Интел пентиум cpu. Какой процессор intel лучше. Какой лучше процессор Intel Celeron

Линейка процессоров Intel Pentium 4 считается самой удачной по сравнению с другими модификациями производителя, ведь в течение многих лет работы она доказала право на своё существование. В данной статье читатель сможет узнать, чем же так хороши эти процессоры, узнает их технические характеристики, а тестирование и отзывы помогут потенциальному покупателю определиться с выбором на рынке компьютерных комплектующих.

Гонка за частотами

Как показывает история, поколения процессоров сменялись одно за другим благодаря гонке производителей за частотами. Естественно, внедрялись также новые технологии, но они были не на первом плане. И пользователи, и производители понимали, что настанет день, когда эффективная частота процессора будет достигнута, и это случилось после появления четвёртого поколения Intel Pentium. 4 GHz - частота работы одного ядра - стала пределом. Кристаллу для работы требовалось слишком много электроэнергии. Соответственно, и рассеиваемая мощность в виде колоссального тепловыделения ставила под сомнение работу всей системы.

Все последующие модификации а также аналоги конкурентов стали производиться в пределах 4 ГГц. Тут уже вспомнили про технологии с использованием нескольких ядер и внедрение специальных инструкций, которые способны оптимизировать работу по обработке данных в целом.

Первый блин комом

В сфере высоких технологий монополия на рынке ни к чему хорошему привести не может, в этом уже убедились многие производители электроники на собственном опыте (диски DVD-R были заменены на DVD+R, а ZIP-дисковод вообще канул в Лету). Однако компании Intel и Rambus решили всё-таки хорошо заработать и выпустили совместный многообещающий продукт. Так на рынке появился первый Pentium 4, который работал на Socket 423 и на очень высокой скорости общался с оперативной памятью Rambus. Естественно, многие пользователи пожелали стать владельцами самого быстрого компьютера в мире.

Стать монополистами на рынке двум компаниям помешало открытие двухканального режима памяти. Проведённые тестирования новинки показали колоссальный прирост производительности. Новой технологией тут же заинтересовались все производители компьютерных комплектующих. А первый процессор Pentium 4 вместе с сокетом 423 стал историей, ведь производитель не обеспечил платформу возможностью модернизации. На данный момент комплектующие под эту платформу востребованы, как оказалось, ряд государственных предприятий успели закупить сверхбыстрые компьютеры. Естественно, замена комплектующих на порядок дешевле полного апгрейда.

Шаг в правильном направлении

У многих владельцев персональных компьютеров, которые не играют в игры, а предпочитают работать с документацией и просматривать мультимедиа контент, до сих пор установлен Intel Pentium 4 (Socket 478). Миллионы тестов, проведённых профессионалами и энтузиастами, показывают, что мощности данной платформы достаточно для всех задач рядового пользователя.

Данная платформа использует две модификации ядер: Willamette и Prescott. Судя по характеристикам, отличия между двумя процессорами незначительные, в последней модификации добавлена поддержка 13 новых инструкций для оптимизации данных, получивших краткое название SSE3. Частотный диапазон работы кристаллов находится в пределах 1,4-3,4 ГГц, что, по сути, и удовлетворяет требования рынка. Производитель рискнул ввести дополнительную ветку процессоров под сокет 478, которые должны были привлечь внимание любителей игр и оверлокеров. Новая линейка получила название Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Преимущества и недостатки 478 сокета

Судя по отзывам ИТ-специалистов, процессор Intel Pentium 4, работающий на платформе 478 сокета, является до сих пор довольно востребованным. Не каждый владелец компьютера может позволить себе модернизацию, которая требует приобретения трёх базовых комплектующих (материнская плата, процессор и оперативная память). Ведь для большинства задач, для улучшения производительности всей системы достаточно установить более мощный кристалл. Благо вторичный рынок ими переполнен, ведь процессор намного долговечнее той же материнской платы.

И если производить апгрейд, то внимание нужно уделить самым мощным представителям в данной категории Extreme Edition, которые до сих пор показывают достойные результаты в тестах на производительность. Недостатком мощных процессоров под является большая рассеиваемая мощность, которая требует хорошего охлаждения. Поэтому к расходам пользователя добавится и необходимость приобретения достойного кулера.

Процессоры по низкой цене

Читатель однозначно сталкивался на рынке с моделями процессоров Intel Pentium 4, имеющих в маркировке надпись Celeron. По сути - это младшая линейка устройств, которая обладает меньшей мощностью за счёт уменьшения инструкций и отключения блоков внутренней памяти микропроцессора (кэш). Рынок Intel Celeron нацелен на пользователей, которым прежде всего важна цена компьютера, а не его производительность.

Среди пользователей бытует мнение, что младшая линейка процессоров является отбраковкой в процессе производства кристаллов Intel Pentium 4. Истоком данного предположения является ажиотаж на рынке в далёком 1999 году, когда группа энтузиастов доказала общественности, что Pentium 2 и его младшая модель Celeron являются одним и тем же процессором. Однако за прошедшие годы ситуация в корне изменилась, и производитель имеет отдельную линию по выпуску недорогого устройства для нетребовательных покупателей. К тому же нельзя забывать о конкуренте AMD, который претендует на то, чтобы вытеснить компанию Intel с рынка. Соответственно, все ценовые ниши должны быть заняты достойной продукцией.

Новый виток эволюции

Многие специалисты в области компьютерных технологий считают, что именно появление на рынке процессора Intel Pentium 4 Prescott открыло эпоху устройств с несколькими ядрами и завершило гонку за гигагерцами. С появлением новых технологий производителю пришлось перейти на сокет 775, который и помог раскрыть потенциал всех персональных компьютеров в работе с ресурсоёмкими программами и динамическими играми. По статистике, более 50% всех компьютеров на планете работают на легендарном разъёме Socket 775 от компании Intel.

Появление процессора Intel привело к ажиотажу на рынке, ведь производитель на одном ядре умудрился запустить два потока инструкций, создав прообраз двухъядерного устройства. Технология получила название Hyper-threading и на сегодня является передовым решением при производстве самых мощных кристаллов в мире. Не останавливаясь на достигнутом, компания Intel презентовала технологии Dual Core, Core 2 Duo и Core 2 Quad, которые на аппаратном уровне имели по несколько микропроцессоров на одном кристалле.

Двуликие процессоры

Если ориентироваться на критерий «цена-качество», то в фокусе однозначно окажутся процессоры с двумя ядрами. Их низкая себестоимость и отличная производительность дополняют друг друга. Микропроцессоры Intel Pentium Dual Core и Core 2 Duo являются самыми продаваемыми в мире. Их основное отличие между собой в том, что последний имеет два физических ядра, которые работают независимо друг от друга. А вот процессор Dual Core реализован в виде двух контроллеров, которые установлены на одном кристалле и их совместная работа неразрывно связана между собой.

Частотный диапазон устройств, имеющих два ядра, немного занижен и колеблется в пределах 2-2,66 ГГц. Вся проблема - в рассеиваемой мощности кристалла, который сильно греется на повышенных частотах. Примером служит вся восьмая линейка Intel Pentium D (D820-D840). Именно они получили первыми два раздельных ядра и рабочие частоты свыше 3 ГГц. Потребляемая мощность этих процессоров составляет в среднем 130 Вт (в зимнее время вполне приемлемый обогреватель комнаты для пользователей).

Перебор с четырьмя ядрами

Новинки с четырьмя ядрами Intel(R) Pentium(R) 4 явно были рассчитаны на пользователей, которые предпочитают приобретать комплектующие с большим запасом на будущее. Однако рынок программного обеспечения вдруг остановился. Разработка, тестирование и внедрение приложений производится для устройств, имеющих одно или два ядра максимум. А как же быть с системами, состоящими из 6, 8 и более микропроцессоров? Обычный маркетинговый ход, ориентированный на потенциальных покупателей, которые желают приобрести сверхмощный компьютер или ноутбук.

Как с мегапикселями на фотоаппарате - лучше не тот, где написано 20 Мп, а устройство с большей матрицей и фокусным расстоянием. А в процессорах погоду делает набор инструкций, которые обрабатывают программный код приложения и выдают результат пользователю. Соответственно, программисты должны этот самый код оптимизировать так, чтобы микропроцессор его быстро и без ошибок обрабатывал. Так как слабых компьютеров на рынке большинство, то разработчикам выгодно создавать нересурсоёмкие программы. Соответственно, большая мощность компьютера на данном этапе эволюции не нужна.

