Intel pentium 4: історія, що я маю на увазі на ПК та його вплив

Intel Pentium 4 відбулася докорінною зміною у світі ПК і полягає в тому, що з кінцем цілого десятиліття, що ховається за кутом, це ідеальний момент на порталі, такому як Professional Review, щоб підвести підсумки того, що призвело нас до того, куди ми зустрічаємось сьогодні.

Автомобілем цієї поїздки стане стрибок з Netburst до Nehalem на процесорах Intel; або що таке саме, прощання процесорів Pentium 4, що проходять через Core 2 (і Core 2 Quad) перед нинішнім Intel Core. Подорож більше двох десятиліть і основи якої ми можемо побачити не скоро. Не дивно, що, як кажуть, ця історія є стимулом для початку заново.

Зміст індексу

Intel Pentium 4: Кінець десятиліття

Запуск Conroe (2007) став справжньою віхою для Intel. Це було прощання на робочому столі Netburst (мікро-архітектура), яке до цих пір формулювало міфічний Pentium 4; а також повернення (певним чином) до мікро-архітектури P6, на якій буде базуватися перший Intel Core. Хоча стрибок відбувся раніше через Pentium M на ноутбуках.

Відмова від Netburst призвела до відмови від його високих частот, а також розроблених для нього технологій (таких як Hyper-Threading ) в короткий термін; але це не було довільним рішенням.

Пентій 4. Зображення: Flickr, JiahuiH

Переваги Pentium 4 були витіснені через його серйозні проблеми з температурою та масштабуванням, що зробило мікро-архітектуру Netburst нездійсненною для ноутбуків та серверів, два ринки настільки потужні на той час, як сьогодні.

Intel Pentium 4 з сегментацією Netburst та даних

Ці проблеми, представлені Netburst, випливали здебільшого з величезного конвеєра даних, через який функціонувала мікро-архітектура, та з проблем із передбаченням інструкцій.

Приблизно сегментація інструкцій ( конвеєр даних англійською мовою) - це метод розкласти виконання інструкцій процесора поетапно і таким чином збільшити її швидкість. Без цієї сегментації нам доведеться чекати закінчення виконання однієї інструкції перед початком наступного, дуже повільного процесу. За допомогою цієї сегментації ми можемо починати кожен етап, як він закінчується.

Netburst мав інструкцію з більш ніж 20 сегментів (31 у наступних оглядах), постійно підтримуючи процесор зайнятим і спричиняючи високі частоти, завдяки чому Pentium 4 став відомим.

На жаль, такий довгий рядок був дуже згубним для вже названого прогнозування інструкцій, оскільки якщо це прогнозування не вдалося, кількість етапів, які процесор повинен був повторити, була величезною. Крім того, підтримка таких високих частот неефективно спричинила серйозну температуру. Intel наткнувся на фізичну стіну, яка не змогла стрибати з цією архітектурою.

Основна архітектура через Conroe

Саме в результаті цих проблем ми побачили народження Core мікро-архітектури. Intel зробила крок назад і переосмислила свою стратегію розвитку; Вони більше не прагнуть максимально високих частот, але максимальної ефективності через невеликий та функціональний набір.

Вони знайшли цю ефективність, розробивши експеримент, виконаний з процесором Pentium M, похідним від вже названої мікро-архітектури P6, попередника Netburst.

DIE інтер'єр Core 2 Duo.

Pentium M має багато схожого з тим, що згодом стане Core, таким як 12-ступінчастий набір інструкцій (збільшений до 14) або макет пам'яті L2 (згодом збільшений). Крім того, він збільшив кількість одиниць виконання до чотирьох і ввів нові технології, орієнтовані на його масштабованість, такі як Micro-Core.

Intel випустила під Conroe в 2007 році процесори Intel Core 2 Duo, виділяючи моделі E6400, E6600 та X6800 в надзвичайному діапазоні; а також різні ітерації архітектури для різних цілей, де Merom виділяється на портативний ринок, а Kentsfield - для своїх чотирьохядерних процесорів, Core 2 Quad (виділяючи Q6600).

Nehalem: "tac" після "tic"

У 2007 році Intel представила цікаву модель "tic-tac". Довгострокове планування (зазвичай називається дорожні карти ) для розробки та запуску ваших архітектур. У цій моделі "тик" відповідає поліпшенню виробничого процесу (зменшенню DIE), тоді як "tac" приписується змінам в архітектурі.

Таком після запуску Conroe став Nehalem, архітектура, яка б оживила перші сучасні процесори Intel Core, а також привітала бренди i3, i5 та i7.

Генеральний стрибок у серії Intel

Протягом двох років життя Conroe провів кілька ревізій: Wolfdale, Yorkfield або Woodcrest - кілька прикладів, але стрибок першого покоління в Intel Core був би Nehalem.

Ця архітектура дотримувалася тих самих принципів ефективності та масштабованості, які Intel прагнула відійти від Netburst, але врятувала деякі характеристики, що визначали цю мікро-архітектуру.

Intel Pentium всередині Nehalem

Інтер'єр Нехалема. Зображення: Аппалуза (Вікісховище)

З Nehalem повернуться трубопроводи з більш ніж двадцятьма стадіями, а також такі технології, як Hyper-Threading ; але проблеми з передбаченням також зникли завдяки використанню прогноктора другого рівня та вдосконаленню інших суміжних технологій, таких як циклічний детектор. Крім того, деякі характеристики, що визначали Конро, зберігалися, перетягуючи основи цієї архітектури з собою.

Щоб уникнути проблем минулого, Intel почала застосовувати правило пропорції від самої розробки архітектури, всі функції архітектури, що збільшують споживання процесора, повинні мати подвійний вплив на його продуктивність.

Крім того, це була архітектура, розроблена з урахуванням модульності. Сердечники, що складаються з кожного чіпа, були незалежними та повторюваними, що полегшує створення процесорів з різною базовою конфігурацією та розширення архітектури на портативний ринок або світ сервера.

Рекомендуємо прочитати наступні посібники та навчальні посібники:

З Nehalem, Intel усвідомлював, що не потрапляє в ті ж проблеми Netburst. Мета, яку ми вважаємо, йому вдалося досягти.

RetailEdge шрифт