Intel pentium 4 32 bit набор поддерживаемых инструкций

Pentium 4

Pentium 4^[3][4] is a series of single-core CPUs for desktops, laptops and entry-level servers manufactured by Intel. The processors were shipped from November 20, 2000 until August 8, 2008.^[5][6] All Pentium 4 CPUs are based on the NetBurst microarchitecture, the successor to the P6.

The Pentium 4 Willamette (180 nm) introduced SSE2, while the Prescott (90 nm) introduced SSE3 and later 64-bit technology. Later versions introduced Hyper-Threading Technology (HTT). The first Pentium 4-branded processor to implement 64-bit was the Prescott (90 nm) (February 2004), but this feature was not enabled. Intel subsequently began selling 64-bit Pentium 4s using the «E0» revision of the Prescotts, being sold on the OEM market as the Pentium 4, model F. The E0 revision also adds eXecute Disable (XD) (Intel’s name for the NX bit) to Intel 64. Intel’s official launch of Intel 64 (under the name EM64T at that time) in mainstream desktop processors was the N0 stepping Prescott-2M.

Intel also marketed a version of their low-end Celeron processors based on the NetBurst microarchitecture (often referred to as Celeron 4), and a high-end derivative, Xeon, intended for multi-socket servers and workstations. In 2005, the Pentium 4 was complemented by the more advanced dual-core-brands Pentium D and Pentium Extreme Edition, all were succeeded at the top range by the Core 2 brand, while production continued until 2008,^[7] with Pentium 4 replaced by Pentium Dual-Core.^[8]

In benchmark evaluations, the advantages of the NetBurst microarchitecture were unclear. With carefully optimized application code, the first Pentium 4s outperformed Intel’s fastest Pentium III (clocked at 1.13 GHz at the time), as expected. But in legacy applications with many branching or x87 floating-point instructions, the Pentium 4 would merely match or run slower than its predecessor. Its main downfall was a shared unidirectional bus. The NetBurst microarchitecture consumed more power and emitted more heat than any previous Intel or AMD microarchitectures.

As a result, the Pentium 4’s introduction was met with mixed reviews: Developers disliked the Pentium 4, as it posed a new set of code optimization rules. For example, in mathematical applications, AMD’s lower-clocked Athlon (the fastest-clocked model was clocked at 1.2 GHz at the time) easily outperformed the Pentium 4, which would only catch up if software was re-compiled with SSE2 support. Tom Yager of Infoworld magazine called it «the fastest CPU – for programs that fit entirely in cache». Computer-savvy buyers avoided Pentium 4 PCs due to their price premium, questionable benefit, and initial restriction to Rambus’ RDRAM.^[9][10][11] In terms of product marketing, the Pentium 4’s singular emphasis on clock frequency (above all else) made it a marketer’s dream.^[12] The result of this was that the NetBurst microarchitecture was often referred to as a marchitecture^[13] by various computing websites and publications during the life of the Pentium 4. It was also called «NetBust»,^[14][13] a term popular with reviewers who reflected negatively upon the processor’s performance.

The two classical metrics of CPU performance are instructions per cycle (IPC) and clock speed. While IPC is difficult to quantify due to dependence on the benchmark application’s instruction mix, clock speed is a simple measurement yielding a single absolute number. Unsophisticated buyers would simply consider the processor with the highest clock speed to be the best product, and the Pentium 4 had the fastest clock speed. Because AMD’s processors had slower clock speeds, it countered Intel’s marketing advantage with the «megahertz myth» campaign. AMD product marketing used a «PR-rating» system, which assigned a merit value based on relative performance to a baseline machine.

At the launch of the Pentium 4, Intel stated that NetBurst-based processors were expected to scale to 10 GHz^[15] after several fabrication process generations. However, the clock speed of processors using the NetBurst microarchitecture reached a maximum of 3.8 GHz. Intel had not anticipated a rapid upward scaling of transistor power leakage that began to occur as the die reached the 90 nm lithography and smaller. This new power leakage phenomenon, along with the standard thermal output, created cooling and clock scaling problems as clock speeds increased. Reacting to these unexpected obstacles, Intel attempted several core redesigns (Prescott most notably) and explored new manufacturing technologies, such as using multiple cores, increasing FSB speeds, increasing the cache size, and using a longer instruction pipeline along with higher clock speeds.

The code cache was replaced by a trace cache which contained decoded microoperations rather than instructions with advantage of eliminating instruction decoding bottleneck so that the design can use RISC technology.^[16]: 48 This came with a disadvantage of less compact cache taking up more chip space and consuming power.^[16]: 48

These solutions failed, and from 2003 to 2005, Intel shifted development away from NetBurst to focus on the cooler-running Pentium M microarchitecture. On January 5, 2006, Intel launched the Core processors, which put greater emphasis on energy efficiency and performance per clock cycle. The final NetBurst-derived products were released in 2007, with all subsequent product families switching exclusively to the Core microarchitecture.^{[citation needed]}

According to Bob Bentley, presenting on behalf of Intel at the 38th annual Design Automation Conference, «The microarchitecture of the Pentium 4 processor is significantly more complex than any previous IA-32 microprocessor, so the challenge of validating the logical correctness of the design in a timely fashion was indeed a daunting one.» He hired a team of 60 recent graduates to help with testing and validation.^[17]

Intel Pentium 4 processor family

Pentium 4 processors have an integrated heat spreader (IHS) that prevents the die from accidentally being damaged when mounting and unmounting cooling solutions. Prior to the IHS, a CPU shim was some times used by people worried about damaging the core. Overclockers sometimes removed the IHS from Socket 423 and Socket 478 chips to allow for more direct heat transfer. On Socket 478 Prescott processors and processors using the Socket LGA 775 (Socket T) interface, the IHS is directly soldered to the die or dies, making it difficult to remove.

Willamette, the project codename for the first NetBurst microarchitecture implementation, experienced long delays in the completion of its design process. The project was started in 1998, when Intel saw the Pentium II as their permanent line. At that time, the Willamette core was expected to operate at frequencies up to about 1 GHz. However, the Pentium III was released while Willamette was still being finished. Due to the radical differences between the P6 and NetBurst microarchitectures, Intel could not market Willamette as a Pentium III, so it was marketed as the Pentium 4.

On November 20, 2000, Intel released the Willamette-based Pentium 4 clocked at 1.4 and 1.5 GHz. Most industry experts regarded the initial release as a stopgap product, introduced before it was truly ready. According to these experts, the Pentium 4 was released because the competing Thunderbird-based AMD Athlon was outperforming the aging Pentium III, and further improvements to the Pentium III were not yet possible.^{[citation needed]} This Pentium 4 was produced using a 180 nm process and initially used Socket 423 (also called socket W, for «Willamette»), with later revisions moving to Socket 478 (socket N, for «Northwood»). These variants were identified by the Intel product codes 80528 and 80531 respectively.

On the test bench, the Willamette was somewhat disappointing to analysts in that not only was it unable to outperform the Athlon and the highest-clocked Pentium IIIs in all testing situations, but it was not superior to the budget segment’s AMD Duron.^[18] Although introduced at prices of $644 (1.4 GHz) and $819 (1.5 GHz) for 1000 quantities to OEM PC manufacturers^{[citation needed]} (prices for models for the consumer market varied by retailer), it sold at a modest but respectable rate, handicapped somewhat by the requirement for relatively fast yet expensive Rambus Dynamic RAM (RDRAM). The Pentium III remained Intel’s top selling processor line, with the Athlon also selling slightly better than the Pentium 4. While Intel bundled two RDRAM modules with each boxed Pentium 4, it did not facilitate Pentium 4 sales and was not considered a true solution by many.

In January 2001, a still slower 1.3 GHz model was added to the range, but over the next twelve months, Intel gradually started reducing AMD’s leadership in performance. In April 2001 a 1.7 GHz Pentium 4 was launched, the first model to provide performance clearly superior to the old Pentium III. July saw 1.6 and 1.8 GHz models and in August 2001, Intel released 1.9 and 2 GHz Pentium 4s. In the same month, they released the 845 chipset that supported much cheaper PC133 SDRAM instead of RDRAM.^[19] The fact that SDRAM was so much cheaper caused the Pentium 4’s sales to grow considerably.^[19] The new chipset allowed the Pentium 4 to quickly replace the Pentium III, becoming the top-selling mainstream processor on the market.

The Willamette code name is derived from the Willamette Valley region of Oregon, where a large number of Intel’s manufacturing facilities are located.^{[citation needed]}

In January 2002, Intel released Pentium 4s with a new core codenamed Northwood at speeds of 1.6 GHz, 1.8 GHz, 2 GHz and 2.2 GHz.^[20][21] Northwood (product code 80532) combined an increase in the L2 cache size from 256 KB to 512 KB (increasing the transistor count from 42 million to 55 million) with a transition to a new 130 nm fabrication process.^[21] Making the processor out of smaller transistors means that it can run at higher clock speeds and produce less heat. In the same month boards utilizing the 845 chipset were released with enabled support for DDR SDRAM which provided double the bandwidth of PC133 SDRAM, and alleviated the associated high costs of using Rambus RDRAM for maximal performance with Pentium 4.^{[citation needed]}

A 2.4 GHz Pentium 4 was released on April 2, 2002, and the bus speed increased from 400 MT/s to 533 MT/s (133 MHz physical clock) for the 2.26 GHz, 2.4 GHz, and 2.53 GHz models in May, 2.66 GHz and 2.8 GHz models in August, and 3.06 GHz model in November. With Northwood, the Pentium 4 came of age. The battle for performance leadership remained competitive (as AMD introduced faster versions of the Athlon XP) but most observers agreed that the fastest-clocked Northwood-based Pentium 4 was usually ahead of its rival.^{[citation needed]} This was particularly so in mid-2002, when AMD’s changeover to its 130 nm production process did not help the initial «Thoroughbred A» revision Athlon XP CPUs to clock high enough to overcome the advantages of Northwood in the 2.4 to 2.8 GHz range.^[22]

The 3.06 GHz Pentium 4 enabled Hyper-Threading Technology that was first supported in Foster-based Xeons. This began the convention of virtual processors (or virtual cores) under x86 by enabling multiple threads to be run at the same time on the same physical processor. By shuffling two (ideally differing) program instructions to simultaneously execute through a single physical processor core, the goal is to best utilize processor resources that would have otherwise been unused from the traditional approach of having these single instructions wait for each other to execute singularly through the core. This initial 3.06 GHz 533FSB Pentium 4 Hyper-Threading enabled processor was known as Pentium 4 HT and was introduced to mass market by Gateway in November 2002.