Владельцам процессора Intel Pentium 4 желающим произвести модернизацию с минимальными затратами, профессионалы рекомендуют посмотреть в сторону вторичного рынка. Но для начала нужно выяснить технические характеристики установленной в системе материнской платы. Сделать это можно на сайте производителя. Интересует раздел «поддержка процессоров». Далее в средствах массовой информации необходимо найти и, сравнив с характеристиками материнской платы, выбрать несколько достойных вариантов. Не помешает изучить отзывы владельцев и ИТ-специалистов в СМИ по выбранным устройствам. После чего можно заняться поиском необходимого процессора, бывшего в употреблении.

Для многих платформ, поддерживающих работу микропроцессоров с четырьмя ядрами, рекомендуется устанавливать Intel Core Quad 6600. Если система умеет работать только с двухъядерными кристаллами, то стоит поискать серверный вариант Intel Xeon или инструмент для оверлокера Intel Extreme Edition (естественно, под сокет 775). Их стоимость на рынке находится в пределах 800-1000 рублей, что на порядок дешевле любого апгрейда.

Рынок мобильных устройств

Помимо стационарных компьютеров, процессоры Intel Pentium 4 устанавливались также на ноутбуки. Для этого производителем была создана отдельная линейка, которая в своей маркировке имела букву «М». Характеристики мобильных процессоров были идентичны стационарным компьютерам, однако частотный диапазон явно был занижен. Так, самым мощным среди процессоров для ноутбуков считается Pentium 4M 2,66 ГГц.

Однако с развитием платформ в мобильных версиях всё так напутано, что сам производитель Intel до сих пор не предоставил дерево развития процессоров на своём официальном сайте. Используя 478-контактную платформу в ноутбуках, компания изменяла лишь технологию обработки процессорного кода. В результате, на одном сокете удалось развести целый "зоопарк" процессоров. Самым популярным, по статистике, принято считать кристалл Intel Pentium Dual Core. Дело в том, что это самое дешёвое устройство в производстве, и его рассеиваемая мощность ничтожно мала по сравнению с аналогами.

Гонка за энергосбережением

Если для компьютеров потребляемая процессором мощность не является для системы критичной, то для ноутбука ситуация кардинально меняется. Тут устройства Intel Pentium 4 были вытеснены менее энергозависимыми микропроцессорами. И если читатель познакомится с тестами мобильных процессоров, то он увидит, что по производительности старый Core 2 Quad из линейки Pentium 4 не сильно отстаёт от более современного кристалла Core i5, а вот энергопотребление последнего в 3,5 раза меньше. Естественно, такое различие сказывается на автономности работы ноутбука.

Проследив за рынком мобильных процессоров, можно обнаружить, что производитель снова вернулся к технологиям прошлого десятилетия и начинает активно устанавливать во все ноутбуки продукты Intel Atom. Только не нужно их сравнивать с маломощными процессорами, устанавливаемыми на нетбуки и планшеты. Это совершенно новые, технологичные и очень производительные системы, имеющие на борту 2 или 4 ядра и способные принять участие в тестировании приложений или игр наравне с кристаллами Core i5/i7.

В заключение

Как видно из обзора, легендарный процессор Intel Pentium 4, характеристики которого претерпели изменений за многие годы, не только имеет право на сосуществование с новыми линейками производителя, но и успешно конкурирует в сегменте «цена-качество». И если речь идёт об апгрейде компьютера, то перед совершением важного шага стоит понять, есть ли смысл менять шило на мыло. В большинстве случаев, особенно когда речь идёт о производительных играх, профессионалы рекомендуют произвести модернизацию заменой видеокарты. Также многие пользователи не знают, что слабым звеном компьютера в динамических играх является жёсткий магнитный диск. Замена его на SSD-накопитель способна увеличить производительность компьютера в несколько раз.

Относительно мобильных устройств ситуация несколько другая. Работа всей системы сильно зависима от температуры внутри корпуса ноутбука. Понятно, что мощный процессор в пиковых нагрузках приведёт к торможениям или полному отключению устройства (много негативных отзывов этот факт подтверждают). Естественно, при покупке ноутбука для игр нужно уделить внимание экономичности процессора в плане энергопотребления и достойного охлаждения всех комплектующих.

Pentium D 820 Производство: с 2005 по 2008 Производитель: Intel Частота ЦП : 2,66-3,6 ГГц Частота FSB : 533-800 МГц Технология производства:
КМОП , 90-65 нм Наборы инструкций : IA-32 , MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , EM64T Микроархитектура : NetBurst Разъём : Socket 775 Ядра :

• Smithfield
• Presler

Pentium D (произносится: Пентиум Дэ ) - серия двухъядерных процессоров семейства Pentium 4 компании Intel .

Разработаны Центром исследований и разработок Intel Хайфе (Израиль), впервые продемонстрированы 25 мая 2005 года на весеннем форуме для разработчиков Intel (IDF).

Pentium D имеет микроархитектуру NetBurst , как и все модели Pentium 4 (буква «D», в названии, расшифровывается как Dual - двойной, и указывает на наличие двух ядер). Pentium D стал первым двухъядерным процессором архитектуры x86-64, предназначенным для персональных компьютеров, хотя в апреле 2005 года AMD выпустила двухъядерные процессоры серии Opteron , предназначенные для серверов. Двухъядерные процессоры других архитектур существовали и ранее, например IBM PowerPC -970MP (G5).

На самом деле, AMD заявила о разработке двухъядерных процессоров раньше Intel. Однако, вскоре обнаружились проблемы с повышенным тепловыделением у процессоров Pentium 4. Это заставило Intel сменить политику, и, чтобы первой выпустить двухъядерные процессоры, Intel начала разработку ядра под кодовым названием Smithfield.

Smithfield

Процессоры были анонсированы 25 мая 2005 года. Smithfield разрабатывался в спешке (вскоре после выхода процессора Intel это признала), поэтому процессоры на этом ядре получились не очень удачными. Ядро представляет собой два кристалла Prescott , размещенных на одной подложке. Smithfield, как и Prescott, производился по 90 нм технологии и имел все недостатки ядра Prescott. Чтобы процессор соответствовал требованиям TDP 130 Вт, было решено ограничить максимальную частоту значением 3,2 ГГц, а младшая модель имела частоту 2,6 ГГц. Как известно, архитектура Prescott, ввиду наличия длинного конвейера, очень зависима от частоты, поэтому снижение частоты очень сильно уменьшило производительность.

Кроме того, несмотря на пониженную частоту, наличие двух ядер приводило к очень большому тепловыделению. А ввиду того, что крайне мало программ использовали возможность распределять свои функции на несколько потоков, выгоды от использования двух ядер практически не было. По производительности последние модели на ядре Smithfield значительно отставали от последних моделей на ядре Prescott. Для установки новых процессоров требовалось покупать новую материнскую плату, так как Smithfield имел другие требования к VRM, нежели Prescott. А первые материнские платы для Smithfield работали только с памятью типа DDR2 , которая зачастую была медленнее обычной DDR . Конкурентные процессоры AMD Athlon 64 X2 были лишены практически всех этих недостатков. Всё это привело к тому, что процессоры Pentium D не пользовались популярностью, в отличие от AMD Athlon 64 X2, даже несмотря на то, что они были дешевле процессоров AMD Athlon 64 X2. Smithfield, как и Athlon 64 X2 обладает разделенным кэшем L2 (то есть каждое ядро обладает своим кэшем L2), это значительно упростило разработку, но немного уменьшает производительность процессора, в отличие от общего для обоих ядер кэша L3.

Presler

Ядро Presler производилось по 65 нм технологии, это позволило поднять частоту процессоров, правда, максимальный TDP новых процессоров оставался на уровне 130 Вт (так было до выхода ревизии ядра D0, которая позволила увеличить уровень выхода годных кристаллов. Presler лишен поддержки технологии Hyper-Threading, поддерживает технологию виртуализации Vanderpool, а также C1E, EIST и TM2 (в поздних моделях на степпингах C1 и D0).

