Třetí generace Pentia 4

Po více než třech letech, které uběhly od uvedení prvních procesorů Pentium 4 na trh, představila před časem spole


Po více než třech letech, které uběhly od uvedení prvních procesorů Pentium 4
na trh, představila před časem společnost Intel jejich třetí generaci nesoucí
označení Prescott. Nové P 4 se ale od svých předchůdců liší výrazněji, než by
se na první pohled mohlo zdát lze dokonce říci, že se jedná o zcela nové CPU.
Dosavadní změny v architektuře P4 byly relativně marginální. V pořadí druhé
jádro Northwood se vyznačovalo zejména větší L2 vyrovnávací pamětí a v
pozdějších variantách též podporou rychlejší systémové sběrnice. Podobně ani
technologie Hyper-Threading významně nezasáhla do vlastní architektury
procesoru. V případě jádra Prescott je tomu ale jinak vedle nárůstu
vyrovnávacích pamětí druhé a překvapivě i první úrovně totiž bylo pozměněno
celé instrukční potrubí, obvody pro odhad a predikci větvení i mnohé další
části procesoru. Nové Pentium 4 je tedy vlastně postaveno na upravené (řekněme
jedenapůlté) generaci architektury NetBurst což přináší mnohé výhody, ale i
některé zápory.

Pohled dovnitř CPU
Pro pochopení výhod a nedostatků architektury P4 "Prescott" je třeba pohlédnout
blíže na způsoby, jakými lze u moderních procesorů dosahovat vyššího výkonu.
Pokud celou problematiku velmi zjednodušíme, lze prohlásit že výkon procesoru
závisí pouze na dvou proměnných (IPC), tedy počtu instrukcí, které je procesor
schopen efektivně zpracovat v jednom pracovním cyklu, a počtu pracovních cyklů,
tedy frekvenci CPU. Zatímco procesory Pentium II a Pentium III (architektura
"P6") měly instrukční potrubí s deseti kroky, Pentium 4 dostalo do vínku
potrubí s délkou dvojnásobnou, tedy o dvaceti krocích. Díky tomu nebyly první
procesory Pentium 4 výrazně rychlejší než starší Pentium III pracující na nižší
frekvenci stejný efekt ostatně způsobuje, že například procesory AMD Athlon 64
3200+ jsou i přes nižší pracovní frekvenci (rozdíl činí 1 GHz!) přinejmenším
srovnatelné s P4 3,2 GHz.
Třetí generace Pentia 4 jde v tomto směru ještě dál instrukční potrubí totiž
bylo prodlouženo na 31 kroků, což pochopitelně usnadní budoucí zvyšování
frekvencí (první pokusy s podchlazovanými CPU Prescott předvedly schopnost
nového procesoru pracovat na frekvencích nad 4 GHz). Nevýhodou prodlouženého
instrukčního potrubí je pochopitelně opětně snížení IPC tento negativní efekt
lze ovšem omezit či eliminovat například větší vyrovnávací pamětí, kvalitnější
predikcí větvení instrukcí či zvýšením výkonu vlastních výpočetních jednotek
(např. schopnost zpracovávat komplexnější výpočty v jednom cyklu). Prakticky
všechny tyto techniky byly u nového P4 použity: vyrovnávací paměť první i druhé
úrovně byla zdvojnásobena (na 16 KB, respektive 1 MB), jednotky pro řazení
(schedule) a odhad větvení (branch prediction) pracují efektivněji a ALU
jednotky byly vylepšeny o některé nové funkce, jako je přímé celočíselné
násobení (reduced integer multiply), prováděné bez asistence jednotek FPU.

Prescott v testech
Výsledkem kombinace delšího potrubí a mnoha vylepšení v novém Pentiu 4 je tak
poněkud obtížné výkonnostní srovnání se stávající řadou Northwood. Zatímco v
některých aplikacích vede starší P4, v jiných je výkon vyrovnaný, či má lehce
navrch nové jádro Prescott. Nejzajímavější přitom je, že s nárůstem frekvence
se skóre vylepšuje ve prospěch novějšího P4 zatímco u nižších frekvencí (2,8; 3
GHz) vychází častěji lépe Northwood, u nejvyšších (3,2; 3,4 GHz) jsou výsledky
vcelku vyrovnané. Nové P4 bude přitom v prodeji paralelně se starším typem (za
přibližně stejnou cenu), odlišovat se budou pouze označením nová P4 jež jsou
dostupná na stejné frekvenci jako starší typ jsou označena písmenem E
(například Pentium 4 3,4E GHz). Prescott existuje ve verzích 2,8; 3; 3,2 a 3,4
GHz, přičemž s výjimkou nejpomalejší verze jsou všechny vybaveny technologií
Hyper-Threading. Nové procesory lze osadit do většiny základních desek s
čipovými sadami i865/875 a pravděpodobně i do základních desek s čipsety jiných
výrobců (vždy je ale dobré si kompatibilitu předem ověřit, případně
aktualizovat BIOS základní desky).
Budoucnost procesorů Pentium 4 Prescott ovšem leží zejména v nové patici LGA
775, které se dočkáme ve druhém čtvrtletí (spolu s ní bude zřejmě uvedena i
rychlejší varianta P4 3,6 GHz ta již bude k dispozici pravděpodobně pouze s
jádrem Prescott). Je možné, že nové čipové sady opět o něco zvýší výkon nového
CPU. Připravovaná patice je pro uvedení rychlejších variant P4 pravděpodobně
nutná hned z několika důvodů. Spekuluje se zejména o potřebě většího počtu
vodičů pro napájení (u nového P4 totiž překvapivě vzrostla spotřeba), nových,
výkonnějších a rozměrnějších chladičů, nového formátu základních desek "BTX" a
v neposlední řadě i plánovaného uvedení 64bitových instrukcí technologie ne
nepodobné AMD x86-64, která byla ohlášena na posledním IDF.

Druhý Prescott v redakci
Pomineme-li předsériový vzorek procesoru Prescott, který nám k testům poskytla
společnost Intel, byla společnost AT Computers vůbec prvním, kdo nám byl
schopen dodat PC sestavu s novou verzí Pentia 4, a to nejdříve s procesorem s
frekvencí 3,2 GHz, o několik týdnů později pak s 3,4GHz CPU. AC Integra 7100N
se řadí mezi nejvýkonnější multimediální PC současnosti bez obav jej lze
nasadit jako stanici pro zpracování náročné studiové grafiky, renderování a 3D
vizualizaci. Kromě již zmíněného procesoru Pentium 4 Prescott na desce Asus
P4C800 bylo PC osazeno gigabajtem DDR 433 paměti, výkonným diskem WD Raptor
(jeho plotny rotují rychlostí 10 000 ot./min) a druhým diskem WD s kapacitou
250 GB. Dostatečný výkon ve 3D byl zajištěn grafickou kartou Triplex Radeon
9800XT. Do multimediální výbavy patřila zejména zvuková karta Audigy 2 Platinum
Pro, interní televizní tuner Pinnacle Studio PCTV Pro a čtečka paměťových
karet. Optická mechanika Teac DV-W50D zvládá zápis DVD+/-RW i klasických CD.
Černá skříň "serverového" vzhledu byla zajímavě upravena akrylátové okno v
boční stěně spolu s halogenovým osvětlením umožňuje pohled do útrob PC, kde
zaujme predevším masivní chladič Zalman CNPS700A, jenž svými specifikacemi
vyhovuje potřebám chlazení nového P4.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.