Процессор Intel® Pentium® 4, наиболее совершенный и мощный процессор корпорации Intel, имеет в своей основе новую микроархитектуру Intel® NetBurst™. Процессор предназначен для работы таких приложений, как передача потокового видео и звука по Интернету, создание видео-материалов, приложения распознования речи, обработка трехмерной графики, игры, мультимедиа и многозадачные среды, которые позволяют конечному пользователю реально почувствовать и оценить его высокую производительность. Процессор Intel Pentium 4 обеспечивает производительность исключительно высокого уровня для широкого круга обычных и профессиональных пользователей настольных компьютеров и рабочих станций начального уровня.

Производительность
Процессор Pentium 4 создает основу для решений нового поколения, которые реализуют его широкие возможности и позволят конечным пользователям на деле почувствовать и и оценить высокую производительность процессора. Для ознакомления с широким набором характеристик производительности процессора посетите web-сайт корпорации Intel:
http://www.intel.ru/procs/perf/.

Характеристики

• Процессор Pentium® 4 выпускается с тактовыми частотами 1,3 ГГц, 1,4 ГГц и 1,5 ГГц.
• Построен на базе новой микроархитектуры Intel NetBurst.
• Поддерживается набором микросхем Intel® 850.
• Полностью совместим с существующим программным обеспечением на базе архитектуры Intel.
• Потоковые SIMD-расширения SSE2.
• Использует улучшенную технологию Intel® MMX™.
• Кэш-память процессора Pentium® 4 поддерживает до 4 ГБ адресуемой памяти и до 64 ГБ масштабируемой физической системной памяти.
• Работает в системах с однопроцессорной конфигурацией.
• Разработан по 0,18-мкм технологии корпорации Intel.

Наиболее совершенный и мощный процессор корпорации Intel для настольных ПК и рабочих станций начального уровня
Процессор Intel Pentium 4 с тактовыми частотами 1,3 ГГц, 1,4 и 1,5 ГГц предназначен для настольных ПК, а также рабочих станций начального уровня. Процессор совместим с предыдущим поколением процессоров на базе архитектуры Intel.

Микроархитектура Intel® NetBurst™
Микроархитектура Intel® NetBurst™ обеспечивает процессору ряд новых характеристик, включая технологию гиперконвейерной обработки, системную шину с частотой 400 МГц, кэш-память с отслеживанием выполнения команд и блок быстрого исполнения команд, а также ряд усовершенствованных функций (кэш-память с улучшенной передачей данных (Advanced Transfer Cache); улучшенная технология динамического исполнения; расширенный блок вычислений с плавающей запятой и обработки мультимедиа) и потоковые SIMD-расширения SSE2. Появление новых функций и возможностей стало возможным лишь благодаря изменениям процессорной технологии, технологических процессов и схемотехники и не могло быть реализовано ранее в промышленных масштабах. Ниже приводятся характеристики и преимущества новой архитектуры.

Технология гиперконвейерной обработки
Технология гиперконвейерной обработки микроархитектуры NetBurst позволяет удвоить глубину конвейера по сравнению с микроархитектурой Р6, используемой сегодня в процессорах Inte® Pentium® III. Конвейер предсказания ветвлений/возвратов реализован в микроархитектуре NetBurst с глубиной конвейерной обработки в 20 шагов (в Р6 - в 10 шагов). Применение описываемой технологии приводит к повышению производительности, тактовой частоты и масштабируемости процессора.

Системная шина с частотой 400 МГц
Процессор Pentium 4 поддерживает самую высокопроизводительную системную шину, обеспечивающую обмен данными между процессором и другими компонентами с тактовой частотой 3,2 Гбит/с. Это происходит за счет использования схемы передачи сигналов, организованной на физическом уровне, позволяющей передавать 4х-кратно увеличенный пакет данных по 100-МГц шине, а также схемы буферизации, обеспечивающие передачу данных с частотой 400 МГц. Соответствующая величина для системной шины с тактовой частотой 133 МГц процессора Pentium® III равна 1,06 Гбит/с.

Кэш-память первого уровня с отслеживанием выполнения команд
Помимо кэш-памяти данных объемом 8 КБ, процессор Pentium 4 имеет кэш-память первого уровня с отслеживанием выполнения команд, которая хранит до 12 000 декодированных микроопераций в порядке их выполнения. Это увеличивает производительность за счет исключения декодера из системы основных команд и делает более эффективным использование кэш-памяти, так как команды, имеющие ответвления, не отсылаются в память. В результате удается передать большой объем команд в исполнительные блоки процессора и уменьшить общее время, требуемое на возврат из тех ответвлений, которые были неправильно предсказаны.