Процессоры были анонсированы во второй половине января 2006 года, хотя в японских магазинах были замечены продажи этих CPU в первых числах того же месяца. Серия этих моделей обозначалась как 9x0. Первоначально был запланирован выход моделей с номерами 920, 930, 940 и 950. А в апреле 2006 года вышла модель с номером 960, работающая на частоте 3,6 ГГц. Далее к ним добавились более дешевые модели 915 (2,8 ГГц), 925 (3,0 ГГц), 935 (3,2 ГГц) и 945 (3,4 ГГц), которые лишены поддержки Vanderpool.

Процессор на ядре Presler стал последним в линейке Pentium D. Следующим процессором, построенным на ядре Conroe и на данный момент являющимся одной из наиболее популярных в среднем ценовом сегменте модификацией, стал Intel Core 2 Duo .

В 2007 году линейка Pentium D полностью снята с производства, что вызвано отказом Intel от микроархитектуры NetBurst .

Технические характеристики различных ядер

Данные относящиеся ко всем моделям

• Разрядность регистров : 64 бита
• Разрядность внешней шины: 64 бита

Smithfield

• Дата анонса первой модели: 25 мая 2005 года
• Выпущенные модели: 805 (2,66 ГГц), 820 (2,8 ГГц), 830 (3,0 ГГц), 840 (3,2 ГГц)
• Эффективная частота системной шины (FSB) (МГц): 800 (для моделей 820, 830, 840), 533 (для модели 805)
• Размер кэша L2(для каждого ядра): 1024 Кбайт
• Номинальное напряжение питания: 1,4 В
• Количество транзисторов (млн.): 230
• Площадь кристалла (кв. мм): 206
• Максимальное TDP: 130 Вт
• Техпроцесс (нм): 90
• Разъём: LGA775
• Поддерживаемые технологии: IA-32 , MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , EDB , EM64T

Presler

• Дата анонса первой модели: январь 2006 года
• Выпущенные модели: 915 (2,8 ГГц), 920 (2,8 ГГц), 925 (3,0Ггц), 930 (3,0 ГГц), 935 (3,2 ГГц), 940 (3,2 ГГц), 945 (3,4 ГГц), 950 (3,4 ГГц), 960 (3,6 Ггц)
• Эффективная частота системной шины (FSB) : 800 МГц
• Размер кэша L1(для каждого ядра): 16 Кбайт (для данных) + 12 тысяч операций
• Размер кэша L2(для каждого ядра): 2048 Кбайт
• Номинальное напряжение питания: 1,25 - 1,4 В
• Количество транзисторов (млн.): 376
• Площадь кристалла (кв. мм): 140
• Максимальное TDP: 130 Вт
• Техпроцесс (нм): 65
• Разъём: LGA775
• Корпус: 775-контактный FC-LGA4
• Поддерживаемые технологии: IA32, MMX, SSE, SSE2, SSE3, EDB, EM64T,

См. также

Ссылки

• Электротехнические параметры процессоров, в частности Intel Pentium D (англ.)

Процессоры Intel
Больше не производятся
Актуальные
Списки

После анонса платформы LGA1155 компания Intel методично обновляет свои линейки процессоров. Начав с топовых CPU, производитель переводит на Sandy Bridge и более доступные решения – Core i3 и Pentium. Последние предназначены для систем начального и среднего уровней. Модели стоимостью «около $100» всегда были объектами пристального внимания со стороны пользователей, привыкших искать оптимальные варианты при комплектации системы. Часто люди, выбирающие себе процессор из данной ценовой категории, подходят к этому вопросу даже более ответственно, чем те, кто готов платить любую цену за максимальную производительность. Давайте посмотрим, на что же способны новые продукты Intel в сравнении с предшественниками и альтернативными решениями от основного конкурента.

Core i3

С технической точки зрения самым важным отличием Core i3 от чипов Core i5/i7 является то, что в их основе лежит изначально двухъядерный кристалл, а не четырехъядерный с деактивированными вычислительными блоками. То есть никакие хитрые фокусы с разблокировкой здесь не сработают, впрочем, чипы Intel не предоставляли и ранее такой возможности. Площадь уменьшилась с 216 до 131 мм2, следовательно, заготовок с одной кремниевой пластины получается значительно больше, а себестоимость их производства ниже. Соответственно, у Intel появляется шанс предложить интересные розничные цены, продолжая зарабатывать даже на бюджетных процессорах.

Какие же изменения произошли по части функционального оснащения? Объем кеш-памяти L1 и L2 идентичен для всех моделей на Sandy Bridge (64 КБ и 256 КБ на ядро), а вот буфер третьего уровня в Core i3 уменьшился пропорционально количеству ядер – с 6 до 3 МБ. Компактный кристалл, выполненный по 32-нанометровой технологии, позволяет рассчитывать на хорошие показатели энергопотребления. TDP для Core i3 второго поколения составляет 65 Вт, тогда как у предшественников из семейства Clarkdale данный параметр был в пределах 73 Вт.

3DMark 06, тест CPU, баллы

Энергопотребление системы, Вт

PCMark 7, сценарий Computation, баллы

Fritz chess Benchmark 4.2, тысячи нод/c

x264 HD Benchmark 4.0, кадры/c

WinRAR 4.0, КБ/c

CineBench 11.5, баллы

Resident Evil 5, 1920×1080, DX9, среднее качество, кадры/c

Colin McRae: DiRT 3, 1920×1080, среднее качество, кадры/c

Far Cry 2, 1920×1080, среднее качество, кадры/c

На кристалле интегрирована графика Intel HD Graphics 2000 с 6 вычислительными блоками. Штатная частота видеоядра – 850 МГц, при этом во время работы она может динамически увеличиваться до 1,1 ГГц. Сохранена поддержка Quick Sync – мощного инструмента для транскодирования видео. Достоинством Core i3 также является технология Hyper Threading, добавляющая к двум физическим ядрам еще пару виртуальных. В многопоточных приложениях эта функция порой играет очень важную роль, позволяя эффективнее задействовать ресурсы CPU. Также отметим наличие способности процессора исполнять инструкции из набора AVX (Advanced Vector Extensions), что при должной степени оптимизации поможет ускорить вычисления с плавающей точкой, которые активно задействуются в мультимедийном ПО.

Увы, Core i3 не поддерживает технологии динамического увеличения частоты процессорных ядер Turbo Boost, что в какой-то мере компенсируется высокими штатными значениями. С учетом позиционирования CPU данного семейства здесь также отсутствуют инструкции шифрования AES.

Текущая линейка процессоров состоит из четырех моделей. Младшая Core i3-2100 с тактовой частотой 3,1 ГГц предлагается за $117. Core i3-2120 функционирует на 3,3 ГГц и стоит на $20 дороже. Intel также предусмотрела экономичную версию i3-2100T с TDP 35 Вт. Как правило, уменьшить энергопотребление CPU удается за счет снижения рабочей тактовой частоты и напряжения питания. На материнских платах, позволяющих пользователю самостоятельно провести даунклокинг и уменьшить вольтаж ниже рекомендуемых значений, часто получается достичь схожих результатов. Но на тот случай, когда такое невозможно, покупка энергоэффективных моделей будет оправданна. Core i3-2100T функционирует на 2,5 ГГц, а частота графического блока снижена с 850 до 650 МГц, при этом она может динамически увеличиваться до 1,1 ГГц.

Чипы с уменьшенным энергопотреблением будут востребованы для систем с компактными корпусами, имеющими малый объем и, соответственно, ограниченные возможности для выбора системы охлаждения.