On April 14, 2003, Intel officially launched the new Pentium 4 HT processor. This processor used an 800 MT/s FSB (200 MHz physical clock), was clocked at 3 GHz, and had Hyper-Threading technology.^[23] This was meant to help the Pentium 4 better compete with AMD’s Opteron line of processors. Meanwhile, with the launch of the Athlon XP 3200+ in AMD’s desktop line, AMD increased the Athlon XP’s FSB speed from 333 MT/s to 400 MT/s, but it was not enough to hold off the new 3 GHz Pentium 4 HT.^[24]

The Pentium 4 HT’s increase to a 200 MHz quad-pumped bus (200 x 4 = 800 MHz effective) greatly helped to satisfy the bandwidth requirements the NetBurst architecture desired for reaching optimal performance. While the Athlon XP architecture was less dependent on bandwidth, the bandwidth numbers reached by Intel were well out of range for the Athlon’s EV6 bus. Hypothetically, EV6 could have achieved the same bandwidth numbers, but only at speeds unreachable at the time. Intel’s higher bandwidth proved useful in benchmarks for streaming operations^{[citation needed]}, and Intel marketing wisely capitalized on this as a tangible improvement over AMD’s desktop processors^{[citation needed]}. Northwood 2.4 GHz, 2.6 GHz and 2.8 GHz variants were released on May 21, 2003. A 3.2 GHz variant was launched on June 23, 2003 and the final 3.4 GHz version arrived on February 2, 2004.

Overclocking early stepping Northwood cores yielded a startling phenomenon. While core voltage approaching 1.7 V and above would often allow substantial additional gains in overclocking headroom, the processor would slowly (over several months or even weeks) become more unstable over time with a degradation in maximum stable clock speed before dying and becoming totally unusable. This became known as Sudden Northwood Death Syndrome (SNDS), which was caused by electromigration.^[25]

Also based on the Northwood core, the Mobile Intel Pentium 4 Processor — M^[26] (also known as the Pentium 4 M) was released on April 23, 2002, and included Intel’s SpeedStep and Deeper Sleep technologies. Its TDP is about 35 watts in most applications. This lowered power consumption was due to lowered core voltage, and other features mentioned previously.

Unlike the desktop Pentium 4, the Pentium 4 M did not feature an integrated heat spreader (IHS), and it operates at a lower voltage. The lower voltage means lower power consumption, and in turn less heat. However, according to Intel specifications, the Pentium 4 M had a maximum thermal junction temperature rating of 100 degrees C, approximately 40 degrees higher than the desktop Pentium 4.

The Mobile Intel Pentium 4 Processor^[27] was released to address the problem of putting a full desktop Pentium 4 processor into a laptop, which some manufacturers were doing^{[citation needed]}. The Mobile Pentium 4 used a 533 MT/s FSB, following the desktop Pentium 4’s evolution. Oddly, increasing the bus speed by 133 MT/s (33 MHz) caused a massive increase in TDPs, as mobile Pentium 4 processors emitted 59.8–70 W of heat, with the Hyper-Threading variants emitting 66.1–88 W. This allowed the mobile Pentium 4 to bridge the gap between the desktop Pentium 4 (up to 115 W TDP), and the Pentium 4 M (up to 35 W TDP).

Intel’s naming conventions made it difficult at the time of the processor’s release to identify the processor model. There was the Pentium III mobile chip, the Pentium 4 M, the Mobile Pentium 4, and then the Pentium M, which itself was based on the Pentium III and was significantly faster and more power-efficient than the former three.

In September 2003, at the Intel Developer Forum, the Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) was announced, just over a week before the launch of Athlon 64 and Athlon 64 FX. The design was mostly identical to Pentium 4 (to the extent that it would run in the same motherboards), but differed by an added 2 MB of level 3 cache. It shared the same Gallatin core as the Xeon MP, though in a Socket 478 form factor (as opposed to Socket 603 for the Xeon MP) and with an 800 MT/s bus, twice as fast as that of the Xeon MP.

While Intel maintained that the Extreme Edition was aimed at gamers, critics viewed it as an attempt to steal the Athlon 64’s launch thunder, nicknaming it the «Emergency Edition».^[28] With a price tag of $1000, it was also referred to as the «Expensive Edition» and «Extremely Expensive».^[29]

The added cache generally resulted in a noticeable performance increase in most processor intensive applications. Multimedia encoding and certain games benefited the most, with the Extreme Edition outperforming the Pentium 4, and even the two Athlon 64 variants, although the lower price and more balanced performance of the Athlon 64 (particularly the non-FX version) led to it usually being seen as the better value proposition. Nonetheless, the Extreme Edition did achieve Intel’s apparent aim, which was to prevent AMD from being the performance champion with the new Athlon 64, which was winning every single major benchmark over the existing Pentium 4s.

In January 2004, a 3.4 GHz version was released for Socket 478, and in Summer 2004 the CPU was released using the new Socket 775 (LGA 775). A slight performance increase was achieved in late 2004 by increasing the bus speed from 800 MT/s to 1066 MT/s, resulting in a 3.46 GHz Pentium 4 Extreme Edition. By most metrics, this was on a per-clock basis the fastest single-core NetBurst processor that was ever produced, even outperforming many of its successor chips (not counting the dual-core Pentium D). Afterwards, the Pentium 4 Extreme Edition was migrated to the Prescott core. The new 3.73 GHz Extreme Edition had the same features as a 6×0-sequence Prescott 2M, but with a 1066 MT/s bus. In practice however, the 3.73 GHz Pentium 4 Extreme Edition almost always proved to be slower than the 3.46 GHz Pentium 4 Extreme Edition, which is most likely due to the lack of an L3 cache and the longer instruction pipeline. The only advantage the 3.73 GHz Pentium 4 Extreme Edition had over the 3.46 GHz Pentium 4 Extreme Edition was the ability to run 64-bit applications since all Gallatin-based Pentium 4 Extreme Edition processors lacked the Intel 64 (then known as EM64T) instruction set.

Although never a particularly good seller, especially since it was released in a time when AMD was asserting near total dominance in the processor performance race, the Pentium 4 Extreme Edition established a new position within Intel’s product line, that of an enthusiast oriented chip with the highest-end specifications offered by Intel chips, along with unlocked multipliers to allow for easier overclocking. In this role it has since been succeeded by the Pentium Extreme Edition (The Extreme version of the dual-core Pentium D), the Core 2 Extreme, the Core i7 and the Core i9.

Contrary to popular belief, however, the Socket 478 versions of the Pentium 4 Extreme Edition CPUs such as the Gallatin-based Pentium 4 Extreme Edition for Socket 478 all have a locked multiplier, meaning that they are not overclockable unless the front-side bus speeds are increased (which runs the potential risks of erratic behaviors such as reliability and stability issues). Only the Socket 775/LGA 775 versions of the Pentium 4 Extreme Edition, as well as the Pentium Extreme Edition (Smithfield) and Engineering Sample CPUs have unlocked multipliers.

On February 1, 2004, Intel introduced a new core codenamed Prescott. The core used the 90 nm process for the first time, which one analyst described as «a major reworking of the Pentium 4’s microarchitecture.»^[30] Despite this overhaul, the performance gains were inconsistent. Some programs benefited from Prescott’s doubled cache and SSE3 instructions, whereas others were harmed by its longer pipeline. The Prescott’s microarchitecture allowed slightly higher clock speeds, but not nearly as high as Intel had anticipated. The fastest mass-produced Prescott-based Pentium 4s were clocked at 3.8 GHz. While Northwood ultimately achieved clock speeds 70% higher than Willamette, Prescott only scaled 12% beyond Northwood. Prescott’s inability to achieve greater clock speeds was attributed to the very high power consumption and heat output of the processor. This led to the processor receiving the nickname «PresHot» on forums.^[31] In fact, Prescott’s power and heat characteristics were only slightly higher than those of Northwood of the same speed and nearly equal to the Gallatin-based Extreme Editions, but since those processors had already been operating near the limits of what was considered thermally acceptable, this still posed a major issue.^[32]

The release of Prescott also coincided with the launch of LGA 775 and the BTX form factor, which were also criticized. Tests showed that a given Pentium 4 made for LGA 775 consumed more power and produced more heat than the exact same chip in a socket 478 package. The BTX form factor, meanwhile, showed signs of having been designed for the sole purpose of managing the Prescott’s heat output at the expense of other components and concerns, such as blowing hot air from the CPU directly into the graphics card’s heatsink/fan. These magnified the perception of Prescott as an excessively hot chip.

The Prescott Pentium 4 contains 125 million transistors and has a die area of 112 mm².^[33][34] It was fabricated in a 90 nm process with seven levels of copper interconnect.^[34] The process has features such as strained silicon transistors and low-κ carbon-doped silicon oxide (CDO) dielectric, which is also known as organosilicate glass (OSG).^[34] The Prescott was first fabricated at the D1C development fab and was later moved to F11X production fab.^[34]

Originally, Intel released two Prescott lines on Socket 478: the E-series, with an 800 MT/s FSB and Hyper-Threading support, and the low-end A-series, with a 533 MT/s FSB and Hyper-Threading disabled. LGA 775 Prescott CPUs use a rating system, labeling them as the 5xx series (Celeron Ds are the 3xx series, while Pentium Ms are the 7xx series). The LGA 775 version of the E-series uses model numbers 5×0 (520–560), and the LGA 775 version of the A-series uses model numbers 5×5 and 5×9 (505–519). The fastest, the 570J and 571, is clocked at 3.8 GHz. Plans to mass-produce a 4 GHz Pentium 4 were cancelled by Intel in favor of dual core processors, although some European retailers claimed to be selling a Pentium 4 580, clocked at 4 GHz. The E-series Prescott, as well as the low-end 517 and 524, incorporates Hyper-Threading in order to speed up some processes that use multithreaded software, such as video editing.

