Intel Pentium 4
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 Pentium 4 (Northwood) / 1,80 GHz }} | |
| Producción: | Desde 2000 hasta 2008 | 2000 }}
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| Conjunto de instrucciones: | x86 (i386), EM64T
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El Pentium 4 es un microprocesador de séptima generación basado en la arquitectura x86 y fabricado por Intel. Es el primer microprocesador con un diseño completamente nuevo desde el Pentium Pro de 1995. El Pentium 4 original, denominado Willamette, trabajaba a 1,4 y 1,5 GHz; y fue lanzado en noviembre de 2000.
Para la sorpresa de la industria informática, el Pentium 4 no mejoró el viejo diseño P6 según las dos tradicionales formas para medir el rendimiento: velocidad en el proceso de enteros u operaciones de coma flotante. La estrategia de Intel fue sacrificar el rendimiento de cada ciclo para obtener a cambio mayor cantidad de ciclos por segundo y una mejora en las instrucciones SSE. Al igual que los demás procesadores de Intel, el Pentium 4 se comercializa en una versión para equipos de bajo presupuesto (Celeron), y una orientada a servidores de gama alta (Xeon).
Las distintas versiones son: Willamette, Northwood, Extreme Edition, Prescott y Cedar Mill.
Las versiones actuales
Willamette
Willamette, la primera versión del Pentium 4, sufrió de importantes demoras durante el diseño. De hecho, muchos expertos aseguran que los primeros modelos de 1,3 ; 1,4 y 1,5 GHz fueron lanzados prematuramente para evitar que se extienda demasiado el lapso de demora de los Pentium 4. Además, los modelos más nuevos del AMD Thunderbird tenían un rendimiento superior al Pentium III, pero la línea de producción se encontraba al límite de su capacidad por el momento. Fueron fabricados utilizando un proceso de 180 nm y utilizaban el Socket 423 para conectarse a la placa base.
A la hora de los exámenes de rendimiento, los Willamette fueron una decepción ya que no podían superar claramente a los Thunderbird ni a los Pentium III de mayor velocidad. Incluso la diferencia con la línea de bajo costo de AMD (Duron) no era significante. Vendió una cantidad moderada de unidades.
En la primer mitad del mismo año, salieron a la venta los modelos de 1,6, 1,7 y 1,8 GHz notablemente superiores a los Pentium III. En agosto, los modelos de 1,9 y 2,0 GHz vieron la luz.
El Willamette de 2,0 GHz fue el primer Pentium 4 que puso en duda el liderazgo en rendimiento, que hasta ese momento estaba liderado indiscutiblemente por la línea Thunderbird de AMD. Si bien algunos resultados arrojaban una leve diferencia a favor de AMD, los analistas concluyeron que la diferencia no era significativa para decir que un procesador era claramente superior al otro. Y salieron las primeras Placas con socket478 y nucleo Willamette. Esto fue un gran paso para Intel, que hasta la salida del AMD Athlon había sido el rey de la velocidad en los microprocesadores por 16 años en forma casi ininterrumpida.
Northwood
En octubre de 2001, el Athlon XP reconquistó el liderazgo en la velocidad de los procesadores, pero en enero de 2002 Intel lanzó al mercado los nuevos Northwood de 2,0 y 2,2 GHz. Esta nueva versión combina un incremento de 256 a 512 KB en la memoria caché con la transición a la tecnología de producción de 130 nanómetros. Al estar el microprocesador compuesto por transistores más pequeños, podía alcanzar mayores velocidades y a la vez consumir menos energía. El nuevo procesador funcionaba con el Socket 478, el cual se había visto en los últimos modelos de la serie Willamette.
Con la serie Northwood, los Pentium 4 alcanzaron su madurez. La lucha por la cima del desempeño se mantuvo reñida, a medida que AMD introducía versiones más veloces del Athlon XP. Sin embargo, la mayoría de los observadores concluyeron que el Northwood más veloz siempre estaba ligeramente por encima de los modelos de AMD. Esto se hizo notorio cuando el paso de AMD a la manufactura de 130 nanómetros fue postergada. Los Pentium 4 entre 2,4 y 2,8 GHz fueron, claramente, los más veloces del mercado.
Un Pentium 4 de 2,4 GHz fue introducido en abril de 2002, uno de 2,53 GHz en mayo (que incluyó un aumento del FSB de 400 a 533 MHz). En agosto vieron la luz los modelos de 2,6 y 2,8 GHz, y en noviembre la versión de 3,06 GHz.
El Procesador de 3,06 GHz soporta Hyper Threading, una tecnología originalmente aparecida en los Xeon que permite al sistema operativo trabajar como si la máquina tuviese dos procesadores.
