INTEL PENTIUM IV

La sfârsitul anului 2000 AMD Athlon atinsese 1,2 GHz si înca mai avea resurse pentru cresterea frecventei, iar Pentium III stagna fara voia lui la 1 GHz. Intel trebuia neaparat sa faca ceva pentru a redobândi suprematia, cel putin la fascinanta cifra a mega(giga)hertzilor. Raspunsul a venit sub forma unui alt Pentium (nume ce s-a impus de-a lungul anilor în constiintele tuturor utilizatorilor de PC-uri): Pentium 4, cu nume de cod Willamette. Pentium 4 contine destul de putine elemente comune cu Pentium III, deci se poate spune ca s-a ajuns la generatia a saptea. Noutatile aduse sunt numeroase, unele concepute sa creasca performantele, altele sa scada costurile de productie. Astfel, lucru deosebit de curios, cache-ul lui Pentium 4 a fost, contrar asteptarilor, micsorat. Daca toti membrii generatiei P6 detineau 32 KB cache level 1, 16 pentru instructiuni si 16 pentru date, la Pentium 4 asistam la o separare clara a acestor doua componente. Pe de o parte cache-ul de instructiuni a fost complet schimbat, devenind asa-numitul „trace cache”, cu 12000 micro-op-i (dupa opinia unora ar fi vorba de aproape 100 KB), pe de alta parte cache-ul de date a fost redus la doar 8 KB. Acest dezavantaj a dus la un fapt paradoxal, acela ca Pentium 4 sa fie în multe aplicatii mai lent decât Pentium III. În plus, pipeline-ul a fost crescut la 20 de stagii (fata de 12 la Pentium II/III si 15 la Athlon), artificiu tehnic ce are menirea de a creste scalabilitatea, deci capacitatea procesorului de a rula la frecvente mari, dar în detrimentul performantei. În schimb, unitatea ALU, cea care se ocupa cu calculele cu numere întregi, functioneaza la o frecventa dubla decât cea a core-ului. Astfel, un Pentium 4 la 1.5 GHz, detine un ALU care ruleaza la 3 GHz. La proiectarea procesorului Pentium 4 s-a pus accentul pe latimea de banda cu care va lucra cu chipset-ul, rezultând necesitatea utilizarii celor mai scumpe memorii ale momentului, RAMBUS RDRAM, singurele capabile sa alimenteze constant bus-ul de 400 MHz. Chiar daca raspunzator pentru aceasta nu este procesorul în sine, ci chipset-ul placii de baza (în acest caz Intel 850), performantele fata de simpla memorie SDRAM sunt mult ameliorate. Chiar daca latenta mare a acestui tip de memorie, care ruleaza la o frecventa de 4 ori mai mare decât cea SDRAM, nu o face de 4 ori mai rapida decât aceasta, sporul de performanta nu se lasa asteptat. Ca si în cazul lui Pentium III, când accentul marketingului s-a pus pe instructiunile SSE, Intel a decis sa introduca un cuvânt magic pentru a promova P4: Arhitectura NetBurst. Vom cita mai departe câteva rânduri din „dosarul tehnic" al acestei arhitecturi: Hyper Pipelined Technology, Rapid Execution Engine, Execution Trace Cache and a 400MHz system bus. V-ati dumirit? Stati, ca nu e înca tot; Intel mai promite si alte „îmbunatatiri secundare” : Advanced Dynamic Execution, Advanced Transfer Cache, Enhanced Floating Point & Multimedia Unit, and Streaming SIMD Extensions 2. Cu astfel de acte de nastere, procesorul Pentium 4 se anunta liderul gamei x86 de la sfârsitul mileniului 2. Si într-adevar, cum sa nu apreciezi macar FSB-ul de 400 MHz, dublul FSB-ului lui Athlon la acea ora? Insa când primele exemplare au fost supuse testelor obiective si comparative, s-a dovedit ca Pentium 4 este în mare parte înca un produs bine elaborat de marketing, varianta la 1.5 GHz cuplata cu RIMM (cele mai rapide si scumpe memorii ale momentului) fiind depasita destul de des în performante de un Athlon de 1.2 GHz cuplat cu memorii DDR, care costa câteva sute bune de dolari mai putin. Astfel, noul procesor de la Intel a devenit poate cel mai controversat procesor din istoria companiei. Fabuloasele sale caracteristici tehnice nereflectându-se în practica, singurul sau atu a ramas frecventa ridicata de lucru si mai alea scalabilitatea sa, adica posibilitatea de a i se creste frecventa în viitor, direct proportional cu viitoarele performante.