Блок быстрого исполнения команд (Rapid Execution Engine)
Два блока арифметической логики процессора Pentium 4 работают с частотой, превышающей тактовую частоту процессора в 2 раза. Это позволяет выполнять основные целочисленные команды (сложение, вычитание, логическое И, логическое ИЛИ) с двойной тактовой частотой. Например, блок быстрого исполнения команд процессора Pentium 4 с тактовой частотой 1,5 ГГц работает с частотой 3 ГГц.

Кэш-память с улучшенной передачей данных второго уровня объемом 256 КБ
Кэш-память с улучшенной передачей данных (Advanced Transfer Cache - ATC) второго уровня имеет объем 256 КБ и обеспечивает более скоростной канал данных между кэш-памятью второго уровня и ядром процессора. Она состоит из интерфейса объемом 256 бит (32 байта), передающего данные на каждый такт частоты ядра процессора. В результате процессор Pentium 4 с тактовой частотой 1,5 ГГц может обеспечить скорость передачи данных 48 ГБ/с. Напомним, что соответствующая скорость передачи данных для процессора Pentium® III с тактовой частотой 1 ГГц равна 16 ГБ/с. Кэш-память с улучшенной передачей данных второго уровня имеет следующие характеристики:

• Неблокируемая, полноскоростная кэш-память второго уровня
• 8-канальная организация
• 256-разрядная шина данных кэш-памяти второго уровня
• Ввод/вывод данных в кэш-память на каждом такте

Улучшенное динамическое исполнение команд
Блок улучшенного динамического исполнения команд представляет собой весьма сложное устройство, которое состоит из отдельных блоков, отвечающих за выполнение команд. Процессор Pentium 4 может просматривать на лету 126 команд и обрабатывать в конвейерном режиме до 48 операций и 24 хранящихся в памяти команд. Он также имеет усовершенствованный алгоритм предсказания ветвлений, обеспечивающий уменьшение числа ложных предсказаний примерно на 33% по сравнению с аналогичным показателем процессоров поколения P6. Это осуществляется с помощью буфера ветвлений объемом 4 КБ, который хранит больше информации об истории ветвлений, имевших место ранее, а также более совершенного алгоритма предсказания ветвлений.

Улучшенный блок вычислений с плавающей запятой и обработки мультимедиа
Процессор Pentium 4 расширяет регистры операций с плавающей запятой до полных 128 бит и добавляет дополнительный регистр для передачи данных, что повышает производительность работы приложений с плавающей запятой и мультимедийных приложений.

Потоковые SIMD-расширения SSE2
Микроархитектура Intel NetBurst расширяет возможности SIMD с помощью добавления 144 новых команд, обеспечиваемых технологиями MMX и SSE. Эти команды включают в себя 128-разрядные целочисленные арифметические SIMD-операциии и 128-разрядные SIMD-операции с плавающей запятой двойной точности. Эти новые команды уменьшают общее число команд, требуемых для выполнения конкретной программной задачи, в результате давая дополнительный выигрыш в производительности. Они ускоряют выполнение целого ряда приложений, включая приложения обработки видео, речи, изображений и фотоснимков, шифрования, а также финансовые, технические и научные приложения.

Средства тестирования и мониторинга системы

• Встроенный алгоритм самотестирования (BIST) осуществляет поиск ошибки в микрокоде и в больших логических матрицах, а также тестирование кэш-памяти команд, кэш-памяти данных, буферов ассоциативной трансляции (Translation Lookaside Buffers - TLB) и устройств постоянной памяти (ROM).
• Стандартный порт доступа к тестированию IEEE 1149.1 (Standard Test Access Port )и механизм сканирования границ обеспечивают тестирование процессора Pentium 4 и системных соединений с помощью стандартного интерфейса.
• Внутренние счетчики контролируют работу процессора и проводят подсчет событий.
• Новая функция - мониторинг термического состояния позволяет конструировать системные платы более экономно, учитывая не теоретически максимальные, а ожидаемые величины потребляемой энергии.

В процессоре Pentium 4 возможны конструктивные дефекты или погрешности (errata). Сведения о выявленных погрешностях и отклонениях предоставляются по запросу.

www.intel.ru