The Prescott microarchitecture was designed to support Intel 64, Intel’s implementation of the AMD-developed x86-64 64-bit extensions to the x86 architecture, but the initial models shipped with their 64-bit capability disabled. Intel stated that it did not intend to release 64-bit CPUs in retail channels, instead releasing the 64-bit capable F-series to OEMs only.^[35] However, they were later made available to the general public as the 5×1 series. A number of low-end Intel 64-enabled Prescotts, with 533 MHz FSB speed, were also released.

The E0 stepping of the Prescott series introduced the XD bit feature.^[36] This technology, introduced to the x86 architecture by AMD as NX (No eXecute), can help prevent certain types of malicious code from exploiting a buffer overflow to get executed. Models supporting XD bit include the 5x0J and 5×1 series as well as the low-end 5x5J and 5×6.

The Prescott processors are the first to support SSE3, along with all Pentium D processors.

Intel, by the first quarter of 2005, released a new Prescott core with 6×0 numbering, codenamed Prescott 2M. It is also sometimes known by the name of its Xeon derivative, Irwindale.^[37] It features Hyper-Threading, Intel 64, the XD bit, EIST (Enhanced Intel SpeedStep Technology), Thermal Monitor 2 (for processors at 3.6 GHz and above), and 2 MB of L2 cache. However, AnandTech found that this resulted in 17% higher cache latency compared to Prescott, which combined with the lack of consumer-targeted programs requiring more cache, largely negated the advantage that added cache introduced.^[38] Rather than being a targeted speed boost the double size cache was intended to provide the same space and hence performance for 64-bit mode operations, due to the doubled word size compared to 32-bit mode.

On November 14, 2005, Intel released Prescott 2M processors with VT (Virtualization Technology, codenamed Vanderpool) enabled. Intel only released two models of this Prescott 2M category: 662 and 672, running at 3.6 GHz and 3.8 GHz, respectively.^{[39][40][41][42]}

The final revision of the Pentium 4 was Cedar Mill, released on January 5, 2006. This was a die shrink of the Prescott-based 600 series core to 65 nm, with no real feature additions but significantly reduced power consumption. The Cedar Mill is closely linked to the Pentium D Presler revision, with each Presler CPU consisting of two Cedar Mill cores on the same chip package.^[43] Cedar Mill had a lower heat output than Prescott, with a TDP of 86 W. The D0 stepping in late 2006 reduced this to 65 watts. It has a 65 nm core and features the same 31-stage pipeline as Prescott, 800 MT/s FSB, Intel 64, Hyper-Threading, but no Virtualization Technology. As with Prescott 2M, Cedar Mill also has a 2 MB L2 cache.

Intel initially announced four VT-x enabled Cedar Mill processors with model numbers 633 to 663,^[44] but these were later cancelled and replaced by models 631 to 661 without VT-x, the extra 1 added to the model number distinguishing them from the 90 nm Prescott cores operating at the same frequencies.^[45] Cedar Mill processors ranged in frequency from 3.0 to 3.6 GHz, down from the 3.8 GHz maximum of the Prescott-based 670 and 672. Overclockers managed to exceed 8 GHz with these processors using liquid nitrogen cooling.^[46]

The name «Cedar Mill» refers to Cedar Mill, Oregon, an unincorporated community near Intel’s Hillsboro, Oregon facilities.

In March 2003, the Pentium 4 M (the mobile version of the Pentium 4) was discontinued after suffering from heat and power consumption problems and was replaced by the P6-based Pentium M. The Pentium M forms a part of the Centrino platform-marketing brand throughout the 2000s.

In May 2005, Intel released dual-core processors under the Pentium D and Pentium Extreme Edition brands. These came under the code names Smithfield and Presler for the 90 nm and 65 nm parts respectively.

The original successor to the Pentium 4 was (codenamed) Tejas, which was scheduled for an early-mid-2005 release. However, it was cancelled a few months after the release of Prescott due to extremely high TDPs (a 2.8 GHz Tejas emitted 150 W of heat, compared to around 80 W for a Northwood of the same speed, and 100 W for a comparably clocked Prescott) and development on the NetBurst microarchitecture as a whole ceased, with the exception of the dual-core Pentium D, Pentium Extreme Edition and the Cedar Mill-based Pentium 4 HT.

The real successor to the Pentium 4 brand is the Pentium Dual-Core brand, released in 2006. The first chips implementing it (in 65 nm) were released in January 2007 with the Yonah mobile processors and are based on the Enhanced Pentium M architecture, in June 3, 2007 with the Allendale (and later Conroe) desktop processors and in late 2007 with the Merom mobile processors, with the underlying microarchitecture being the Core microarchitecture.

• Intel Celeron (NetBurst-based)
• List of Intel Pentium processors
• List of Intel Pentium 4 processors
• List of Intel processors

• «The future of Prescott: when Moore gives you lemons…» at Ars Technica
• Prescott vs. Northwood Pentium 4 Review
• Intel Documentation
• Inside Pentium 4 Architecture
• The Microarchitecture of the Pentium 4 Processor
• P4 FPU’s sensitive Denormalisation threshold and its effect on real-time audio processing Archived 2020-06-20 at the Wayback Machine

Intel Pentium 4 — одноядерный x86-совместимый микропроцессор компании Intel, представленный 20 ноября 2000 года^[1], ставший первым микропроцессором, в основе которого лежала принципиально новая по сравнению с предшественниками архитектура седьмого поколения (по классификации Intel) — NetBurst. Помимо различных вариантов Pentium 4, к процессорам архитектуры NetBurst относятся двухъядерные процессоры Pentium D, а также некоторые процессоры Xeon, предназначенные для серверов. Кроме того, часть процессоров Celeron для систем нижнего ценового уровня представляет собой Pentium 4 с частично отключённым кэшем второго уровня.

Производство процессоров Pentium 4 было начато в 2000 году. С середины 2005 года началось их постепенное вытеснение в нижнюю ценовую категорию двухъядерными процессорами Pentium D. 27 июля 2006 года появились первые процессоры семейства Core 2 Duo, пришедшие на смену процессорам архитектуры NetBurst, а 8 августа 2007 года компания Intel объявила о запуске программы по снятию с производства всех процессоров архитектуры NetBurst^[2].

Процессоры Pentium 4 для настольных компьютеров и ноутбуков выпускались в трёх различных типах корпусов.

Корпус ранних процессоров на ядре Willamette, выпускавшихся с конца 2000 по начало 2002 года^[3] и предназначенных для установки в разъём Socket 423, представлял собой подложку (англ. substrate) из органического материала с закрытой теплораспределительной крышкой (англ. integrated heat spreader) кристаллом, установленную на плату-переходник (англ. interposer) с 423 штырьковыми контактами (размеры корпуса — 53,3×53,3 мм)^[4]. Между контактами на обратной стороне платы-переходника установлены SMD-элементы.

Поздние процессоры на ядре Willamette, процессоры Pentium 4 на ядре Northwood, часть процессоров Pentium 4 Extreme Edition на ядре Gallatin и ранние процессоры на ядре Prescott с 2001 по 2005 год^[5] выпускались в корпусе типа FC-mPGA2, представлявшем собой подложку из органического материала с закрытым теплораспределительной крышкой кристаллом с лицевой стороны и 478 штырьковыми контактами, а также SMD-элементами — с обратной (размеры корпуса — 35×35 мм).

Часть процессоров Pentium 4 Extreme Edition на ядре Gallatin, поздние процессоры на ядре Prescott, процессоры на ядрах Prescott-2M и Cedar Mill c весны 2004^[6] по осень 2007 года выпускались в корпусе типа FC-LGA4, представлявшем собой подложку из органического материала с закрытым теплораспределительной крышкой кристаллом с лицевой стороны и 775 контактными площадками с обратной (размеры корпуса — 37,5×37,5 мм). Как и в двух предыдущих версиях конструкции, имеет внешние элементы (в SMD-корпусе), которые установлены на подложке корпуса процессора.

Часть мобильных процессоров на ядре Northwood выпускалась в корпусе типа FC-mPGA. Основным отличием этого типа корпуса от FC-mPGA2 является отсутствие теплораспределительной крышки.

Маркировка процессоров, имеющих теплораспределительную крышку, нанесена на её поверхность, а у остальных процессоров маркировка нанесена на две наклейки, расположенные на подложке с двух сторон от кристалла.

Архитектура NetBurst (рабочее наименование — P68), лежащая в основе процессоров Pentium 4, разрабатывалась компанией Intel, в первую очередь, с целью достижения высоких тактовых частот процессоров. NetBurst не является развитием архитектуры P6, использовавшейся в процессорах Pentium III, а представляет собой принципиально новую по сравнению с предшественниками архитектуру. Характерными особенностями архитектуры NetBurst являются гиперконвейеризация и применение кэша последовательностей микроопераций вместо традиционного кэша инструкций. АЛУ процессоров архитектуры NetBurst также имеет существенные отличия от АЛУ процессоров других архитектур^[7].

Гиперконвейеризация (англ. Hyper Pipelining).

Процессоры Pentium 4 на ядрах Willamette и Northwood имеют конвейер глубиной 20 стадий, а процессоры на ядрах Prescott и Cedar Mill — 31 стадию^[8] (без учёта стадий декодирования инструкций: в связи с применением кэша последовательностей микроопераций, декодер вынесен за пределы конвейера). Это позволяет процессорам Pentium 4 достигать более высоких тактовых частот по сравнению с процессорами, имеющими более короткий конвейер при одинаковой технологии производства. Так, например, максимальная тактовая частота процессоров Pentium III на ядре Coppermine (180 нм технология) составляет 1333 МГц, а процессоры Pentium 4 на ядре Willamette способны работать на частоте, превышающей 2000 МГц^[7].

Основными недостатками длинного конвейера являются уменьшение удельной производительности по сравнению с коротким конвейером (за один такт выполняется меньшее количество инструкций), а также серьёзные потери производительности при некорректном выполнении инструкций (например, при неверно предсказанном условном переходе или кэш-промахе)^[7][9].