Intel a detinut pâna la sfârsitul anului 2001 un acord cu RAMBUS, prin care era obligat sa promoveze acest tip de memorie. Daca initial parea o solutie buna din punct de vedere al performantelor, din cauza pretulului prea mare al memoriei RDRAM, piata nu a putut fi convinsa sa adopte acest standard. Cu toate ca s-a ajuns ca Intel sa subventioneze achizitionarea memoriei RIMM din propriul buzunar (versiunile BOX fiind livrate cu 128 sau 256 MB) rezultatul a fost un esec partial, Intel fiind nevoit sa recurga la o solutie mult criticata: aceea de a folosi pentru Pentium 4 memorii de tip SDRAM. Rezultatele au fost catastrofale sub aspectul performantelor, acestea fiind mai degraba asemanatoare cu cele ale unui Celeron, procesorul AMD Duron dovedind de multe ori performante mai mari la o frecventa mult inferioara. Însa acest lucru a mai însemnat si democratizarea lui P4, masele largi, atrase de mirajul P4, nefiind la curent cu diferentele dintre memorii ci mai degraba cu pretul mai redus al PC-urilor echipate cu ultimul procesor Intel. Începând cu ianuarie 2002, acordul cu RAMBUS fiind expirat, Intel a reusit sa introduca DDR SDRAM-ul, memoria folosita în acel moment doar pe platforma AMD. Datorita latentei mai mici, DDR SDRAM-ul se situeaza aproape la acelasi nivel de performanta cu RDRAM-ul, chiar daca acesta din urma are un transfer teoretic dublu. Platforma folosita de Pentium 4 a fost initial Socket 423. Din motive necunoscute (se vorbeste despre noile cerinte neluate în calcul ale urmatorului P4 cu nume de cod Northwood), Intel a trecut brusc, în vara lui 2001, la un format nou, Socket 478, procesorul având mai multi pini, dar fiind de dimensiuni mult mai mici. Este inutil de mentionat ca cele doua platforme nu sunt compatibile între ele, un upgrade de la Socket 423 la Socket 478 implica schimbarea placii de baza. Pentium 4 - Willamette a rulat la frecvente începând cu 1.3 GHz si terminând cu 2 GHz, dar, dupa cum am spus, performantele sale nu erau cu mult mai mari decât un Pentium III sau Athlon rulând la o frecventa mai mica. Instructiunile SSE, introduse odata cu Pentium III, îsi propuneau sa creasca performantele multimedia, lucru doar partial reusit. Pentium 4 vine cu o extensie a acestora, SSE2, care ridica mult potentialul acestui produs. Însa cum s-a întâmplat de fiecare data, programatorii nu au renuntat la programarea clasica pentru câteva procente câstigate, si astfel, cresterea de performanta asteptata a întârziat din nou sa apara. Noul procesor a urcat rapid în frecventa, pragul simbolic de 2 GHz fiind atins în toamna anului 2001, constituind revansa lui Intel fata de pierderea competitiei pentru 1 GHz, în martie 2000, în fata lui AMD. Urmasul lui Willamette s-a numit Northwood, dar aparând inscriptionat tot ca Pentium 4. El difera prin cache-ul L2, 512 KB fata de 256 la predecesor si prin tehnologia de 0.13 microni folosita, fapt care duce la posibilitatea cresterii frecventei de lucru. Marirea dimensiunii L2 cache-ului i-a asigurat lui Northwood un spor de performanta de 10-15% în comparatie cu Willamette. Pe lânga modelele de 2(A) si 2.2 GHz (aparute la începutul lui 2002), au fost lansate modele inferioare, 1.6A si 1.8A, care ofereau o posibilitate marita de overclocking fiind cele mai mici modele la început de tehnologie noua, prin simpla schimbare a FSB-ului de la 100 la 133 MHz (x4 - Quad Pumped) obtinându-se exemplare stabile, cu frecvente care ar fi costat în mod normal de câteva ori mai scump. În luna mai a anului curent au fost lansate versiunile de 2.4 GHz si 2.53 GHz, fiind inaugurat oficial noul FSB de 533 MHz (133 MHz Quad Pumped) care a adus o noua crestere de performanta, de aproximativ 5-10%. Daca AMD a facut o greseala la lansarea lui Athlon si a permis folosirea surselor vechi de alimentare, fapt care a cauzat de multe ori instabilitate în functionare din caza puterii prea mari absorbite, Pentium 4 nu mai permite acest lucru. El necesita o sursa speciala, deci un upgrade la Pentium 4 presupune si un upgrade al carcasei, crescând astfel costurile de achizitie, dar rezultând certitudinea unei functionari în parametri optimi.