En abril de 2003, Intel colocó en el mercado nuevas variantes, entre los 2,4 y 3,0 GHz, cuya principal diferencia era que todos ellos incluían la tecnología Hyper-Threading y el FSB era de 800 MHz. Supuestamente esto era para competir con la línea Hammer de AMD, pero de momento solo la serie Opteron salió al mercado, la cual no estaba destinada entonces a competir con los Pentium 4. Por otro lado, los AMD Athlon XP, a pesar de su FSB aumentado de 333 a 400 MHz y las velocidades más altas no pudieron alcanzar a los nuevos Pentium 4 de 3,0 y 3,2 GHz. La versión final de los Northwood, de 3,4 GHz, fue introducida a principios de 2004.
Extreme Edition o Edición Extrema
En septiembre de 2003, Intel anunció la edición extrema (Extreme Edition) del Pentium 4, apenas sobre una semana antes del lanzamiento del Athlon 64, y el Athlon 64 FX. El motivo del lanzamiento fue porque AMD alcanzó en velocidad de nuevo a Intel, por ello fueron apodados Emergency Edition. El diseño era idéntico al Pentium 4 (hasta el punto de que funcionaría en las mismas placas base), pero se diferenciaba por tener 2 MB adicionales de Memoria caché L3. Compartió la misma tecnología Gallatin del Xeon MP, aunque con un Socket 478 (a diferencia del Socket 603 de los Xeon MP) y poseía un FSB de 800MHz, dos veces más grande que el del Xeon MP. Una versión para Socket LGA775 también fue producida.
Mientras que Intel mantuvo que la Extreme Edition estaba apuntada a los jugadores de videojuegos, algunos tomaron esta nueva versión como un intento de desviar la atención del lanzamiento de los Athlon 64. Otros criticaron a Intel por mezclar la línea Xeon (especialmente orientada a servidores) con sus procesadores para usuarios individuales, pero poco se criticó cuando AMD hizo lo mismo con el Athlon 64 FX.
El efecto de la memoria adicional tuvo resultados variados. En las aplicaciones de ofimática, la demora ocasionada por el mayor tamaño de la memoria caché hacía que los Extreme Edition fuesen menos veloces que los Northwood. Sin embargo, el área donde se destacó fue en la codificación multimedia, que superaba con creces a la velocidad de los anteriores Pentium 4 y a toda la línea de AMD.
Prescott
A principios de febrero de 2004, Intel introdujo una nueva versión de Pentium 4 denominada Prescott. Primero se utilizó en su manufactura un proceso de fabricación de 90 nm y luego se cambió a 65nm; además se hicieron significativos cambios en la arquitectura del microprocesador, por lo cual muchos pensaron que Intel lo promocionaría como Pentium 5. A pesar de que un Prescott funcionando a la misma velocidad que un Northwood rinde menos, la renovada arquitectura del Prescott permite alcanzar mayores velocidades y el overclock es más viable. El modelo de 3,8 GHz es el más veloz de los que hasta ahora han entrado en el mercado.
Su diferencia con los anteriores es que éstos poseen 1Mb ó 2Mb de caché L2 y 16Kb de caché L1 (el doble que los Northwood), EDB, EIST, C1E State, un Hyper-Threading mejorado, instrucciones SSE3, manejo de 64 bits, también recibió unas mejoras en el sistema de predicción de datos, y tiene un pipeline de 31 etapas, que por cierto, fue unos de los mayores errores de dicho núcleo. Además, los primeros Prescott producían un 60% más de calor que un Northwood a la misma velocidad, y por ese motivo muchos lo criticaron con dureza. Se experimentó con un cambio en el tipo de zócalo (de Socket 478 a LGA 775) lo cual incrementó en un 10% el consumo de energía del microprocesador, pero al ser más efectivo el sistema de refrigeración de este zócalo, la temperatura final bajó algunos grados. En posteriores revisiones del procesador los ingenieros de Intel esperaban reducir las temperaturas, pero esto nunca ocurrió fuera salvo a bajas velocidades. El procesador genera unos 130 W de calor, o TDP.
Finalmente, los problemas térmicos fueron tan severos, que Intel decidió abandonar la arquitectura Prescott por completo, y los intentos de hacer correr por encima de los 4 GHz fueron abandonados, como un gasto inútil de recursos internos. También lo concerniente a las críticas mostradas en casos extremos de llevar al procesador Prescott a los 5,2 GHz para emparejarlo al Athlon FX-55 que funcionaba a 2,6GHz (*). Considerando una fanfarronada de Intel el lanzamiento de la arquitectura Pentium 4 diseñada para operar a 10 GHz, esto puede ser visto como uno de los más significativos, ciertamiente el más público, déficit de ingeniería en la historia de Intel.