Особняком в серии стоит Core i3-2105. Данная модель имеет идентичные тактовые частоты с i3-2100, однако от остальных устройств семейства отличается использованием более производительной графики Intel HD Graphics 3000. Возвращаясь к топологии кристалла, отметим, что графическая составляющая занимает существенную его часть – примерно четверть. В свою очередь, львиная доля места отводится вычислительным блокам. Потому с учетом того факта, что в большинстве бюджетных моделей будет встроена HD Graphics 2000 с 6 блоками, а не 12, разработчики Intel справедливо посчитали, что банальная деактивация половины вычислителей – не совсем рациональное решение. Потому с технологической точки зрения оказалось выгоднее иметь два дизайна двухъядерных кристаллов. У версии с более мощной графикой чуть больше площадь (149 мм2), но по уровню энергопотребления она также укладывается в 65 Вт. Как мы могли убедиться ранее, производительность HD Graphics 2000 и 3000 заметно отличается: в зависимости от задач последняя оказывается быстрее в 1,5–2 раза, составляя при этом серьезную конкуренцию бюджетным дискретным видеокартам. Переплата в $14 за модификацию с более скоростной графикой будет иметь смысл в том случае, если вы твердо намерены использовать интегрированное видео, а возможности HD Graphics 2000 кажутся недостаточными для предполагаемых задач.

В отличие от мобильных решений, где под брендом Core i7 могут предлагаться даже двухъядерные процессоры, среди десктопных моделей Core с архитектурой Sandy Bridge на текущий момент прослеживается довольно четкая сегментация по количеству вычислительных блоков (физических и виртуальных): Core i7 – 4 ядра и Hyper Threading, Core i5 – 4 ядра без HT, Core i3 – 2 ядра и Hyper Threading.

Pentium

Если двигаться вниз по условной шкале дифференциации актуальных процессоров Intel, за Core i3 следуют чипы Pentium. С появлением архитектуры Core без преувеличения легендарный бренд использовался для обозначения достаточно доступных CPU с традиционно хорошим соотношением цена/производительность. Модернизация данной линейки напрашивалась уже давно. В последнее время моделям для все еще актуальной платформы LGA775 уже не просто было сдерживать натиск недорогих решений от AMD, особенно на равных конкурировать с трехъядерными Athlon II X3, которые при схожей цене нередко предлагали более высокое быстродействие. Pentium на ядре Clarkdale для разъема LGA1156 не получили значительного распространения. Рыночная ситуация на момент выхода этой платформы сложилась таким образом, что она в первую очередь позиционировалась Intel в качестве решения для систем среднего и высокого класса. Потому даже после расширения первоначального ассортимента процессоров минимальная стоимость входного билета здесь оставалась достаточно высокой. Розничная цена самого доступного Pentium G6950 составляет порядка $100, что дороговато для ПК начального уровня. Несложно предположить, что Pentium для LGA1156, сочетая в себе два кристалла (CPU и GPU), имеет более высокую себестоимость. А потому серьезно снизить цену на данные процессоры достаточно сложно. К тому же в этом случае речь идет о бюджетных чипах массового производства. Да и платы дешевле $80–90 для LGA1156 появились фактически лишь после анонса Sandy Bridge.

Обновленные модификации Pentium получились в результате несложного упрощения двухъядерных чипов, используемых для Core i3. В первую очередь Pentium лишились технологии Hyper Threading, а также возможности выполнять инструкции AVX. Вместе с тем объемы кеш-памяти идентичны таковым для Core i3. В новых чипах семейства Pentium также применена графика Intel HD Graphics 2000, хотя и с целым рядом ограничений относительно поддержки фирменных технологий. В частности, здесь не работают Quick Sync, функция визуального улучшения видео Intel Clear Video HD и вывода стереоскопической картинки (Intel InTru 3D).

На начальном этапе линейка включает четыре модели: Pentium G850 (2,9 ГГц), G840 (2,8), G620 (2,6 ГГц) и G620T (2,2 ГГц). Как несложно догадаться, последняя относится к экономичным модификациям, уровень энергопотребления которых не превышает 35 Вт. Помимо сниженной до 2,2 ГГц тактовой частоты, как и у энергоэффективной модели Core i3-2100T, у нее также уменьшена штатная частота графического ядра до 650 МГц с граничным значением в 1,1 ГГц.

Как видим, новые процессоры Pentium в сравнении с Core i3 в основном облегчены по части функ­циональности, тогда как базовые характеристики должны обеспечивать достойный уровень производительности. Используемая микроархитектура Sandy Bridge сулит хороший прирост быстродействия, в чем мы попытаемся убедиться во время практических тестов. Что же касается цены, то в оптовых партиях стоимость CPU семейства лежит в диапазоне $64–86. Розничная будет несколько выше, но очевидно, что Pentium обойдутся дешевле не только Core i3, но и предшественников с ядром Clarkdale.

Обновленные модели Pentium были представлены совсем недавно – в конце мая. И практически сразу же появились в розничной продаже в Украине. Intel имеет хорошую практику вывода на рынок своих продуктов, когда они становятся доступны покупателям либо одновременно с общемировой презентацией, либо в кратчайшие сроки после нее.

Технические характеристики процессоров

Модель	Core i3-2120	Core i3-530	Pentium G620/G850	Pentium G6950	Athlon II X3 455	Phenom II X4 955
Кодовое имя	Sandy Bridge	Clarkdale	Sandy Bridge	Clarkdale	Rana	Deneb
Количество ядер (потоков), шт.	2 (4)	2 (4)	2	2	3	4
Тактовая частота, ГГц	3,3	2,93	2,6/2,9	2,8	3,3	3,2
Объем кеш-памяти L3	3	4	3	3	–	6
Интегрированная графика (частота ядра)	Intel HD Graphics 2000 (850/1100)	Intel HD Graphics (733)	Intel HD Graphics 2000 (850/1100)	Intel HD Graphics (533)	–	–
Технология производства, нм	32	32 + 45	32	32 + 45	45	45
Процессорный разъем	LGA 1155	LGA 1156	LGA 1155	LGA 1156	AM3	AM3
Энергопотребление (TDP), Вт	65	73	65	73	95	125
Рекомендованная цена, $	138	~105*	64	87	76	117
* По данным каталога Hotline.ua

Разгон

Оверклокинг – достаточно популярная забава многих энтузиастов. Кто-то таким образом пытается увеличить производительность системы в надежде отсрочить очередной апгрейд. Для кого-то это хобби, спорт или способ удовлетворить праздное любопытство, исследовав возможности и скрытый потенциал CPU.

К сожалению, любителей экспериментировать с разгоном на сей раз ждет небольшое разочарование. Учитывая специфику работы тактового генератора в новой платформе и заблокированный процессорный множитель у рассмотренных чипов, очевидно, что поле для маневра здесь серьезно ограничено. Даже несмотря на сравнительно высокие коэффициенты умножения (+100–150 МГц) это все, что удастся выжать после повышения несущей шины до 103–106 МГц, на которых нынешние материнские платы сохраняют стабильность работы. Безусловно, это не те показатели, что хотелось бы получить, особенно с учетом того, что старшие модели Sandy Bridge даже на воздухе нередко берут частоты 4500 МГц и выше. Увы, новые Pentium и Core i3 совершенно не предназначены для разгона. С этим фактом придется смириться и учитывать при покупке. Вместе с тем также важно не забывать, что данные чипы даже в штатном режиме заметно производительнее предшественников, что способно нивелировать разницу в частотах.

Модификаций с разблокированными множителями среди Core i3 и Pentium, на наш взгляд, можно не ждать. Столь полюбившиеся оверклокерам модели с индексом K будут доступны лишь в линейках более дорогостоящих Core i5/i7.

Итоги

Как демонстрируют результаты тестирования, новые процессоры Intel в средней ценовой категории по части производительности обладают заметным превосходством перед предшественниками. В условиях хорошей многопоточной оптимизации программ чипы AMD с большим количеством физических вычислительных блоков способны иногда оказать серьезное сопротивление. Например, если посмотреть на показатели Athlon II X3 455 и Pentium G620, которые сейчас предлагаются примерно по одной цене, то трехъядерный CPU в приложениях, где вычисления могут проходить параллельно, имеет определенное преимущество. Даже несмотря на то что быстродействие ядра в пересчете на мегагерцы у продуктов AMD с архитектурой K10.5 заметно ниже, чем у чипов Intel на Sandy Bridge, в подобном ПО нередко «грубая сила» довольно действенна, хотя и достигается это путем полуторакратного увеличения энергозатрат. Впрочем, нужно признать, что это идеальный случай, когда максимально эффективно используются все ядра процессора. В реальных прикладных приложениях такое встречается, увы, не часто. В играх безоговорочное первенство у новых решений Intel. Как мы уже могли ранее убедиться, микроархитектура Sandy Bridge прекрасно справляется с подобными нагрузками, причем отрыв как от предшественников, так и моделей конкурента здесь максимальный.

