dei motivi che spiega le elevate frequenze di clock disponibili per i processori Pentium 4 è proprio la lunghezza delle pipeline. Ovviamente, più lunghe sono le pipeline di calcolo, meno ne si potrà completare nell'unità di tempo; al contrario, però, la maggior lunghezza della pipeline permette di ottenere frequenze di lavoro più elevate e, di conseguenza, un maggior numero di operazioni eseguite nell'unità di tempo.
• Unità di Branch Prediction: l'utilizzo di pipeline molto lunghe pemette di salire di clock molto facilmente a parità di processo produttivo, ma ha quale limite il rischio di perdere fasi di calcolo, all'interno della pipeline, qualora parte dell'operazione non vada a buon fine. Un'unità di Branch Prediction molto avanzata permette di minimizzare questi rischi e ottimizzare, pertanto, tutte le fasi dell'esecuzione delle istruzioni.
• Rapid Execution Engine: due delle unità ALU (Arithmetic Logic Units) integrate nei processori Pentium IV operano ad una frequenza di lavoro doppia rispetto a quella di clock; le prestazioni di queste unità ALU permettono di minimizzare gli effetti negativi dati dalla lunghezza delle pipeline, soprattutto nell'esecuzione di calcoli interi.
• Hardware Prefetch: il processore è in grado di prevedere quale dato verrà richiesto all'interno della pipeline per l'esecuzione delle operazioni; il dato che si ritiene verrà utilizzato viene preso e memorizzato nella memoria cache, così che sia immediatamente disponibile non appena se ne richiede l'impiego. Ovviamente, se la previsione è corretta se ne ottiene un vantaggio in termini di prestazioni complessive; qualora invece essa non lo sia si otterrà uno spreco sia di memoria cache sia di bandwidth della memoria.
• Bus Quad Pumped: il bus di sistema dei processori Pentium IV opera a 100 Mhz ma è del tipo quad pumped, cioè offre un quantitativo di bandwidth equivalente a quello di un sistema con bus a 400 Mhz, quindi pari a 3.2 Gbytes al secondo come massimo teorico. La memoria utilizzata in questi sistemi è del tipo Rambus PC800, operante a 400 Mhz di clock su due bus paralleli a 16 bit ciascuno, per una bandwidth complessiva di picco che anche in questo caso è pari a 3.2 Gbytes al secondo.
• SSE2: il set di istruzioni SSE, introdotto con i processori Intel Pentium III, è stato ulteriormente migliorato e ora prende il nome di SSE2. Qualora si utilizzi codice ottimizzato, questo set di istruzioni 3D pemette un aumento delle prestazioni in modo particolare con applicazioni di grafica professionale o che richiedono numerose elaborazioni 3D.

La tabella sottostante riporta tutte le versioni di procesore Intel Pentium 4 commercializzate da Novembre 2000:

La versione di cpu con clock a 2 Ghz è stata commercializzata sia con Core Willamette che con quello Northwood; dal mese di Gennaio 2002, come già segnalato, Intel ha avviato la produzione con core Northwood anche di cpu Pentium 4 con clock di 1,6 Ghz e 1,8 Ghz, contraddistinguendole con la sigla A così da non confonderle con le precedenti versioni basate su Core Willamette. Rispetto a queste, vantano prestazioni superiori per via del maggior quantitativo di cache L2, oltre che una inferiore dissipazione termica per via del processo produttivo a 0.13 micron.