Процессоры

Архитектура процессоров Pentium 4

В ноябре 2000 г. компания Intel приступила к производству 32-разрядного процессора Pentium 4 на ядре Willamette, работающего на частоте 1,5 ГГц. Знаменательность этого события в том, что с момента выхода Pentium Pro в области архитектуры процессоров Intel не происходило ничего более значительного. С выходом Pentium 4 на свет появился процессор седьмого поколения (Pentium Pro, Pentium II/III относятся к шестому поколению — Р6).

Необходимо перечислить новшества архитектуры Willamette, позволяющие отнести процессор Pentium 4 к новому поколению:

• асимметричное ядро с блоками, работающими на различных скоростях;
• значительно улучшенная версия суперскалярного механизма исполнения инструкций;
• новый кэш второго уровня, отслеживающий порядок выполнения инструкций;
• переработанные блоки операций с мультимедийными данными и числами с плавающей запятой;
• огромный набор новых инструкций;
• новая системная шина, передающая по 4 пакета данных за такт (ар-хитектура Quad Pumped);
• конвейер выполнения инструкций из 20 стадий.

Наибольшее впечатление на экспертов произвела стартовая рабочая частота процессора в 1,5 ГГц. Такого результата удалось добиться за счет новой архитектуры конвейера выполнения инструкций. Pentium III имеет конвейер длиной 12 стадий (17 стадий FPU), Athlon — 10 стадий (15 стадий FPU). Pentium 4 при длине конвейера 20 стадий позволяет достичь максимальной тактовой частоты, но и получает самые большие задержки для связанных друг с другом операций (второй операции придется ожидать 20 тактов, пока не завершится первая операция).

 

Модель архитектуры процессора Pentium 4
Яндекс.Метрика