Новые Pentium в среднем на 20% производительнее одноименных CPU для LGA1156 и практически на равных соперничают с Core i3 на ядре Clarkdale, которые стоят заметно дороже. Упрощение функциональной части данных чипов не слишком повлияло на их скоростные показатели. Потому эти модели вполне можно рекомендовать для создания универсальных систем и игровых платформ начального класса. В свою очередь заметно ускорились и Core i3 второго поколения. Конечно, с четырехъядерными Core i5 им соперничать сложно, однако высокие тактовые частоты и поддержка технологии Hyper Threading позволяют им демонстрировать очень достойные результаты, в том числе и в приложениях с многопоточной оптимизацией. Ну а в играх и вовсе иногда выглядят предпочтительнее четырехъядерных AMD Phenom II X4. Учитывая то что данные процессоры сохранили функциональность старших моделей, они могут быть интересны для создания как игровых ПК среднего уровня, так и мощных мультимедийных систем.

В этот раз Intel сделала все для того, чтобы платформа LGA1155 получилась действительно универсальной. Имеющаяся инфраструктура позволяет создать как топовую систему, так и недорогой ПК начального уровня. Для мощных конфигураций на рынке достаточно материнских плат на чипестах Intel Z68 и P67, а для самых доступных решений вполне можно использовать модели на Intel H61. Процессорная линейка Intel сейчас выглядит очень ровно. Нет каких-либо перекосов или явной конкуренции между решениями различных семейств. Пока что не хватает одного кирпичика – наиболее доступных моделей CPU. В скором времени Celeron также планируется перевести на рельсы 32-нанометрового процесса и прогрессивную микроархитектуру. Предположительно данные чипы появятся в третьем квартале текущего года, тогда же будет расширен и ассортимент других линеек на Sandy Bridge.

Конфигурация тестового стенда

Inno3D	Inno3D, www.inno3d.com
Intel	Intel, www.intel.ua

Pentium I
В конце 1991 года, когда была завершен макет процессора, инженеры смогли запустить на нем программное обеспечение. Проектировщики начали изучать под микроскопом разводку и прохождение сигналов по подложке с целью оптимизации топологии и повышения эффективности работы.

Проектирование в основном было завершено в феврале 1992 года. Началось всеобъемлющее тестирование опытной партии процессоров, в течение которого испытаниям подвергались все блоки и узлы. В апреле 1992 года было принято решение, что пора начинать промышленное освоение Pentium процессора. В качестве основной промышленной базы была выбрана 5 Орегонская фабрика. Более 3 миллионов транзисторов были окончательно перенесены на шаблоны. Началось промышленное освоение производства и доводка технических характеристик, завершившиеся через 10 месяцев, 22 марта 1993 года широкой презентацией Pentium процессора.
Объединяя более, чем 3.1 миллион транзисторов на одной кремниевой подложке, 32-разрядный Pentium процессор характеризуется высокой производительностью с тактовой частотой 60 и 66 МГц. Его суперскалярная архитектура использует усовершенствованные способы проектирования, которые позволяют выполнять более, чем одну команду за один период тактовой частоты, в результате чего Pentium в состоянии выполнять огромное количество PC-совместимого программного обеспечения быстрее, чем любой другой микропроцессор. Кроме существующих наработок программного обеспечения, высокопроизводительный арифметический блок с плавающей запятой Pentium процессора обеспечивает увеличение вычислительной мощности до необходимой для использования недоступных ранее технических и научных приложений, первоначально предназначенных для платформ рабочих станций.
Многочисленные нововведения - характернаяособенность
Pentium процессора в виде уникального сочетания высокой производительности, совместимости, интеграции данных и наращиваемости. Это включает:- Суперскалярную архитектуру;
- Раздельное кэширование программного кода и данных;
- Блок предсказания правильного адреса перехода;
- Высокопроизводительный блок вычислений с плавающей запятой;
- Расширенную 64-битовую шину данных;
- Поддержку многопроцессорного режима работы;
- Средства задания размера страницы памяти;
- Средства обнаружения ошибок и функциональной избыточности;
- Управление производительностью;
- Наращиваемость с помощью Intel OverDrive процессора. Cуперскалярная архитектура Pentium процессора представляет
собой совместимую только с Intel двухконвейерную индустриальную архитектуру, позволяющую процессору достигать новых уровней производительности посредством выполнения более, чем одной команды за один период тактовой частоты. Термин "суперскалярная" обозначает микропроцессорную архитектуру, которая содержит более одного вычислительного блока. Эти вычислительные блоки, или конвейеры, являются узлами, где происходят все основные процессы обработки данных и команд.
Появление суперскалярной архитектуры Pentium процессора представляет собой естественное развитие предыдущего семейства процессоров с 32-битовой архитектурой фирмы Intel. Например, процессор Intel486 способен выполнять несколько своих команд за один период тактовой частоты, однако предыдущие семейства процессоров фирмы Intel требовали множество циклов тактовой частоты для выполнения одной команды.
Возможность выполнять множество команд за один период тактовой частоты существует благодаря тому, что Pentium процессор имеет два конвейера, которые могут выполнять две инструкции одновременно. Так же, как и Intel486 с одним конвейером, двойной конвейер Pentium процессора выполняет простую команду за пять этапов: предварительная подготовка, первое декодирование (декодирование команды), второе декодирование (генерация адреса), выполнение и обратная выгрузка.
В результате этих архитектурных нововведений, по сравнению с предыдущими микропроцессорами, значительно большее количество команд может быть выполнено за одно и то же время.
Другое важнейшее революционное усовершенствование, реализованное в Pentium процессоре, это введение раздельного кэширования. Кэширование увеличивает производительность посредством активизации места временного хранения для часто используемого программного кода и данных, получаемых из быстрой памяти, заменяя по возможности обращение ко внешней системной памяти для некоторых команд. Процессор Intel486, например, содержит один 8-KB блок встроенной кэш-памяти, используемой одновременно для кэширования программного кода и данных.
Проектировщики фирмы Intel обошли это ограничение использованием дополнительного контура, выполненного на 3.1 миллионах транзисторов Pentium процессора (для сравнения, Intel486 содержит 1.2 миллиона транзисторов) создающих раздельное внутреннее кэширование программного кода и данных. Это улучшает производительность посредством исключения конфликтов на шине и делает двойное кэширование доступным чаще, чем это было возможно ранее. Например, во время фазы предварительной подготовки, используется код команды, полученный из КЭШа команд. В случае наличия одного блока кэш-памяти, возможен конфликт между процессом предварительной подготовки команды и доступом к данным. Выполнение раздельного кэширования для команд и данных исключает такие конфликты, давая возможность обеим командам выполняться одновременно. Кэш-память программного кода и данных Pentium процессора содержит по 8 KB информации каждая, и каждая организована как набор двухканального ассоциативного КЭШа - предназначенная для записи только предварительно просмотренного специфицированного 32-байтного сегмента, причем быстрее, чем внешний кэш. Все эти особенности расширения производительности потребовали использования 64-битовой внутренней шины данных, которая обеспечивает возможность двойного кэширования и суперскалярной конвейерной обработки одновременно с загрузкой следующих данных. Кэш данных имеет два интерфейса, по одному для каждого из конвейеров, что позволяет ему обеспечивать данными две отдельные инструкции в течение одного машинного цикла. После того, как данные достаются из КЭШа, они записываются в главную память в режиме обратной записи. Такая техника кэширования дает лучшую производительность, чем простое кэширование с непосредственной записью, при котором процессор записывает данные одновременно в кэш и основную память. Тем не менее, Pentium процессор способен динамически конфигурироваться для поддержки кэширования с непосредственной записью.
Таким образом, кэширование данных использует два различных великолепных решения: кэш с обратной записью и алгоритм, названный MESI (модификация, исключение, распределение, освобождение) протокол. Кэш с обратной записью позволяет записывать в кэш без обращения к основной памяти в отличие от используемого до этого непосредственного простого кэширования. Эти решения увеличивают производительность посредством использования преобразованной шины и предупредительного исключения самого узкого места в системе. В свою очередь MESI-протокол позволяет данным в кэш-памяти и внешней памяти совпадать - великолепное решение в усовершенствованных мультипроцессорных системах, где различные процессоры могут использовать для работы одни и те же данные.
Блок предсказания правильного адреса перехода - это следующее великолепное решение для вычислений, увеличивающее производительность посредством полного заполнения конвейеров командами, основанное на предварительном определении правильного набора команд, которые должны быть выполнены.
Pentium процессор позволяет выполнять математические вычисления на более высоком уровне благодаря использованию усовершенствованного встроенного блока вычислений с плавающей запятой, который включает восьмитактовый конвейер и аппаратно реализованные основные математические функции. Четырехтактовые конвейерные команды вычислений с плавающей запятой дополняют четырехтактовую целочисленную конвейеризацию. Большая часть команд вычислений с плавающей запятой могут выполняться в одном целочисленном конвейере, после чего подаются в конвейер вычислений с плавающей запятой. Обычные функции вычислений с плавающей запятой, такие как сложение, умножение и деление, реализованы аппаратно с целью ускорения вычислений.
В результате этих инноваций, Pentium процессор выполняет команды вычислений с плавающей запятой в пять раз быстрее, чем 33-МГц Intel486 DX, оптимизируя их для высокоскоростных численных вычислений, являющихся неотъемлемой частью таких усовершенствованных видеоприложений, как CAD и 3D-графика.
Pentium процессор снаружи представляет собой 32-битовое устройство. Внешняя шина данных к памяти является 64-битовой, удваивая количество данных, передаваемых в течение одного шинного цикла. Pentium процессор поддерживает несколько типов шинных циклов, включая пакетный режим, в течение которого происходит порция данных из 256 бит в кэш данных и в течение одного шинного цикла.
Шина данных является главной магистралью, которая передает информацию между процессором и подсистемой памяти. Благодаря этой 64-битовой шине данных, Pentium процессор существенно повышает скорость передачи по сравнению с процессором Intel486 DX - 528 MB/сек для 66 МГц, по сравнению со 160 MB/сек для 50 МГц процессора Intel486 DX. Эта расширенная шина данных способствует высокоскоростным вычислениям благодаря поддержке одновременной подпитки командами и данными процессорного блока суперскалярных вычислений, благодаря чему достигается еще большая общая производительность Pentium процессора по сравнению с процессором Intel486 DX.
Давая возможность разработчикам проектировать системы с управлением энергопотреблением, защитой и другими свойствами, Pentium процессор поддерживаем режим управления системой (SMM), подобный режиму архитектуры Intel SL.
Вместе со всем, что сделано нового для 32-битовой микропроцессорной архитектуры фирмы Intel, Pentium процессор сконструирован для легкой наращиваемости с использованием архитектуры наращивания фирмы Intel. Эти нововведения защищают инвестиции пользователей посредством наращивания производительности, которая помогает поддерживать уровень продуктивности систем, основанных на архитектуре процессоров фирмы Intel, больше, чем продолжительность жизни отдельных компонентов. Технология наращивания делает возможным использовать преимущества большинства процессоров усовершенствованной технологи в уже существующих системах с помощью простой инсталляции средства однокристального наращивания производительности. Например, первое средство наращивания - это OverDrive процессор, разработанный для процессоров Intel486 SX и Intel486 DX, использующий технологию простого удвоения тактовой частоты, использованную при разработке микропроцессоров Intel486 DX2.
Первые модели процессора Pentium работали на частоте 60 и 66 МГц и общались со своей внешней кэш-памятью второго уровня по 64-битовой шине данных, работающей на полной скорости процессорного ядра. Hо если скорость процессора Pentium растет, то системному разработчику все труднее и дороже обходится его согласование с материнской платой. Поэтому быстрые процессоры Pentium используют делитель частоты для синхронизации внешней шины с помощью меньшей частоты. Hапример, у 100 МГц процессора Pentium внешняя шина работает на 66 МГц, а у 90 МГц - на 60 МГц. Процессор Pentium использует одну и ту же шину для доступа к основной памяти и к периферийным подсистемам, таким как схемы PCI.

