Intel pentium 4: historie, co tím myslím na počítači a jeho vlivu

Intel Pentium 4 byl radikální změnou ve světě počítačů a je to, že s koncem celé dekády číhající za rohem, je to ideální okamžik v rámci portálu, jako je Professional Review, abychom zhodnotili, co nás vedlo na místo, kde setkáváme se dnes.

Vozidlem pro tuto cestu bude skok z Netburstu do Nehalemu na procesorech Intel; nebo co je stejné, rozloučení procesorů Pentium 4, které prochází Core 2 (a Core 2 Quad) před současným Intel Core. Cesta trvající více než dvě desetiletí, jejíž základy možná brzy neuvidíme. Není divu, že příběh je považován za nájemce, který má začít znovu.

Index obsahu

Intel Pentium 4: Konec dekády

Zahájení programu Conroe (2007) bylo pro společnost Intel skutečným milníkem. Bylo to rozloučení na ploše Netburstu (mikroarchitektura), které až dosud artikulovalo mýtický Pentium 4; stejně jako návrat (svým způsobem) k mikroarchitektuře P6, na které by byl založen první procesor Intel Core. Ačkoli k skoku došlo dříve přes Pentium M na notebookech.

Opuštění Netburstu s sebou přineslo opuštění jeho vysokých frekvencí, jakož i technologií pro něj vyvinutých (jako je Hyper-Threading ) v krátkodobém horizontu; ale nebylo to svévolné rozhodnutí.

Pentium 4. Obrázek: Flickr, JiahuiH

Výhody Pentium 4s byly utopeny jeho vážnými problémy s teplotou a škálovatelností, které způsobily, že mikroarchitektura Netburst je pro notebooky a servery nemožná, což jsou dva trhy v té době stejně výkonné jako dnes.

Intel Pentium 4 s Netburst a segmentace dat

Tyto problémy, které Netburst představoval, pocházely většinou z obrovského datového potrubí, kterým mikroarchitektura fungovala, a z problémů s predikcí pokynů.

Zhruba instrukce segmentace ( datový kanál v angličtině) je metoda rozkladu provádění instrukce procesoru ve fázích a tím zvýšení jeho rychlosti. Bez této segmentace bychom museli čekat na dokončení jedné instrukce před zahájením další, velmi pomalý proces. S touto segmentací můžeme začít každou fázi po jejím ukončení.

Netburst měl instrukční systém s více než 20 segmenty (31 v pozdějších recenzích), který neustále udržoval procesor zaneprázdněný a dával vznik vysokým frekvencím, díky nimž byl Pentium 4 slavný.

Bohužel, taková dlouhá čára byla velmi škodlivá pro již pojmenovanou predikci instrukcí, protože pokud tato predikce selhala, počet fází, které musel procesor přepracovat, byl obrovský. Navíc udržování těchto vysokých frekvencí s sebou neefektivně přineslo vážný problém s teplotou. Intel narazil na fyzickou zeď, která s touto architekturou nedokázala skočit.

Základní architektura prostřednictvím Conroe

V důsledku těchto problémů jsme viděli zrod základní mikroarchitektury. Intel udělal krok zpět a přehodnotil svou strategii rozvoje; Už by nehledali nejvyšší možné frekvence, ale maximální účinnost prostřednictvím malé a funkční sady.

Tuto účinnost zjistili vývojem experimentu prováděného s procesorem Pentium M, který byl odvozen od již pojmenované mikroarchitektury P6, předchůdce Netburstu.

DIE interiér Core 2 Duo.

Pentium M sdílí mnoho podobností s tím, co by se později stalo Core, jako je 12-stupňová instrukční sada (zvýšená na 14) nebo rozložení paměti L2 (následně zvýšené). Navíc zvýšil počet prováděcích jednotek na čtyři a zavedl nové technologie zaměřené na jeho škálovatelnost, jako je Micro-Core.

Společnost Intel uvedla v roce 2007 na procesory Intel Core 2 Duo procesory Intel Core 2 Duo s důrazem na modely E6400, E6600 a X6800 v extrémním rozsahu; stejně jako různé iterace architektury pro různé účely, kde Merom vyniká pro přenosný trh a Kentsfield pro své čtyřjádrové procesory, Core 2 Quad (zdůrazňující Q6600).

Nehalem: "tac" po "tic"

V roce 2007 společnost Intel představila zvědavý model „tic-tac“. Dlouhodobé plánování (běžně nazývané cestovní mapy ) pro vývoj a spuštění vaší architektury. V tomto modelu odpovídá „tic“ zlepšení ve výrobním procesu (snížení DIE), zatímco „tac“ je přičítán změnám v architektuře.

Tac po spuštění Conroe byl Nehalem, architektura, která oživí první moderní procesory Intel Core, a také vítá značky i3, i5 a i7.

Generační skok v řadě Intel

Conroe prožil během dvou let svého života několik revizí: Wolfdale, Yorkfield nebo Woodcrest jsou příklady, ale skok první generace v Intel Core by byl Nehalem.

Tato architektura se řídila stejnými principy účinnosti a škálovatelnosti, jaké Intel hledal po odchodu od Netburstu, ale zachránil některé vlastnosti, které definovaly tuto mikroarchitekturu.

Intel Pentium uvnitř Nehalemu

Interiér Nehalemu. Obrázek: Appaloosa (Wikimedia Commons)

S Nehalem by se vrátily potrubí s více než dvaceti stupni a technologie jako Hyper-Threading ; problémy s predikcí však také zmizely díky použití prediktoru druhé úrovně a zdokonalení dalších souvisejících technologií, jako je detektor smyčky . Kromě toho byly některé vlastnosti, které definovaly Conroe, zachovány přetažením základen této architektury.

Aby se předešlo problémům z minulosti, Intel začal používat proporční pravidlo od samotného vývoje architektury, všechny vlastnosti architektury, které zvyšují spotřebu procesoru, by měly mít dvojí dopad na jeho výkon.

Navíc to byla architektura vyvinutá s ohledem na modularitu. Jádra, která tvořila každý čip, byla nezávislá a replikovatelná, což usnadňuje vytváření procesorů s různými konfiguracemi jádra a rozšiřování architektury na přenosný trh nebo svět serverů.

Doporučujeme si přečíst následující návody a návody:

S Nehalem si Intel byl vědom toho, že nespadá do stejných problémů Netburst. Cíl, který věříme, že dokázal dosáhnout.

RetailEdge písmo