Для минимизации влияния неверно предсказанных переходов, в процессорах архитектуры NetBurst используются увеличенный по сравнению с предшественниками буфер предсказания ветвлений (англ. branch target buffer) и новый алгоритм предсказания ветвлений, что позволило достичь высокой точности предсказания (около 94 %) в процессорах на ядре Willamette. В последующих ядрах механизм предсказания ветвлений подвергался модернизациям, повышавшим точность предсказания^[7][10].

Кэш последовательностей микроопераций (англ. Execution Trace Cache)

Процессоры архитектуры NetBurst, как и большинство современных x86-совместимых процессоров, являются CISC-процессорами с RISC-ядром: перед исполнением сложные инструкции x86 преобразуются в более простой набор внутренних инструкций (микроопераций), что позволяет повысить скорость обработки команд. Однако, вследствие того, что инструкции x86 имеют переменную длину и не имеют фиксированного формата, их декодирование связано с существенными временными затратами^[11].

В связи с этим, при разработке архитектуры NetBurst было принято решение отказаться от традиционной кэш-памяти инструкций первого уровня, хранящей команды x86, в пользу кэша последовательностей микроопераций, хранящего последовательности микроопераций в соответствии с предполагаемым порядком их исполнения. Такая организация кэш-памяти позволила также снизить временные затраты на выполнение условных переходов и на выборку инструкций.

АЛУ и механизм ускоренного выполнения целочисленных операций (англ. Rapid Execution Engine)

Так как основной целью разработки архитектуры NetBurst было повышение производительности за счёт достижения высоких тактовых частот, возникла необходимость увеличения темпа выполнения основных целочисленных операций. Для достижения этой цели АЛУ процессоров архитектуры NetBurst разделено на несколько блоков: «медленное АЛУ», способное выполнять большое количество целочисленных операций, и два «быстрых АЛУ», выполняющих только простейшие целочисленные операции (например, сложение). Выполнение операций на «быстрых АЛУ» происходит последовательно в три этапа: сначала вычисляются младшие разряды результата, затем старшие, после чего могут быть получены флаги.

«Быстрые АЛУ», обслуживающие их планировщики, а также регистровый файл синхронизируются по половине такта процессора, таким образом, эффективная частота их работы вдвое превышает частоту ядра. Эти блоки образуют механизм ускоренного выполнения целочисленных операций.

В процессорах на ядрах Willamette и Northwood «быстрые АЛУ» способны выполнять лишь те операции, которые обрабатывают операнды в направлении от младших разрядов к старшим. При этом результат вычисления младших разрядов может быть получен через половину такта. Таким образом, эффективная задержка составляет половину такта. В процессорах на ядрах Willamette и Northwood отсутствуют блоки целочисленного умножения и сдвига, а данные операции выполняются другими блоками (в частности, блоком инструкций MMX).

В процессорах на ядрах Prescott и Cedar Mill присутствует блок целочисленного умножения, а «быстрые АЛУ» способны выполнять операции сдвига. Эффективная задержка операций, исполняемых «быстрыми АЛУ», возросла по сравнению с процессорами на ядре Northwood и составляет один такт^[12].

Система повторного исполнения микроопераций (англ. Replay System)^[9]

Основной задачей планировщиков микроопераций является определение готовности микроопераций к исполнению и передача их на конвейер. Вследствие большого числа стадий конвейера, планировщики вынуждены отправлять микрооперации на исполнительные блоки до того, как завершится выполнение предыдущих микроопераций. Это обеспечивает оптимальную загрузку исполнительных блоков процессора и позволяет избежать потери производительности в том случае, если данные, необходимые для выполнения микрооперации, находятся в кэш-памяти первого уровня, регистровом файле, или могут быть переданы минуя регистровый файл.

При определении готовности новых микроопераций к передаче на исполнительные блоки, планировщику необходимо определить время выполнения тех предыдущих микроопераций, результатом которых являются данные, необходимые для выполнения новых микроопераций. В том случае, если время выполнения заранее не определено, планировщик для его определения использует наименьшее время её выполнения.

Если оценка времени, необходимого для получения данных, оказалась верной, микрооперация выполняется успешно. В том случае, если данные не были получены вовремя, проверка корректности результата заканчивается неудачей. При этом микрооперация, результат выполнения которой оказался некорректен, ставится в специальную очередь (англ. replay queue), а затем вновь направляется планировщиком на исполнение.

Несмотря на то, что повторное исполнение микроопераций приводит к значительным потерям производительности, применение данного механизма позволяет в случае ошибочного исполнения микроопераций избежать остановки и сброса конвейера, который приводил бы к более серьёзным потерям.

Процессор с кодовым именем Willamette впервые появился в официальных планах компании Intel в октябре 1998 года^[13], хотя его разработка и началась вскоре после завершения работ над процессором Pentium Pro, вышедшим в конце 1995 года, а название «Willamette» упоминалось в анонсах 1996 года^[14]. Необходимость в проектировании нового процессора архитектуры IA-32 появилась в связи со сложностями, возникшими при разработке 64-битного процессора Merced, которому в соответствии с планами компании Intel была отведена роль преемника процессоров архитектуры P6: разработка, осуществлявшаяся с 1994 года, сильно затянулась, а производительность Merced при выполнении инструкций x86 оказалась неудовлетворительной по сравнению с процессорами, для замены которых он предназначался^[13].

Предполагалось, что Willamette выйдет во второй половине 1998 года, однако, в результате многочисленных задержек анонс был перенесён на конец 2000 года^[15]. В феврале 2000 года на форуме разработчиков Intel (IDF Spring 2000) был продемонстрирован компьютер, основой которого служил инженерный образец процессора Willamette, получившего наименование «Pentium 4», работающий на частоте 1,5 ГГц^[16].

Первые серийные процессоры Pentium 4 на ядре Willamette, анонсированные 20 ноября 2000 года, производились по 180 нм технологии. Дальнейшим развитием семейства Pentium 4 стали процессоры на ядре Northwood, производившиеся по 130 нм технологии. 2 февраля 2004 года были представлены первые процессоры на ядре Prescott (90 нм), а последним ядром, использовавшимся в процессорах Pentium 4 стало ядро Cedar Mill (65 нм). На базе ядер Northwood и Prescott выпускались также мобильные процессоры Pentium 4 и Pentium 4-M, представлявшие собой Pentium 4 с пониженным энергопотреблением. На базе всех ядер, перечисленных выше, выпускались также процессоры Celeron, предназначенные для бюджетных компьютеров, представлявшие собой Pentium 4 с уменьшенным объёмом кэш-памяти второго уровня и пониженной частотой системной шины.

Ниже представлены даты анонса различных моделей процессоров Pentium 4, а также их стоимость на момент анонса.

Процессоры Pentium 4

Процессоры Pentium 4 (продолжение)

Процессоры Pentium 4 Extreme Edition

Мобильные процессоры Pentium 4

Pentium 4[править | править код]

Willamette[править | править код]

20 ноября 2000 года компанией Intel были анонсированы первые процессоры Pentium 4. В их основе лежало принципиально отличающееся от предшественников ядро — Willamette. Процессоры Pentium 4 использовали новую системную шину, позволявшую передавать данные с частотой, превышавшей базовую в четыре раза (англ. quad pumped bus). Таким образом, эффективная частота системной шины первых процессоров Pentium 4 составляла 400 МГц (физическая частота — 100 МГц).

Процессоры на ядре Willamette имели кэш данных первого уровня объёмом 8 Кбайт, кэш последовательностей микроопераций объёмом около 12 000 микроопераций, а также кэш-память второго уровня объёмом 256 Кбайт. При этом процессор содержал 42 млн транзисторов, а площадь кристалла составляла 217 мм², что объяснялось устаревшей технологией производства — 180 нм КМОП с алюминиевыми соединениями. До осени 2001 года процессоры на ядре Willamette выпускались в корпусе типа FCPGA (в случае с Pentium 4 этот корпус представлял собой микросхему в корпусе OLGA, установленную на переходник PGA) и предназначались для установки в системные платы с разъёмом Socket 423^[19].

Ещё до выхода первых Pentium 4 предполагалось, что и процессоры на ядре Willamette, и разъём Socket 423 будут присутствовать на рынке лишь до середины 2001 года, после чего будут заменены на процессоры на ядре Northwood и разъём Socket 478. Однако, в связи с проблемами при внедрении 130 нм технологии, лучшим по сравнению с ожидавшимся процентом выхода годных кристаллов процессоров на ядре Willamette, а также необходимостью продажи уже выпущенных процессоров, анонс процессоров на ядре Northwood был отложен до 2002 года, а 27 августа 2001 года были представлены процессоры Pentium 4 в корпусе типа FC-mPGA2 (Socket 478), в основе которых по-прежнему лежало ядро Willamette^[20][21][22].

Процессоры Pentium 4 на ядре Willamette работали на тактовой частоте 1,3—2 ГГц с частотой системной шины 400 МГц, напряжение ядра составляло 1,7—1,75 В в зависимости от модели, а максимальное тепловыделение — 100 Вт на частоте 2 ГГц^[19].

Northwood[править | править код]

7 января 2002 года компанией Intel были анонсированы процессоры Pentium 4 на новом ядре Northwood, представлявшем собой ядро Willamette с увеличенным до ½ Мбайт объёмом кэш-памяти второго уровня^[23]. Процессоры на ядре Northwood содержали 55 млн транзисторов и производились по новой 130 нм КМОП-технологии с медными соединениями. За счёт использования новой технологии производства удалось значительно сократить площадь кристалла: кристалл процессоров на ядре Northwood ревизии B0 имел площадь 146 мм², а в последующих ревизиях площадь кристалла уменьшилась до 131 мм².

Тактовая частота процессоров Pentium 4 на ядре Northwood составляла 1,6—3,4 ГГц, частота системной шины — 400, 533 или 800 МГц в зависимости от модели. Все процессоры на ядре Northwood выпускались в корпусе типа FC-mPGA2 и предназначались для установки в системные платы с разъёмом Socket 478, напряжение ядра этих процессоров составляло 1,475—1,55 В в зависимости от модели, а максимальное тепловыделение — 134 Вт на частоте 3,4 ГГц^[19][21].