Intel Pentium II (произносится: Интел Пентиум два) - процессор архитектуры x86, анонсированный 7 мая 1997 года. Ядро Pentium II представляет собой модифицированное ядро P6 (впервые использованное в процессорах Pentium Pro). Основными отличиями от предшественника являются увеличенный с 16 до 32 Кб кэш первого уровня и наличие блока SIMD-инструкций MMX (появившихся немногим ранее в Pentium MMX), повышена производительность при работе с 16-разрядными приложениями. В системах, построенных на базе процессора Pentium II, повсеместное применение нашли память SDRAM и шина AGP.

Процессор Pentium II представляет собой картридж SECC или SECC2 (отличающийся более простой конструкцией), содержащий процессорную плату («субстрат») с установленными на ней ядром процессора, микросхемами кэш-памяти BSRAM и tag-RAM. Кэш-память второго уровня работает на половине частоты ядра. Процессор предназначен для установки в 242-контактный щелевой разъём Slot 1.
Существует также вариант Pentium II OverDrive в корпусе PGA (устанавливается в гнездовой разъём Socket 8) с полноскоростным кэшем второго уровня, предназначенный для замены Pentium Pro.Первые процессоры Pentium II (Klamath) были предназначены для рынка настольных персональных компьютеров и производились по 350 нм техпроцессу. Дальнейшим развитием семейства десктопных Pentium II стало 250 нм ядро Deschutes. Через некоторое время вышли процессоры Mobile Pentium II, предназначенный для установки в ноутбуки, и Xeon, ориентированный на высокопроизводительные системы и серверы. На базе ядра Deschutes выпускались также процессоры Celeron (Covington), предназначенные для использования в недорогих компьютерах. Они представляли собой Pentium II, лишённый картриджа и кэша второго уровня.

Процессоры Pentium III с тактовыми частотами 766, 800, 850, 866 и 1 ГГц (1000 MГц) и выше, являлись самыми совершенными и наиболее мощными процессорами корпорации Intel (до выпуска процессоров Intel Pentium 4) для настольных ПК и обладали производительностью Internet-приложений следующего поколения, а также качеством, надежностью и совместимостью.
Процессор Pentium III идеально соответствует требованиям активных пользователей ПК, любителей компьютерных игр и Internet. Этот процессор полностью реализует мультимедийные возможности ПК, прежде всего, в области работы полноэкранного видео и высококачественной графики и восприятия Internet. В процессоре Pentium III воплощено все лучшее от процессоров Intel® и реализованы новейшие технологии. Среди них, в частности, 70 новых команд, обеспечивающих широкие возможности при работе с новым программным обеспечением и путешествиях по Internet.
Поставляемые версии процессоров имеют тактовую частоту системной шины либо 133 МГц, либо 100 МГц и поддерживают работу с чипсетами Intel R 840, 820, 815, 810e, 440GX и 440BX и их аналогами.
Процессоры Pentium III доступны в двух различных типах корпусов: Картридж с одним рядом контактов типа 2 (Single Edge Contact Cartridge 2 - S.E.C.C .2) и Корпус с перевернутым кристаллом и с матрицей штырьковых выводов (Flip-Chip Pin Grid Array - FC-PGA). Корпус FC-PGA разработан для нового поколения персональных компьютеров с низким профилем корпуса.
Pentium III процессор имеет два отдельных 16 КБ-х кэша первого уровня (L1), один для команд и один для данных. Кэш L1 обеспечивает быстрый доступ к недавно использованным данным, увеличивая общие эксплуатационные показатели системы. 256 КБ-й кэш второго уровня (L2) с улучшенной передачей данных (Advanced Transfer Cache-ATC). Кэш ATC содержит ряд микро архитектурных усовершенствований, для обеспечения более скоростного интерфейса между кэшем L2 и ядром процессора, и работает с частотой ядра процессора. Особенностью ATC является:
Не блокирующий, полно скоростной кэш второго уровня
Ассоциативность набора с 8 путями
256-разрядная шина данных
Интерфейс с уменьшенным временем ожидания по сравнению с дискретными кэшами

