[ Pobierz całość w formacie PDF ]
mikroinstrukcje, a dokładnie rzecz bior c, tylko niektóre z nich (tzw. Fast,
czyli szybkie). Dla pozostałych (zajmuj cych wi cej czasu) przewidziana jest
specjalna jednostka wykonawcza (Slow ALU). Równolegle do tego pracuje
jednostka FPU. Potok przetwarzaj cy Pentium 4 mo e wi c w jednym cyklu
zegarowym zako czyć (Retired) maksymalnie 3 mikroinstrukcje.
t 64-bitowa magistrala FSB pierwszych Pentium 4 taktowana była zegarem 100 MHz.
Transmisja odbywa si cztery razy w jednym cyklu zegara (Quad Pumped).
Fakt ten upowa nia niejako do ch tnie u ywanego przez Intel okre lenia 400 MHz,
chocia w istocie zegar magistrali pracuje z jedn czwart tej cz stotliwo ci.
Maksymalne pasmo przepustowe si ga wi c warto ci 3,2 GB/s18, co odpowiada
podwójnemu kanałowi RAMBUS, dwóm kanałom pami ci PC1600 lub jednemu
kanałowi pami ci PC3200. Dla porównania, pasmo magistrali Pentium III wynosi
nieco ponad 1 GB/s. Kolejne wersje Pentium 4 wyposa ane były w magistral
FSB 133 MHz (533 cykli/sekund w trybie QDR, dwa kanały pami ci PC2100)
oraz 200 MHz (800 cykli/sekund w trybie QDR, dwa kanały pami ci PC3200).
t Nowo ć stanowi jednostka SSE-2 przetwarzaj ca 144 nowe instrukcje z tzw.
grupy SIMD-Extentions-2. S to znane ju od czasu wprowadzenia rozkazów
MMX operacje stało- i zmiennoprzecinkowe, ale na wyj tkowo długich,
128-bitowych danych. W ostatnim modelu Pentium 4 (o nazwie kodowej Prescott)
wprowadzono te nowe rozkazy SSE-3 (poprzednio znane pod nazw PNI
ang. Prescott New Instructions).
17
Pentium III 5 portów, z czego 3 zaj te przez jednostki obliczaj ce adres.
18
400 M transferów 8-bajtowych na sekund .
'RGDWHN $ u 3U]HJOñG DUFKLWHNWXU\ PLNURSURFHVRUÑZ
t L2 ma wymiar 256 KB, 512 KB lub 1024 KB i le y w obr bie struktury
półprzewodnikowej procesora (On-Die). Taktowanie odbywa si z cz stotliwo ci
zegara CPU (CPUCLOCK 1:1). Wewn trzna organizacja L2 wykazuje o miokrotn
asocjacj , ale linijki s wyj tkowo du e i osi gaj 128 bajtów19. Długie linijki
maj korzystny wpływ na szybko ć wymiany danych z pami ci operacyjn
(długie cykle burst na magistrali FSB s szczególnie korzystne dla pami ci
RAMBUS). Z drugiej jednak strony utrata spójno ci danych pomi dzy L2
i RAM na choćby jednej tylko pozycji bitowej zmusza procesor do zapisu całych
1024 bitów. Aby tego unikn ć, linijki podzielone s na dwie sekcje po 64 bajty,
co zmniejsza w pewnym sensie ruch na magistrali. Ewentualne bł dy w obr bie
L2 wykrywane s przez system kontroli oparty na kodach ECC.
t Pentium 4 przeznaczony jest wył cznie do pracy w systemach z jednym procesorem.
Układ scalony umieszczany był pocz tkowo w obudowie PGA o 423 ko cówkach, pó niej
w du o mniejszej i bardziej filigranowej obudowie FC-PGA2 (478 ko cówek), a obecnie
w nowatorskiej podstawce LGA-775 (ang. Land Grid Array), w której wyprowadzenia
szpilkowe zamontowane s w samej podstawce, a procesor wyposa ony jest jedynie
w płaskie pola stykowe. Podstawowe parametry obydwu typów procesorów zebrano w ta-
belach A.36 i A.37.
7DEHOD $ Podstawowe dane procesorów Intel Pentium 4 w podstawce 423 (j dro Willamette)
Architektura RISC
Technologia 0,18 µm 42 miliony tranzystorów
Zegar CPU [MHz] 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Magistrala FSB [MHz] 100 (tryb QDR)
L1 Cache (dane/kod) 8 KB/12 k µOPS Trace Cache
L2 Cache on Chip 256 KB, (1:1 CPUClock), 8×Associative, Write Back, ECC, Bus: 256 bit
Out of Order/Branch
´/´
Prediction
INT Pipeline/Units Ë20 Stages/7 Units=3×ALU+2×AGU+2×FPU
SMP ã
VCORE [V]1,7 1,7 1,7 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75
ICC MAX [A] 38,1 40,6 43,0 47,7 50,2 50,6 52,7 55
Obudowa/Podstawka PGA/PGA423
Z pocz tkiem roku 2002 na rynek wprowadzono procesory Pentium 4 produkowane w tech-
nologii 0,13 µm (j dro Northwood) (tabele A.38 A.40). Zacz Å‚y one stopniowo wypie-
rać stosowane do tej pory ukÅ‚ady 0,18 µm (Willamette). Nowe struktury zajmuj okoÅ‚o
40% mniej powierzchni, pozwalaj na obni enie napi cia zasilania do poziomu 1,5 V
i wydzielaj (mimo dwa razy wi kszej pami ci L2) o 30% mniej ciepła. Technologia
0,13 µm ma zgodnie z zapowiedziami firmy Intel umo liwić rozwijanie linii Pentium 4
co najmniej do 3 GHz. W maju 2002 pojawiły si pierwsze procesory Pentium 4 z magi-
stral FSB 133 MHz (w terminologii Intela 533 MHz ze wzgl du na tryb QDR). Magi-
[ Pobierz całość w formacie PDF ]