14 ноября 2002 года был представлен процессор Pentium 4 3066 МГц, поддерживающий технологию виртуальной многоядерности — Hyper-threading.
Этот процессор оказался единственным процессором на ядре Northwood с частотой системной шины 533 МГц, обладавшим поддержкой технологии Hyper-threading. В дальнейшем эту технологию поддерживали все процессоры с частотой системной шины 800 МГц (2,4—3,4 ГГц)^[24].

Характерной особенностью процессоров Pentium 4 на ядре Northwood была невозможность продолжительной работы при повышенном напряжении ядра (повышение напряжения ядра при разгоне является распространённым приёмом, позволяющим повысить стабильность работы на повышенных частотах^[25]). Повышение напряжения ядра до 1,7 В приводило к быстрому выходу процессора из строя, несмотря на то, что температура кристалла при этом оставалась невысокой. Это явление, названное «синдромом внезапной смерти Northwood» (англ. sudden Northwood death syndrome), серьёзно ограничивало разгон Pentium 4 на ядре Northwood^[26].

Prescott[править | править код]

2 февраля 2004 года компанией Intel были анонсированы первые процессоры Pentium 4 на ядре Prescott. Впервые с момента своего появления архитектура NetBurst претерпела значительные изменения.

Основным отличием ядра Prescott от предшественников являлся удлинённый с 20 до 31 стадии конвейер. Это позволило увеличить частотный потенциал процессоров Pentium 4, однако могло приводить к более серьёзным потерям производительности при ошибке предсказания переходов. В связи с этим ядро Prescott получило усовершенствованный блок предсказания переходов, позволивший значительно сократить количество ошибок предсказания. Кроме того, было модернизировано АЛУ, в частности, был добавлен блок целочисленного умножения, отсутствовавший в процессорах на ядрах Willamette и Northwood. Кэш данных первого уровня был увеличен с 8 до 16 Кбайт, а кэш второго уровня — с 512 Кбайт до 1 Мбайт.

Тактовая частота процессоров Pentium 4 на ядре Prescott составляла 2,4—3,8 ГГц, частота системной шины — 533 или 800 МГц в зависимости от модели. При этом в настольных процессорах с тактовой частотой ниже 2,8 ГГц была отключена поддержка технологии Hyper-threading. Изначально процессоры на ядре Prescott выпускались в корпусе типа FC-mPGA2 (Socket 478), а затем — в корпусе типа FC-LGA4 (LGA775). Процессоры содержали 125 млн транзисторов, производились по 90-нм технологии КМОП с использованием напряжённого кремния, площадь кристалла составляла 112 мм², напряжение ядра — 1,4—1,425 В в зависимости от модели.

У процессоров на ядре Prescott для разъёма Socket 478 было изменено назначение некоторых выводов, что сделало невозможным их запуск на старых материнских платах, рассчитанных на процессоры Willamette и Northwood. Тем не менее, существует кустарный способ доработки, позволяющий установить процессор на такую плату^[27].

Несмотря на то, что процессоры на ядре Prescott производились по новой 90-нм технологии, добиться снижения тепловыделения не удалось: так, например, Pentium 4 3000 на ядре Northwood имел типичное тепловыделение 81,9 Вт, а Pentium 4 3000E на ядре Prescott в корпусе типа FC-mPGA2 — 89 Вт. Максимальное тепловыделение процессоров Pentium 4 на ядре Prescott составляло 151,13 Вт на частоте 3,8 ГГц^[19].

Процессоры Pentium 4 на ядре Prescott получили поддержку нового дополнительного набора команд — SSE3, а также поддержку технологии EM64T (в ранних процессорах поддержка 64-битных расширений была отключена). Кроме того, была оптимизирована технология Hyper-threading (в частности, в набор SSE3 вошли инструкции, предназначенные для синхронизации потоков)^[28].

В результате изменений, внесённых в архитектуру NetBurst, производительность процессоров на ядре Prescott изменилась по сравнению с процессорами на ядре Northwood, имеющими равную частоту, следующим образом: в однопоточных приложениях, использующих инструкции x87, MMX, SSE и SSE2, процессоры на ядре Prescott оказывались медленнее, чем предшественники, а в приложениях, использующих многопоточность или чувствительных к объёму кэш-памяти второго уровня, опережали их^[10].

Prescott 2M[править | править код]

20 февраля 2005 года компанией Intel были представлены процессоры Pentium 4 на модернизированном ядре Prescott. Это ядро отличалось от предшественника лишь увеличенным до 2 Мбайт объёмом кэш-памяти второго уровня, поэтому получило наименование Prescott 2M. Количество транзисторов в процессорах на новом ядре увеличилось до 169 млн, площадь кристалла — до 135 мм², а напряжение ядра не изменилось по сравнению с процессорами на ядре Prescott.

Все процессоры на ядре Prescott 2M выпускались в корпусе типа FC-LGA4, имели частоту системной шины 800 МГц, поддерживали технологии Hyper-threading и EM64T. Тактовая частота процессоров Pentium 4 на ядре Prescott 2M составляла 3—3,8 ГГц^[19].

Cedar Mill[править | править код]

16 января 2006 года компанией Intel были представлены процессоры на ядре Cedar Mill. Cedar Mill стало последним ядром, использовавшимся в процессорах Pentium 4. Оно представляло собой ядро Prescott 2M, выпускаемое по новому техпроцессу — 65 нм. Применение 65 нм технологии позволило уменьшить площадь кристалла до 81 мм².

Существовало четыре модели процессоров Pentium 4 на ядре Cedar Mill: 631 (3 ГГц), 641 (3,2 ГГц), 651 (3,4 ГГц), 661 (3,6 ГГц). Все они работали с частотой системной шины 800 МГц, предназначались для установки в системные платы с разъёмом LGA775, поддерживали технологию Hyper-Threading, EM64T, XD-bit, а в последних ревизиях C1/D0 обзавелись ещё и энергосберегающими EIST, С1Е и технологией защиты от перегрева ТМ2. Однако, на более старых материнских платах, без поддержки микросхемой питания ЦП новых силовых режимов и пониженных напряжений, компьютер попросту не запустится. Напряжение питания этих процессоров было в пределах 1,2—1,3375 В, параметр TDP составлял 86 Вт для процессоров степпингов B1 и C1, в ревизии D0 этот показатель удалось уменьшить до 65 Вт.

Ядро Cedar Mill также лежало в основе двухъядерных процессоров Pentium D на ядре Presler, которые имели не один монолитный кристалл, а два кристалла, аналогичных тем, которые использовались в процессорах Pentium 4, расположенных на подложке и закрытых теплораспределительной крышкой^[29].

Процессоры Pentium 4 на ядре Cedar Mill выпускались до 8 августа 2007 года, когда компания Intel объявила о снятии с производства всех процессоров архитектуры NetBurst.

Отменённые процессоры[править | править код]

Предполагалось, что в конце 2004 — начале 2005 годов на смену ядру Prescott в настольных процессорах Pentium 4 придёт новое ядро Tejas. Процессоры на ядре Tejas должны были выпускаться по 90 нм технологии, работать на частоте от 4,4 ГГц с частотой системной шины 1066 МГц, иметь увеличенный до 24 Кбайт кэш первого уровня и улучшенную поддержку технологии Hyper-threading^[30]. В конце 2005 года процессоры на ядре Tejas должны были быть переведены на 65 нм технологию производства и достичь частоты 9,2 ГГц^[31]. В перспективе тактовая частота процессоров архитектуры NetBurst должна была превысить отметку в 10 ГГц, однако сроки анонса Tejas постоянно переносились, процессоры на ядре Prescott не смогли достичь частоты 4 ГГц из-за проблем с тепловыделением, в связи с чем в начале 2004 года появилась информация об отмене выпуска процессоров на ядре Tejas^[32], а 7 мая 2004 года компания Intel официально объявила о прекращении работы как над ядром Tejas, так и над перспективными разработками, основанными на архитектуре NetBurst^[33][34].

Pentium 4 Extreme Edition[править | править код]

Первые процессоры Pentium 4 Extreme Edition (Pentium 4 «EE» или «XE»), предназначенные для энтузиастов, были представлены компанией Intel 3 ноября 2003 года. В их основе лежало ядро Gallatin, использовавшееся в серверных процессорах Xeon и представлявшее собой ядро Northwood ревизии M0 с кэш-памятью третьего уровня объёмом 2 Мбайт. Площадь кристалла таких процессоров составляла 237 мм².

Процессоры Pentium 4 EE на ядре Gallatin работали на частоте 3,2—3,466 ГГц, имели частоту системной шины 1066 МГц для модели, работающей на 3,466 ГГц, и 800 МГц для остальных моделей (3,2 и 3,4 ГГц). Напряжение ядра составляло 1,4—1,55 В, а максимальное тепловыделение — 125,59 Вт на частоте 3,466 ГГц. Изначально процессоры Pentium 4 EE на ядре Gallatin выпускались в корпусе типа FC-mPGA2 (Socket 478), а затем — в корпусе типа FC-LGA4 (LGA775).

21 февраля 2005 года компанией Intel был представлен процессор Pentium 4 EE на ядре Prescott 2M. Он выпускался в корпусе типа FC-LGA4, предназначался для установки в системные платы с разъёмом LGA775 и работал на частоте 3,733 ГГц. Частота системной шины составляла 1066 МГц, напряжение питания — 1,4 В, максимальное тепловыделение — 148,16 Вт.

Дальнейшим развитием семейства Extreme Edition стали двухъядерные процессоры Pentium XE.

Pentium 4-M и Mobile Pentium 4[править | править код]

Мобильные процессоры Pentium 4-M представляли собой Pentium 4 на ядре Northwood, имеющие пониженное напряжение питания и тепловыделение, а также поддерживающие энергосберегающую технологию Intel SpeedStep. Максимально допустимая температура корпуса была повышена по сравнению с процессорами для настольных компьютеров и составляла 100 °C (у настольных процессоров на ядре Northwood — от 68 до 75 °C), что было связано с условиями работы в ноутбуке (небольшое воздушное пространство и размеры радиатора, менее сильный воздушный поток).

Все процессоры Pentium 4-M работали с частотой системной шины 400 МГц.
Напряжение ядра процессоров Pentium 4-M составляло 1,3 В,
максимальное тепловыделение — 48,78 Вт на частоте 2,666 ГГц,
типичное — 35 Вт,
в режиме пониженного энергопотребления — 13,69 Вт.
Процессоры Pentium 4-M работали на частотах от 1,4 до 2,666 ГГц.