Según se dice el Pentium M es ahora la referencia interna para el equipo diseñadores de Intel, y el desarrollo del P4 ha sido esencialmente abandonado. Hasta este punto el pequeño equipo de diseño Israelí que produce el Pentium M, tiene ahora que tomar otro proyecto mucho más grande.
¿Por qué el fin de Prescott ha terminado en tal desastre? Puede ser atribuido a las políticas internas de Intel. El departamento de mercadeo quería siempre velocidades de procesador más altas, para diferenciar sus productos de AMD. Los procesadores se diseñaban por las necesidades de mercadeo, en vez de las necesidades de la arquitectura. Fueron carreras construidas sobre el concepto de la velocidad del procesador, la terminación del proyecto P4 finalmente vino y tuvo consecuencias para muchos miembros del equipo de dirección de la división.
Los Prescott con Socket LGA775 usan el nuevo sistema de puntaje, y están clasificados en la serie 5XX. El más rápido es el 570J, funcionando a 3,8 GHz. Los planes para microprocesadores de 4 o más GHz fueron cancelados y se les dio prioridad a los proyectos para fabricar procesadores dobles; en gran medida debido a los problemas de consumo energía y producción de calor de los modelos Prescott.
El procesador 570J también fue el primero en introducir la tecnología EDB, la cual es idéntica a la más temprana NX de AMD. El objetivo es prevenir la ejecución de algunos tipos de código maligno.
Cedar Mill
Está basado en el núcleo Prescott y únicamente se encuentra disponible en LGA775 para Pentium 4 de 64 bits. Aunque la serie 5 para LGA775 era una conversión del socket 478, los nuevos núcleos Cedar Mill, estaban basados en el Prescott y poseía las mismas instrucciones que éste y una nueva para procesar a 64 bits, excepto porque se calentaban bastante menos.
Versiones ya desarrolladas
Tejas y Jayhawk
Tejas era el nombre que Intel le había dado al microprocesador que sería el sucesor de los Prescott. Jayhawk sería un procesador similar al Tejas pero que estaría preparado para funcionar en máquina duales (es decir, un ordenador con dos procesadores, no es lo mismo que los procesadores dobles de más abajo). Sin embargo, en mayo de 2004 ambos proyectos fueron cancelados. De este modo, Intel remarcó el giro hacia los procesadores dobles.
A principios de 2003 Intel había mostrado un diseño preliminar del Tejas y un proyecto para ponerlo en el mercado en algún momento de 2004, pero finalmente lo pospuso para el 2005. Sin embargo, el 7 de mayo de 2004 Intel canceló el desarrollo de los procesadores, como ya se ha dicho. Tanto el retraso inicial como la eventual cancelación se atribuyen a los problemas de calor debido al gigantesco consumo energético de los microprocesadores, lo cual ya había sucedido con los Prescott que además tenían solo un rendimiento ligeramente mayor que los Northwood. Este cambio también obedeció a los deseos de Intel de enfocar sus esfuerzos en los microprocesadores dobles, para la gama Itanium de servidores, los Pentium de escritorio y las portátiles Centrino.
Doble Procesador
Intel tiene planeadas cuatro variantes con doble procesador del Pentium 4. La primera es denominada Paxville, que consiste en poco más que dos procesadores Prescott colocados en el mismo substrato. Le seguirá , situándose el más básico de los Core2 Duo (E4300, 1,86 GHz) por encima del más potente de los Pentium D (965 EE, 3,73 GHz). Esto se debe a que la arquitectura Core 2 Duo es muy eficiente, realiza mucho más trabajo por clock que NetBurst (Pentium 4); asemejándose al K8 (Athlon 64) de AMD en este sentido...
DualCore y QuadCore
Intel a principios de 2006 presenta sus últimos procesadores orientados a negocios, diseño, Juegos, con procesadores de dos y cuatro núcleos y velocidades de 1,7; 1,8; 2,1; 2,4; 2,5 Ghz. Aunque los precios del procesador de 4 núcleos (QuadCore) aún es muy alto es la muestra clara de que Intel seguirá al futuro incrementando los núcleos del procesador para aumentar velocidad y rendimiento multimedia. En Mayo de 2007 en televisión vía satélite Intel presento un equipo que incluía un procesador de 80 núcleos que, según los informantes del evento es el prototipo de los procesadores Intel para 2012.
Atribución
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