Pentium 4 (произносится: Пентиум четыре) - x86-совместимый процессор, разработанный Intel. Микроархитектура процессора была полностью изменена, по сравнению с предыдущими поколениями процессоров. Новая микроархитектура получила новое название - NetBurst. Оригинальный Pentium 4 носил кодовое имя «Willamette», работал на частотах 1,4 и 1,5 ГГц и был анонсирован 20 ноября 2000 года (изначально анонс был запланирован на октябрь, однако дата анонса была перенесена) и предназначался для установки в разъём Socket 423. Первые процессоры, основанные на новой архитектуре, вызвали множество нареканий. Во-первых - это производительность, производительность Pentium 4 была ниже чем у Pentium III, работающего на частоте в 1,5 раза меньшей. Во-вторых, для работы нового процессора требовалась материнская плата, основанная на чипсете i850, которая стоили весьма недёшево. В-третьих, все материнские платы предназначались для работы с дорогой памятью Rambus (RDRAM). В-четвертых, для работы материнской платы требовалась замена блока питания, а иногда и корпуса.
За более чем 5 лет было выпущено множество ядер и моделей Pentium 4, основанных на них. Причем с выходом новой модели к названию процессора добавлялись либо новая буква, либо еще какие-нибудь цифры, а иногда и то, и другое; всё это существенно запутывает идентификацию конкретной модели.
Процессор Pentium 4 построен на совершенной новой архитектуре - NetBurst. Ниже приведены некоторые отличительные особенности оригинальной архитектуры NetBurst (некоторые из них в последующем были изменены).
Конвейер. Длина конвейера была увеличена до 20 шагов, то есть для завершения одной команды процессору требовалось 20 циклов. Данный шаг позволял значительно легче наращивать тактовую частоту, кроме того, в перспективе это позволяло значительно повысить быстродействие, но производительность в расчете на 1 МГц была меньше, чем у предыдущих процессоров. Отчасти этим объясняется низкая производительность Pentium 4, работающего на низких частотах. Так же в результате такого нововведения увеличилось и время ожидания.
Модуль предсказания переходов (ветвлений). Чтобы компенсировать недостатки применения длинного конвейера инженеры Intel улучшили схему предсказания ветвлений, в результате правильность перехода предсказывалась с вероятностью до 95 %.
Системная шина. В Pentium 4 используется совершенно новая 128-битная системная шина с двумя 64-битными линиями. Частота новой шины(FSB) составляет 100 МГц (у последних, тогда, моделей Pentium III она составляла 133 МГц), однако за счет передачи за 1 такт одновременно 4 пакетов (QPB - Quad Pumped Bus), эффективная частота шины составляла 400 МГц, а пропускная способность шины составляла 3200 Мб/с.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ или ALU). В АЛУ обрабатываются целочисленные команды. В новом процессоре АЛУ работает на удвоенной частоте ядра (у Pentium 4 1,5ГГц АЛУ работает на частоте 3 ГГц за счет использования обоих фронтов сигнала). Таким образом, некоторые инструкции выполняются за половину такта. В Pentium 4 используются два АЛУ.
Кэш-память первого уровня (L1). Как и прежде кэш L1 разделен на две части: для команд и для данных. В кэше теперь хранятся декодированные команды и располагаются в порядке их выполнения (технология Trace Cache), что увеличивает производительность.
Математический Сопроцессор (FPU). Математический сопроцессор содержит два модуля для операций с плавающей запятой. Но реальную вычислительную работу выполняет лишь один модуль - это операции сложения (FADD) и умножения (FMUL), второй модуль выполняет операции обмена между регистрами и памятью (FSTORE). Для процессора Pentium 4 1,4 ГГц сопроцессор обеспечивает производительность в 1,4 GFLOPS. К примеру, в процессорах Athlon используется сопроцессор, состоящий из трех модулей (один для операций типа FSTORE, два других для операций типа FADD и FMUL) и обеспечивающий производительность в 2 GFLOPS (для процессора Athlon 1 ГГц).
SIMD-расширения. В процессор Pentium 4 был добавлен новый набор SIMD-расширений (SSE2), который добавил 144 новые инструкции (68 целочисленных инструкций и 76 инструкций для вычислений с плавающей запятой).

На момент начала продаж процессорные решения серии Intel Pentium 4 позволяли создавать наиболее производительные настольные вычислительные системы. Спустя 8 лет это семейство чипов устарело и было снято с производства. Именно об этом легендарном модельном ряде ЦПУ и пойдет в этом материале речь.

Позиционирование процессора

На самом старте продаж данные процессоры принадлежали к наиболее быстродействующим решениям. На подобную их принадлежность указывали передовая на тот момент архитектура полупроводникового кристалла NetBurst, существенно возросшие тактовые частоты и прочие значительно улучшенные технические характеристики. Как результат, владельцы персональных компьютеров на их базе могли решать любые по уровню сложности задачи. Единственная сфера, в которой эти чипы не применялись - это серверы. В таких высокопроизводительных вычислительных машинах использовались процессорные решения серии XEON. Также не совсем оправданно применение в составе офисных ПК Intel Pentium 4. Ядра такого чипа в этом случае не до конца нагружались и с экономической точки зрения такой подход был целиком и полностью не оправдан. Для ниши “Интел” выпускала менее производительные и более доступные ЦПУ серии Celeron.

Комплектация

В двух типичных вариантах поставки можно было встретить процессор Intel Pentium 4. Один из них был нацелен на небольшие компании, которые специализировались на сборке системных блоков. Также такой вариант поставки подходил для домашних сборщиков персональных компьютеров. В прайс-листах он обозначался ВОХ, а в него производитель включал следующее:

Чип в защитной упаковке из прозрачного пластика.

Фирменную систему теплоотвода, которая состояла из специальной термопасты и кулера.

Талон с гарантийными обязательствами.

Краткое руководство по назначению и использованию процессорного решения.

Наклейка с логотипом модели чипа для передней панели системного блока.

Второй вариант поставки в каталогах компьютерных комплектующих обозначался TRAIL. В этом случае из списка поставки исключалась система охлаждения и ее необходимо было дополнительно приобретать. Подобный вид комплектации наиболее оптимально подходил для крупных сборщиков персональных компьютеров. За счет большого объема продаваемой продукции они могли позволить покупать системы охлаждения по более низким оптовым ценам и такой подход был оправдан с экономической точки зрения. Также такой вариант поставки пользовался повышенным спросом среди компьютерных энтузиастов, которые приобретали улучшенные модификации кулеров и это позволяло еще лучше разогнать такой процессор.

Процессорные разъемы

Процессор Intel Pentium 4 мог устанавливаться в один из 3-х видов процессорных разъемов:

Первый разъем появился в 2000 году и был актуальным до конца 2001 года. Затем ему на смену пришел PGA478, который вплоть до 2004 года занимал ведущие позиции в перечне продукции компании “Интел”. Последний сокет LGA775 появился на прилавках магазинов в 2004 году. В 2008 году его сменил LGA1156, который был нацелен на применение чипов с более передовой архитектурой.

Сокет 423. Семейства поддерживаемых чипов

Производители процессоров в лице компаний “Интел” и АМД в конце 1999 года - начале 2000 года постоянно расширяли перечень предлагаемых чипов. Только у второй компании была вычислительная платформа с запасом, которая базировалась на сокете PGA462. А вот “Интел” все возможное на тот момент из процессорного разъема PGA370 “выжала” и ее нужно было предлагать рынку компьютерных технологий что-то новое. Этим новым и стал рассматриваемый чип с обновленным процессорным разъемом в 2000 году. Intel Pentium 4 дебютировал одновременно с анонсом платформы PGA423. Стартовая частота процессоров в этом случае была установлена на отметке 1,3 ГГц, а наибольшее ее значение достигало 2,0 ГГц. Все ЦПУ в этом случае принадлежали к семейству Willamette, изготавливались по технологии 190 нм. Частота системной шины была равна реальным 100 МГц, а ее эффективное значение составляло 400 МГц.