Процессоры Mobile Pentium 4 представляли собой Pentium 4 на ядрах Northwood или Prescott и работали на более высоких по сравнению с Pentium 4-M тактовых частотах — от 2,4 до 3,466 ГГц. Некоторые процессоры Mobile Pentium 4 поддерживали технологию Hyper-threading.

Все процессоры Mobile Pentium 4 работали с частотой системной шины 533 МГц.
Напряжение ядра составляло 1,325—1,55 В,
максимальное тепловыделение — 112 Вт на частоте 3,466 ГГц,
типичное — от 59,8 до 88 Вт,
в режиме пониженного энергопотребления — от 34,06 до 53,68 Вт.

Процессор Pentium 4 являлся флагманским процессором компании Intel для настольных компьютеров с момента выхода в ноябре 2000 года и до появления на рынке двухъядерных процессоров Pentium D в мае 2005 года. В момент своего выхода процессоры Pentium 4 занимали верхнюю ценовую нишу, а после выхода процессоров Pentium D — среднюю. Pentium 4 продвигался компанией Intel не как универсальный процессор, а как мощный мультимедийный процессор, позволяющий получить максимальную производительность в существующих играх, звуковых и видеоредакторах, а также при работе в сети Internet^[7][35].

Процессоры Pentium 4 Extreme Edition являлись «имиджевыми» процессорами, а оптовая цена на эти процессоры в момент анонса всегда составляла 999 $^[36].

Несмотря на то, что в течение года после анонса Pentium 4 основу продаж компании Intel по-прежнему составляли процессоры Pentium III^[37] (это было связано с крайне высокой стоимостью систем на базе Pentium 4 в сочетании с памятью типа RDRAM, альтернативы которой не было до выхода набора микросхем Intel 845 осенью 2001 года^[22]), впоследствии благодаря агрессивной рекламной и маркетинговой политике компании Intel (в том числе, предоставление скидок производителям компьютеров и торговым сетям за использование и продажу исключительно продукции Intel, а также выплаты за отказ от использования продукции конкурентов^[38]) в сочетании с неудачной маркетинговой политикой основного конкурента — компании AMD, процессоры Pentium 4 стали популярны среди пользователей^[39][40][41]. Этому также способствовала более высокая тактовая частота процессоров Pentium 4 (в частности, из-за высокой тактовой частоты процессоров конкурента, а также популярности «мифа о мегагерцах»^[42], компания AMD была вынуждена ввести рейтинг производительности процессоров Athlon XP, нередко вводивший неопытных пользователей в заблуждение^[43]). Тем не менее, компании AMD удалось серьёзно потеснить Intel на рынке микропроцессоров благодаря удачным продуктам — ранним Athlon XP и Athlon 64, превосходившим процессоры Pentium 4 в производительности и имеющим меньшую стоимость. Так, с 2000 по 2001 год компании AMD удалось увеличить свою долю на рынке процессоров архитектуры x86 с 18 % до 22 % (доля Intel при этом сократилась с 82,2 % до 78,7 %), а после решения проблем, возникших у AMD в 2002 году, когда её доля на рынке сократилась до 14 %, с 2003 по 2006 — до 26 % (доля Intel — около 73 %)^[44][45][46].

Параллельно с процессорами семейства Pentium 4 существовали следующие x86-процессоры:

• Intel Pentium III-S (Tualatin). Предназначались для рабочих станций и серверов. Несмотря на меньшую тактовую частоту, по производительности превосходили процессоры Pentium 4 на ядре Willamette в большинстве задач. Кроме того, в отличие от Pentium 4, процессоры Pentium III-S могли работать в двухпроцессорной конфигурации. Также компанией Intel выпускались процессоры Pentium III на ядре Tualatin, отличавшиеся от Pentium III-S меньшим объёмом кэш-памяти второго уровня. Оба этих процессора не получили широкого распространения: они были представлены позже, чем Pentium 4, являвшиеся в то время флагманскими процессорами компании Intel, и стоили значительно дороже, чем Pentium 4, имеющие сравнимую производительность^[47].
• Intel Celeron (Tualatin). Представляли собой Pentium III с уменьшенным размером кэш-памяти второго уровня (256 Кбайт против 512 Кбайт у Pentium III) и уменьшенной частотой системной шины, предназначались для недорогих систем и в целом уступали процессорам Pentium 4 за счёт меньшей тактовой частоты (старшая модель Celeron работала на частоте 1,4 ГГц, в то время, как младшая модель Pentium 4 — на 1,3 ГГц) и небольшой пропускной способности памяти (в системах на процессорах Celeron обычно использовалась память PC133 SDRAM, а процессоры Pentium 4 чаще всего работали с памятью типа RDRAM или DDR SDRAM) и системной шины (100 МГц против 400 МГц)^[48]. Производительность разогнанных Celeron была сравнима с производительностью равночастотных Pentium 4 при более низкой цене^[49].
• Intel Celeron (Willamette-128 и Northwood-128), Celeron D (Prescott-256 и Cedar Mill-512). Представляли собой Pentium 4 с уменьшенными частотой системной шины и размером кэш-памяти второго уровня, предназначались для недорогих систем и всегда уступали процессорам Pentium 4. В некоторых задачах Celeron на ядре Willamette-128 уступали также и предшественникам (Celeron на ядре Tualatin) со значительно более низкими частотами^[48].
• Intel Pentium M и Celeron M. Являлись дальнейшим развитием процессоров Pentium III. Предназначались для мобильных компьютеров, обладали низким энергопотреблением и тепловыделением. Pentium M опережал как большинство мобильных Pentium 4 M, так и некоторые настольные процессоры Pentium 4, обладая при этом значительно меньшими тактовой частотой и тепловыделением^[50][51]. Процессор Celeron M имел близкую к Pentium M производительность, незначительно отставая от него.
• Intel Pentium D (Presler, Smithfield). Двухъядерные процессоры, представлявшие собой два ядра Prescott (процессоры на ядре Smithfield) или Cedar Mill (Presler), находящиеся либо на одном кристалле (Smithfield), либо в одном корпусе (Presler). Опережали равночастотные Pentium 4 в большинстве задач. Однако процессоры Pentium 4 имели большую тактовую частоту, чем Pentium D (старшая модель Pentium D на ядре Smithfield работала на частоте 3,2 ГГц, а старшая модель Pentium 4 — на 3,8 ГГц), что позволяло им опережать двухъядерные процессоры в задачах, не оптимизированных под многопоточность^[52].
• AMD Athlon (Thunderbird). Конкурировали с процессорами Pentium 4 на ядре Willamette. В задачах, использующих дополнительные наборы инструкций SSE и SSE2, требующих высокой пропускной способности памяти, а также в приложениях, оптимизированных под архитектуру NetBurst (приложения, работающие с потоковыми данными), процессоры Athlon уступали процессорам Pentium 4, однако в офисных и бизнес-приложениях, задачах трёхмерного моделирования, а также в математических расчётах, процессоры Athlon показывали более высокую производительность^[53].
• AMD Athlon XP. Конкурировали в основном с процессорами Pentium 4 на ядре Northwood. В названиях моделей этих процессоров фигурировала не тактовая частота, а рейтинг, показывающий производительность процессоров Athlon XP относительно Pentium 4. «Равнорейтинговые» Athlon XP уступали процессорам Pentium 4 в приложениях, оптимизированных под архитектуру NetBurst, требовавших наличие поддержки инструкций SSE2 или высокой пропускной способности памяти, однако значительно опережали их в вычислениях с плавающей запятой и неоптимизированных приложениях. Старшие Pentium 4 опережали конкурента в большинстве приложений^[54].
• AMD Athlon 64. Конкурировали в основном с процессорами Pentium 4 на ядре Prescott. Опережали их в ряде задач (например, офисные приложения, научные расчёты или игры) за счёт меньших задержек при работе с памятью (за счёт встроенного контроллера памяти) и более эффективного математического сопроцессора, уступали процессорам Pentium 4 в задачах, оптимизированных под архитектуру NetBurst или имеющих поддержку многопоточности (например, кодирование видео)^[55].
• AMD Athlon 64 FX. Конкурировали с процессорами Pentium 4 Extreme Edition. Как и в случае с Athlon 64 и Pentium 4, Athlon 64 FX опережали конкурентов за счёт архитектурных особенностей, интегрированного контроллера памяти или более эффективного математического сопроцессора, уступая им в задачах, оптимизированных под архитектуру NetBurst или имеющих поддержку многопоточности^[56].
• AMD Duron (Morgan и Applebred). Были нацелены на рынок недорогих процессоров и конкурировали с процессорами Celeron, в целом уступая процессорам Pentium 4, однако в некоторых приложениях, которые не были оптимизированы под архитектуру NetBurst и не использовали набор инструкций SSE2, могли опережать Pentium 4, имеющие значительно более высокие тактовые частоты^[57].
• VIA C3 (Nehemiah) и VIA Eden. Предназначались для компьютеров с низким энергопотреблением и ноутбуков (C3 и Eden-N) и для интегрирования в системные платы (Eden), имели низкую производительность и уступали конкурирующим процессорам.
• VIA C7. Также, как и процессоры VIA C3, предназначались для компьютеров с низким энергопотреблением и ноутбуков. Серьёзно уступали конкурентам и могли опережать их только в задачах шифрования (за счёт его аппаратной поддержки)^[58][59].
• Transmeta Efficeon. Предназначались для ноутбуков, имели низкое энергопотребление и тепловыделение. Уступали в большинстве задач мобильным процессорам AMD и Intel, опережая мобильные процессоры VIA^[60].

Работавшие на высокой частоте процессоры Pentium 4 отличались большим энергопотреблением и, как следствие, тепловыделением. Максимальная тактовая частота серийных процессоров Pentium 4 составила 3,8 ГГц, при этом типичное тепловыделение превысило 100 Вт, а максимальное — 150 Вт^[19][61]. Однако при этом процессоры Pentium 4 были лучше защищены от перегрева, чем конкурирующие процессоры. Работа Thermal Monitor — технологии термозащиты процессоров Pentium 4 (а также последующих процессоров Intel) — основана на механизме модуляции тактового сигнала (англ. clock modulation), позволяющем регулировать эффективную частоту работы ядра с помощью введения холостых циклов — периодического отключения подачи тактового сигнала на функциональные блоки процессора («пропуск тактов», «троттлинг»). При достижении порогового значения температуры кристалла, зависящего от модели процессора, автоматически включается механизм модуляции тактового сигнала, эффективная частота снижается (при этом определить её снижение можно либо по замедлению работы системы, либо с помощью специального программного обеспечения, так как фактическая частота остаётся неизменной), а рост температуры замедляется. В том случае, если температура всё же достигает максимально допустимой, происходит отключение системы^[62][63]. Кроме того, поздние процессоры Pentium 4 (начиная с ядра Prescott ревизии E0^[64]), предназначенные для установки в разъём Socket 775, обладали поддержкой технологии Thermal Monitor 2, позволяющей снижать температуру путём снижения фактической тактовой частоты (с помощью понижения множителя) и напряжения ядра^[65].

Наглядным примером эффективности термозащиты процессоров Pentium 4 стал эксперимент, проведённый в 2001 году Томасом Пабстом. Целью этого эксперимента являлось сравнение эффективности термозащиты процессоров Athlon 1,4 ГГц, Athlon MP 1,2 ГГц, Pentium III 1 ГГц и Pentium 4 2 ГГц на ядре Willamette. После снятия кулеров с работающих процессоров, процессоры Athlon MP и Athlon получили необратимые термические повреждения, а система на Pentium III зависла, в то время как система с процессором Pentium 4 лишь замедлила скорость работы^[66][67]. Несмотря на то, что ситуация с полным отказом системы охлаждения (например, в случае разрушения крепления радиатора), смоделированная в экспериментах, маловероятна, а в случае возникновения приводит к более серьёзным последствиям (например, к разрушению плат расширения или системной платы в результате падения на них радиатора) вне зависимости от модели процессора^[62], результаты эксперимента Томаса Пабста отрицательно повлияли на популярность конкурирующих процессоров AMD, а мнение о их ненадёжности было широко распространено даже после выхода процессоров Athlon 64, имеющих более эффективную по сравнению с предшественником систему защиты от перегрева. К тому же температуры процессоров Intel в данном эксперименте, равные 29 и 37 по Цельсию, вызывают сомнение — ведь это рабочие температуры процессоров Intel при нулевой загрузке ЦПУ, и при наличии штатной системы охлаждения. В эксперименте Томаса Пабста были показаны в гипертрофированном виде имеющие место достоинства процессоров Intel и недостатки процессоров AMD, касающиеся тепловой защиты. Возможно, это была рекламная акция в пользу новых процессоров Intel, особенно учитывая отношение потребителей к первым процессорам Pentium 4 из-за их высокой цены и низкой производительности.

Из-за особенностей архитектуры NetBurst, позволявших процессорам работать на высокой частоте, процессоры Pentium 4 пользовались популярностью среди оверклокеров. Так, например, процессоры на ядре Cedar Mill были способны работать на частотах, превышавших 7 ГГц, с использованием экстремального охлаждения (обычно использовался стакан с жидким азотом)^[68], а младшие процессоры на ядре Northwood со штатной частотой системной шины 100 МГц надёжно работали при частоте системной шины 133 МГц и выше^[69].

Willamette

Northwood

Gallatin

Prescott

Prescott 2M

Cedar Mill

Процессор представляет собой сложное микроэлектронное устройство, что не позволяет исключить возможность его некорректной работы. Ошибки появляются на этапе проектирования и могут быть исправлены обновлениями микрокода процессора (заменой BIOS системной платы на более новую версию) либо выпуском новой ревизии ядра процессора. Некоторые незначительные ошибки могут либо не возникать в условиях реальной работы, либо не влиять на её стабильность, либо обходиться аппаратно (чипсетом) или программно (например, с помощью BIOS).

Официальная информация

• Документация по процессорам Intel Pentium 4 (англ.). Архивировано 14 марта 2009 года.
• Intel Pentium 4 Processor 2.40 GHz, 512K Cache, 533 MHz FSB. и подобные.

Описание архитектуры и история процессоров

• Встречайте — Pentium 4
• Pentium 4: от Willamette до Prescott. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Inside P4 Architecture (англ.). Архивировано 24 августа 2011 года.

Обзоры и тестирование

• Прогнозы, которые подтверждаются: Pentium 4 1.7 GHz и его производительность.
• Переход процессоров Pentium 4 на 533-мегагерцовую шину и доступные для них чипсеты: от Intel, SiS, VIA.
• Pentium 4 на FSB 800 МГц и новый флагман среди чипсетов — i875P.
• Pentium 4 «Prescott» 1066 МГц FSB: заглянуть за горизонт!
• Intel Pentium 4 (Northwood) 2.0A и 2,2 ГГц против AMD Athlon XP 2000+. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Тестирование современных однопроцессорных платформ в 3DMAX. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Тестирование современных однопроцессорных платформ в Photoshop. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Новый Pentium 4 2,4B c шиной 533 МГц против предшественников и конкурентов. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Новые планы Intel. Тестирование Pentium 4 2,53 ГГц. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Исследование зависимости производительности Pentium 4 от температуры. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Большое тестирование: 14 процессоров с ценой более $200. Дата обращения: 10 сентября 2017.
• Отзывы фирмы Red Hill о процессорах различных поколений (англ.). Архивировано 24 августа 2011 года.

S-Spec
Тактовая частота, МГц
Частота системной шины, МГц
Ревизия ядра
Разъём
Примечания

SL62S
1600
500
B0
Socket 478

SL668
1600
400
B0
Socket 478

SL68Q
1800
400
B0
Socket 478

SL66Q
1800
400
B0
Socket 478

SL62R
1800
400
B0
Socket 478

SL62P
1800
400
B0
Socket 478

SL63X
1800
400
B0
Socket 478

SL6LA
1800
400
C1
Socket 478

SL6SN
1800
400
C1
Socket 478

SL6E6
1800
400
C1
Socket 478

SL6S6
1800
400
C1
Socket 478

SL6PQ
1800
400
D1
Socket 478

SL6QL
1800
400
D1
Socket 478

SL5ZT
2000
400
B0
Socket 478

SL62Q
2000
400
B0
Socket 478

SL68R
2000
400
B0
Socket 478

SL5YR
2000
400
B0
Socket 478

SL66R
2000
400
B0
Socket 478

SL6E7
2000
400
C1
Socket 478

SL6SP
2000
400
C1
Socket 478

SL6S7
2000
400
C1
Socket 478

SL6GQ
2000
400
C1
Socket 478

SL6QM
2000
400
D1
Socket 478

SL6PK
2000
400
D1
Socket 478

SL68S
2200
400
B0
Socket 478

SL5ZU
2200
400
B0
Socket 478

SL66S
2200
400
B0
Socket 478

SL5YS
2200
400
B0
Socket 478

SL6E8
2200
400
C1
Socket 478

SL6GR
2200
400
C1
Socket 478

SL6S8
2200
400
C1
Socket 478

SL6PL
2200
400
D1
Socket 478

SL6QN
2200
400
D1
Socket 478

SL6D6
2266
533
B0
Socket 478

SL683
2266
533
B0
Socket 478

SL67Y
2266
533
B0
Socket 478

SL6ET
2266
533
B0
Socket 478

SL6EE
2266
533
C1
Socket 478

SL6DU
2266
533
C1
Socket 478

SL6RY
2266
533
C1
Socket 478

SL6Q7
2266
533
D1
Socket 478

SL6PB
2266
533
D1
Socket 478

SL7V9
2266
533
M0
Socket 478

SL68T
2400
400
B0
Socket 478

SL66T
2400
400
B0
Socket 478

SL67R
2400
400
B0
Socket 478

SL65R
2400
400
B0
Socket 478

SL6SR
2400
400
C1
Socket 478

SL6GS
2400
400
C1
Socket 478

SL6S9
2400
400
C1
Socket 478

SL6QP
2400
400
D1
Socket 478

SL6PM
2400
400
D1
Socket 478

SL684
2400
533
B0
Socket 478

SL67Z
2400
533
B0
Socket 478

SL6EU
2400
533
B0
Socket 478

SL6D7
2400
533
B0
Socket 478

SL6SH
2400
533
C1
Socket 478

SL6DV
2400
533
C1
Socket 478

SL6EF
2400
533
C1
Socket 478

SL6RZ
2400
533
C1
Socket 478

SL6E9
2400
533
C1
Socket 478

SL6Q8
2400
533
D1
Socket 478

SL6PC
2400
533
D1
Socket 478

SL79B
2400
533
M0
Socket 478

SL6WF
2400
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WR
2400
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6Z3
2400
800
M0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6GT
2500
400
C1
Socket 478

SL6EB
2500
400
C1
Socket 478

SL6SA
2500
400
C1
Socket 478

SL6PN
2500
400
D1
Socket 478

SL6QQ
2500
400
D1
Socket 478

SL685
2533
533
B0
Socket 478

SL682
2533
533
B0
Socket 478

SL6D8
2533
533
B0
Socket 478

SL6EV
2533
533
B0
Socket 478

SL6EG
2533
533
C1
Socket 478

SL6DW
2533
533
C1
Socket 478

SL6S2
2533
533
C1
Socket 478

SL6SJ
2533
533
C1
Socket 478

SL6Q9
2533
533
D1
Socket 478

SL6PD
2533
533
D1
Socket 478

SL6GU
2600
400
C1
Socket 478

SL6HB
2600
400
C1
Socket 478

SL6SB
2600
400
C1
Socket 478

SL6PP
2600
400
D1
Socket 478

SL6QR
2600
400
D1
Socket 478

SL6WZ
2600
400
D1
Socket 478

SL6WH
2600
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WS
2600
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6SK
2667
533
C1
Socket 478