Процессорный разъем PGA478. Модели ЦПУ

Через год в 2001 году вышли обновленные процессоры Intel Pentium 4. Socket 478 - это разъем для их установки. Как было уже отмечено ранее, этот сокет был актуальным вплоть до 2004 года. Первым семейством процессоров, которые в него могли быть установлены, стал Willamette. Наивысшее значение частоты для них было установлено на 2,0 ГГц, а начальное - 1,3 ГГц. Техпроцесс у них соответствовал 190 нм. Затем появилось в продаже семейство ЦПУ Northwood. Эффективное значение частоты в некоторых моделях в этом случае было увеличено с 400 МГц до 533 МГц. Частота чипов могла находиться в пределах от 2,6 ГГц до 3,4 ГГц. Ключевое же нововведение чипов этого модельного ряда - это появление поддержки технологии виртуальной многозадачности HyperTraiding. Именно с ее помощью на одном физическом ядре обрабатывалось сразу два потока программного кода. По результатам тестов получался 15-процентный прирост быстродействия. Следующее поколение чипов “Пентиум 4” получило кодовое название Prescott. Ключевые от предшественников в этом случае заключались в улучшенном технологическом процессе, увеличении кеш-памяти второго уровня и повышение тактовой частоты до 800 МГц. При этом сохранилась поддержка HyperTraiding и не увеличилось максимальное значение тактовой частоты - 3,4 ГГц. Напоследок необходимо отметить то, что платформа PGA478 была последней вычислительной платформой, которая не поддерживала 64-битные решения и могла выполнять лишь только 32-разрядный программный код. Причем это касается и системных плат, и процессорных решений Intel Pentium 4. Характеристики компьютеров на базе таких комплектующих являются целиком и полностью устаревшими.

Завершающий этап платформы Pentium 4. Сокет для установки чипов LGA775

В 2006 году производители процессоров начали активно переходить на 64-разрядные вычисления. Именно по этой причине Intel Pentium 4 перешел на новую платформу на основе разъема LGA775. Первым поколением процессорных устройств для нее называлось точно также, как и для PGA478 - Prescott. Технические спецификации у них были идентичны предыдущим моделям чипов. Ключевое отличие - это повышение максимальной тактовой частоты, которая в этом случае могла уже достигать 3,8 ГГц. Завершающим же поколением ЦПУ стало Cedar Mill. В этом случае максимальная частота понизилась до 3,6 ГГц, но при этом техпроцесс улучшился и энергоэффективность улучшилась. В отличие от предшествующих платформ, в рамках LGA775 “Пентиум 4” плавно перешел из сегмента решений среднего и премиального уровня в нишу процессорных устройств бюджетного класса. На его место пришли чипы серии Pentium 2, которые уже могли похвастаться двумя физическими ядрами.

Тесты. Сравнение с конкурентами

В некоторых случаях достаточно неплохие результаты может показать Intel Pentium 4. Processor этот отлично подходит для выполнения программного кода, который оптимизирован под один поток. В этом случае результаты будут сопоставимы даже с нынешними ЦПУ среднего уровня. Конечно, сейчас таких программ не так уж и много, но они все еще встречаются. Также этот процессор способен составить конкуренцию нынешним флагманам в офисных приложениях. В остальных случаях этот чип не может показать приемлемый уровень производительности. Результаты тестов будут приведены для одного из последних представителей данного семейства “Пентиум 4 631”. Конкурентами для него будут процессоры Pentium D 805, Celeron Е1400, Е3200 и G460 от “Интел”. Продукция же АМД будет представлена Е-350. Количество ОЗУ стандарта DDR3 равно 8 Гб. Также данная вычислительная система доукомплектована адаптером GeForce GTX 570 с 1 Гб видеопамяти. В трехмерных пакетах Maya, Creo Elements и Solid Works в актуальных версиях 2011 года рассматриваемая модель “Пентиум 4” показывает достаточно неплохие результаты. По результатам тестов в этих 3-х программных пакетах была выведена средняя оценка по сто балльной шкале и силы распределились следующим образом:

“Пентиум 4 631” проигрывает процессорам с более продвинутой архитектурой и более высокими тактовыми частотами G460 и Е3200, у которых 2 физических ядра. Но при этом обходит полноценную двухъядерную модель D 805 на аналогичной архитектуре. Результаты же Е-350 и Е1400 были предсказуемые. Первый чип ориентирован на сборку ПК, в которых на первый план выходит энергопотребление, а удел второго - это офисные системы. Совершенно по-другому распределяются силы при кодировании медиафайлов в программах Lame, Apple Lossless, Nero AAC и Ogg Vorbis. В этом случае на первый план уже выходит количество ядер. Чем их больше, тем лучше выполняется задача. Опять-таки, по усредненной сто балльной шкале силы распределились следующим образом:

Даже Е-350 с приоритетом на энергоэффективность обходит “Пентиум 4” модели 631. Продвинутая архитектура полупроводникового кристалла и наличие 2-х ядер все-таки дают о себе знать. Изменяется картина при тестировании процессоров в архиваторах WinRAR и 7-Zip. Результаты чипов по той же самой шкале распределились так:

В этом тесте множество факторов оказывает влияние на конечный результат. Это и архитектура, это и размер кеша, это и тактовая частота, это и количеств ядер. Как результат, типичным середнячком получился тестируемый “Пентиум 4” в исполнении 631. Эталонная же система, производительность которой соответствовала 100 баллам, базировалась на ЦПУ Athlon II Х4 модели 620 от АМД.

Разгон

Внушительным увеличением уровня производительности мог похвастаться Intel Pentium 4. Разгон этих процессорных устройств позволял достичь значений тактовой частоты в 3,9-4,0 ГГц при улучшенной воздушной системе охлаждения. Если же заменить воздушное охлаждение на жидкостное на базе азота, то вполне можно рассчитывать на покорение значения в 4,1-4,2 ГГц. Перед разгоном компьютерная система должна быть укомплектована следующим образом:

Мощность блока питания должна быть минимум 600 Вт.

В компьютере должна быть установлена продвинутая модель системной платы, на которой можно осуществлять плавное регулирование различных параметров.

Кроме основного кулера, на процессоре в системном блоке должны находиться дополнительные 2-3 вентилятора для осуществления улучшенного теплоотвода.

Мультипликатор частоты в этих чипах был заблокирован. Поэтому простым поднятием его значения разогнать ПК невозможно. Поэтому единственный способ увеличения производительности - это увеличение реального значения тактовой частоты системной шины. Порядок же разгона в этом случае следующий:

Уменьшаются значения частот всех компонентов ПК. В этот список лишь только не попадает лишь только системной шины.

На следующем этапе увеличиваем рабочее значение частоты последней.

После каждого такого шага необходимо проверить стабильность работы компьютера с помощью прикладного специализированного софта.

Когда простого повышения частоты уже недостаточно начинаем повышать напряжение на ЦПУ. Его максимальное значение равно 1,35-1,38 В.

После достижения наибольшего значения напряжения частоту чипа повышать нельзя. Это и есть режим максимального быстродействия компьютерной системы.

В качестве примера можно привести модель 630 процессора “Пентиум 4”. Ее стартовая частота равна 3 ГГц. Номинальная же тактовая частота системной шины составляет в этом случае 200 МГц. Значение последней можно на воздушном охлаждении повысить вплоть до 280-290 МГц. В результате ЦПУ будет работать уже на 4,0 ГГц. То есть прирост производительности составляет 25 процентов.

Актуальность на сегодняшний день

На сегодняшний день целиком и полностью устарели все процессоры Intel Pentium 4. Температура их функционирования, энергопотребление, технологический процесс, тактовые частоты, размер кеш-памяти и ее организация, количество адресуемой ОЗУ - это далеко не полный перечень тех характеристик, которые указывают на то, что это полупроводниковое решение устарело. Возможностей такого чипа лишь достаточно для решения наиболее простых задач. Поэтому владельцам таких компьютерных систем необходимо их обновлять в срочном порядке.

Стоимость

Несмотря на то что в 2008 году выпуск рассматриваемых ЦПУ был прекращен, их все еще можно купить в новом состоянии со складских запасов. При этом необходимо отметить то, что в исполнении LGA775 и с поддержкой технологии НТ можно приобрести чипы Intel Pentium 4. Цена на них находится в пределах 1300-1500 рублей. Для офисных систем это вполне адекватный уровень стоимости. Процессорные решения, которые находились в использовании, можно найти на различных торговых площадках в интернете. Цена в этом случае начинается с отметки в 150-200 рублей. Полностью же собранный персональный компьютер бывший в употреблении можно купить по цене от 1500 рублей.