SL6DX
2667
533
C1
Socket 478

SL6EH
2667
533
C1
Socket 478

SL6S3
2667
533
C1
Socket 478

SL6PE
2667
533
D1
Socket 478

SL6QA
2667
533
D1
Socket 478

SL7EY
2800
400
D1
Socket 478

SL6HL
2800
533
C1
Socket 478

SL6S4
2800
533
C1
Socket 478

SL6SL
2800
533
C1
Socket 478

SL6K6
2800
533
C1
Socket 478

SL6PF
2800
533
D1
Socket 478

SL6QB
2800
533
D1
Socket 478

SL6WT
2800
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WJ
2800
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL78Y
2800
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6Z5
2800
800
M0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WU
3000
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL78Z
3000
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WK
3000
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7BK
3000
800
M0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6K7
3066
533
C1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6SM
3066
533
C1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6S5
3066
533
C1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6JJ
3066
533
C1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6QC
3066
533
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6PG
3066
533
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WG
3200
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL792
3200
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL6WE
3200
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL793
3400
800
D1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

S-Spec
Тактовая частота, МГц
Частота системной шины, МГц
Ревизия ядра
Разъём
Примечания

SL7D7
2267
533
C0
Socket 775
кэш-память второго уровня — 512 КиБ, выпущен ограниченной серией

SL7FY
2400
533
C0
Socket 478

SL7E8
2400
533
C0
Socket 478

SL7YP
2400
533
D1
Socket 478

SL88F
2400
533
E0
Socket 478

SL7E9
2666
533
C0
Socket 478

SL7YU
2666
533
D0
Socket 775
модель 505

SL85U
2666
533
E0
Socket 775
модель 505

SL8B3
2666
533
E0
Socket 478

SL8J8
2666
533
E0
Socket 775
модель 506, поддержка технологии EM64T

SL9CK
2666
533
G1
Socket 775
модель 506, поддержка технологии EM64T

SL8PL
2666
533
G1
Socket 775
модель 506, поддержка технологии EM64T

SL7D8
2800
533
C0
Socket 478

SL7K9
2800
533
D0
Socket 478

SL7KH
2800
533
D0
Socket 775

SL7J4
2800
533
D0
Socket 775

SL7E2
2800
533
D0
Socket 478

SL7PK
2800
533
E0
Socket 478

SL88G
2800
533
E0
Socket 478

SL8U4
2800
533
E0
Socket 775
модель 511, поддержка технологии EM64T

SL8U5
2800
533
E0
Socket 775
модель 511, поддержка технологии EM64T

SL9CJ
2800
533
G1
Socket 775
модель 511, поддержка технологии EM64T

SL8JX
2800
533
G1
Socket 478

SL79K
2800
800
C0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7E3
2800
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7KA
2800
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7J5
2800
800
D0
Socket 775
модель 520, поддержка технологии HyperThreading

SL7KJ
2800
800
D0
Socket 775
модель 520, поддержка технологии HyperThreading

SL7PT
2800
800
E0
Socket 775
модель 505

SL7PL
2800
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL88H
2800
800
E0
Socket 478

SL7PR
2800
800
E0
Socket 775
поддержка технологии HyperThreading

SL8HX
2800
800
E0
Socket 775

SL82V
2800
800
E0
Socket 775
модель 521

SL9CG
2800
800
G1
Socket 775
модель 521, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8PP
2800
800
G1
Socket 775
модель 521, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7VY
2933
533
D0
Socket 775
модель 515

SL8J9
2933
533
E0
Socket 775
модель 516, поддержка технологии EM64T

SL85V
2933
533
E0
Socket 775
модель 515

SL8PM
2933
533
G1
Socket 775
модель 516, поддержка технологии EM64T

SL8ZY
2933
533
G1
Socket 775
модель 517, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL9CD
2933
533
G1
Socket 775
модель 517, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL79L
3000
800
C0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7KK
3000
800
D0
Socket 775
модель 530, поддержка технологии HyperThreading

SL7J6
3000
800
D0
Socket 775
модель 530, поддержка технологии HyperThreading

SL7E4
3000
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7KB
3000
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL88J
3000
800
E0
Socket 478

SL7PU
3000
800
E0
Socket 775
поддержка технологии HyperThreading

SL7PM
3000
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL8HZ
3000
800
E0
Socket 775
модель 531, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL82X
3000
800
E0
Socket 775
модель 530J, поддержка технологии HyperThreading

SL8JZ
3000
800
G1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL8PQ
3000
800
G1
Socket 775
модель 531, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL9CB
3000
800
G1
Socket 775
модель 531, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL87L
3066
533
E0
Socket 775
модель 519

SL8JA
3066
533
E0
Socket 775
модель 519K, поддержка технологии EM64T

SL8PN
3066
533
G1
Socket 775
модель 519K, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL9CA
3066
533
G1
Socket 775
модель 524, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8ZZ
3066
533
G1
Socket 775
модель 524, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7B8
3200
800
C0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL79M
3200
800
C0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7J7
3200
800
D0
Socket 775
модель 540, поддержка технологии HyperThreading

SL7KC
3200
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7KL
3200
800
D0
Socket 775
модель 540, поддержка технологии HyperThreading

SL7E5
3200
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7LA
3200
800
D0
Socket 775
поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL82Z
3200
800
E0
Socket 775
модель 540J, поддержка технологии HyperThreading

SL7PX
3200
800
E0
Socket 775
модель 540, поддержка технологии HyperThreading

SL88K
3200
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL8J2
3200
800
E0
Socket 775
модель 541, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7PW
3200
800
E0
Socket 775
модель 540, поддержка технологии HyperThreading

SL7PN
3200
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL8K2
3200
800
G1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL9C6
3200
800
G1
Socket 775
модель 541, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8PR
3200
800
G1
Socket 775
модель 541, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7AJ
3400
800
C0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7B9
3400
800
C0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7E6
3400
800
D0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7J8
3400
800
D0
Socket 775
модель 550, поддержка технологии HyperThreading

SL7KM
3400
800
D0
Socket 775
модель 550, поддержка технологии HyperThreading

SL7L8
3400
800
D0
Socket 775
поддержка технологии HyperThreading

SL7KD
3400
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7PY
3400
800
E0
Socket 775
модель 550, поддержка технологии HyperThreading

SL7PP
3400
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL88L
3400
800
E0
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL833
3400
800
E0
Socket 775
модель 550J, поддержка технологии HyperThreading

SL8J5
3400
800
E0
Socket 775
модель 551, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7PZ
3400
800
E0
Socket 775
модель 550, поддержка технологии HyperThreading

SL8PS
3400
800
G1
Socket 775
модель 551, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL9C5
3400
800
G1
Socket 775
модель 551, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8K4
3400
800
G1
Socket 478
поддержка технологии HyperThreading

SL7L9
3600
800
D0
Socket 775
поддержка технологии HyperThreading

SL7J9
3600
800
D0
Socket 775
модель 560, поддержка технологии HyperThreading

SL7KN
3600
800
D0
Socket 775
модель 560, поддержка технологии HyperThreading

SL7NZ
3600
800
E0
Socket 775
модель 560, поддержка технологии HyperThreading

SL84X
3600
800
E0
Socket 775
модель 560J, поддержка технологии HyperThreading

SL7Q2
3600
800
E0
Socket 775
модель 560J, поддержка технологии HyperThreading

SL8J6
3600
800
E0
Socket 775
модель 561, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7P2
3800
800
E0
Socket 775
поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL84Y
3800
800
E0
Socket 775
модель 570J, поддержка технологии HyperThreading

SL82U
3800
800
E0
Socket 775
модель 570J, поддержка технологии HyperThreading

SL8J7
3800
800
E0
Socket 775
модель 571, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

S-Spec
Тактовая частота, МГц
Частота системной шины, МГц
Ревизия ядра
Разъём
Примечания

SL8AB
2800
800
N0
Socket 775
модель 620, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7Z9
3000
800
N0
Socket 775
модель 630, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8Q7
3000
800
R0
Socket 775
модель 630, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7Z8
3200
800
N0
Socket 775
модель 640, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8Q6
3200
800
R0
Socket 775
модель 640, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7Z7
3400
800
N0
Socket 775
модель 650, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8Q5
3400
800
R0
Socket 775
модель 650, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7Z5
3600
800
N0
Socket 775
модель 660, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8QB
3600
800
R0
Socket 775
модель 662, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8UP
3600
800
R0
Socket 775
модель 662, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8PZ
3600
800
R0
Socket 775
модель 660, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL7Z3
3800
800
N0
Socket 775
модель 670, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8Q9
3800
800
R0
Socket 775
модель 672, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8PY
3800
800
R0
Socket 775
модель 670, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

S-Spec
Тактовая частота, МГц
Частота системной шины, МГц
Ревизия ядра
Разъём
Примечания

SL8WJ
3000
800
B1
Socket 775
модель 631, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL94Y
3000
800
B1
Socket 775
модель 631, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL96L
3000
800
C1
Socket 775
модель 631, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL96L
3000
800
C1
Socket 775
модель 631, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL9KG
3000
800
D0
Socket 775
модель 631, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL94X
3200
800
B1
Socket 775
модель 641, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8WH
3200
800
B1
Socket 775
модель 641, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL96K
3200
800
C1
Socket 775
модель 641, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL94W
3400
800
B1
Socket 775
модель 651, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8WG
3400
800
B1
Socket 775
модель 651, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL96J
3400
800
C1
Socket 775
модель 651, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL9KE
3400
800
D0
Socket 775
модель 651, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL94V
3600
800
B1
Socket 775
модель 661, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL8WF
3600
800
B1
Socket 775
модель 661, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

SL96H
3600
800
C1
Socket 775
модель 661, поддержка технологий HyperThreading и EM64T

Pentium 4 is a line of single-core desktop and laptop CPUs introduced by Intel on November 20, 2000 and shipped through August 8, 2008. They had a 7th-generation x86
microarchitecture, called NetBurst, which was the company’s first all-new design since the introduction of the P6 microarchitecture of the Pentium Pro CPUs in 1995. NetBurst differed from P6 (Pentium III, II, etc.) by featuring a very deep instruction pipeline to achieve very high clock speeds. Intel claimed that NetBurst would allow clock speeds of up to 10 GHz; however, severe
problems with heat dissipation (especially with the Prescott Pentium 4) limited CPU clock speeds to a much lower 3.8 GHz.

In 2004, the initial 32-bit x86 instruction set of the Pentium 4 microprocessors was extended by the 64-bit x86-64 set.