Pentium II - новый чемпион. Разгоняем Pentium II

Если вы решились-таки на покупку системы с процессором Pentium MMX, повремените. Может быть, стоит выбрать другой процессор. Во время подготовки этой статьи компания AMD объявила о выпуске долгожданной микросхемы следующего поколения K6-PR2-233, которая, как предполагается, составит конкуренцию кристаллу Pentium II (ранее он был известен под именем Klamath) фирмы Intel. Поставки процессора Pentium II - следующей версии микросхемы Pentium Pro - начались в мае. Как и процессор Pentium MMX, кристаллы этих двух фирм поддерживают мультимедийные инструкции и должны потеснить Pentium MMX с рынка.

Насколько хороши Pentium II и K6? И сможет ли компания AMD составить достойную конкуренцию Intel? Тестовая лаборатория журнала PC World провела тестирование первых опытных образцов ПК на базе процессоров K6 и Pentium II. Машины испытывались с помощью пакета PC WorldBench, содержащего контрольные задачи с использованием стандартных деловых приложений. Кроме того, тестировалась производительность машин с оптимизированными для MMX мультимедийными и графическими программами. Система AMD была выполнена на кристалле K6-PR2-233, а машина Intel была оснащена 266-МГц процессором Pentium II.

Каков же результат? Оба опытных образца продемонстрировали новые рекорды производительности. Система AMD K6 справилась с тестовыми заданиями быстрее, чем любая из машин, ранее протестированных в лаборатории журнала PC World, обогнав прежнего чемпиона - модель фирмы Sys Technology на базе 200-МГц процессора Pentium Pro. В тесте с пакетом PC WorldBench система на кристалле K6 пришла к финишу с результатом 251 единица.

Однако этот рекорд продержался недолго. Новым чемпионом стала система с 266-МГц процессором Pentium II, которая обошла машину на базе K6-PR2-233 на 4%, а машину фирмы Sys Technology с 200-МГц кристаллом Pentium Pro - на 10%. Компьютер с процессором Pentium II продемонстрировал приблизительно такую производительность, какую от него и можно было ожидать, учитывая тактовую частоту, объем кэш-памяти и поддержку инструкций MMX.

В гонке на скорость победил Pentium II, однако означает ли это поражение для K6? Компания Intel будет позиционировать Pentium II как процессор высшего уровня, предназначенный для мощных рабочих станций и мультимедийных машин ценой от 3500 долл. В конце концов менее обеспеченные покупатели, не имеющие возможности купить ПК на базе Pentium II, могут, по мнению Intel, приобрести машину с кристаллом Pentium MMX. Однако у производителей ПК свои планы, поэтому вполне вероятно, что цена хорошо сконфигурированных машин на Pentium II не превысит 3000 долл. Тем временем фирма AMD установила на свои процессоры K6 привлекательную цену: машины с кристаллом K6-PR2-233 можно будет купить примерно за 2500 долл. (в России, как обычно, цены будут заметно ниже. - Прим. ред. ). Все это должно очень понравиться покупателям - конкуренция вынуждает производителей снижать цены и ускорять продвижение новых ЦП.

Самые быстрые ПК

Насколько высока производительность этих новых процессоров? Опытный образец машины AMD, оснащенный 1-Мбайт кэшем второго уровня и исключительно быстрым жестким диском объемом 4,55 Гбайт с интерфейсом SCSI, прошел тесты PC WorldBench с изумительно высоким результатом - 251 единица (для сравнения: у машины фирмы Sys Technology на базе процессора Pentium Pro этот показатель равен 236). В четырех из шести приложений, используемых в пакете PC WorldBench, микросхема AMD установила рекорды быстродействия, а в двух оставшихся ее отставание было минимальным.

Но не успели еще высохнуть чернила в книге рекордов, как опытный образец системы на базе процессора Pentium II промчался по тестам PC WorldBench с показателем 260 единиц. Система продемонстрировала самые высокие показатели во всех приложениях.

Еще большее превосходство новых процессоров над другими выявилось в тестах с MMX-приложениями. Напомним, что K6 - первый процессор, выпущенный не фирмой Intel, поддерживающий инструкции MMX, благодаря чему достигается значительное ускорение работы с видео-, аудио- и другими мультимедийными задачами с учетом технологии MMX. Система на процессоре K6 опередила все машины с микросхемами Pentium-200 MMX, протестированные в лаборатории журнала PC World, но чуть отстала от ПК на базе 266-МГц кристалла Pentium II. Машина с процессором Intel продемонстрировала лучшие результаты в тестах с трехмерной графикой: на выполнение операций с перерисовкой объектов в пакете Ray Dream 3D Studio компании Fractal Design ей потребовалось всего 55 с, тогда как у ПК на процессоре K6 на то же самое ушло 68 с. Стандартные системы с 200-МГц кристаллом Pentium MMX справляются с этим заданием за 80 с.

В тестах с программами Adobe Photoshop и Macromedia Director, в которых основная часть работы приходилась на использование фильтров и анимацию, преимущество в скорости у Pentium II было менее заметно. При воспроизведении анимированных изображений в пакете Director система на Pentium II выводила 91 кадр в секунду, а система с процессором K6 - 87 кадров в секунду. В тесте с программой Photoshop при операциях с фильтрацией и цветовым преобразованием бесспорным лидером был на самом деле процессор K6: на выполнение заданий у него ушло 47 с, тогда как Pentium II справился с тем же самым за 59 с. Однако Pentium II вырвался вперед в тесте с масштабированием изображения, затратив на него менее 45 с (кристаллу K6 на это потребовалось почти 68 с), поэтому в общем зачете победителем оказался Pentium II. Оба ЦП продемонстрировали заметный прирост производительности по сравнению с Pentium MMX.

Intel (и AMD) inside

Высокое быстродействие опытного образца ПК на базе K6 отчасти объясняется быстрым жестким диском с интерфейсом SCSI и 1-Мбайт кэшем второго уровня (в машине с Pentium II его объем составлял 512 Кбайт). Тем не менее полученные результаты подтверждают предсказания AMD о том, что K6 составит конкуренцию Pentium II, и это будет еще более справедливо, когда появятся версии микросхем K6-PR2-266 и K6-PR2-300 (ожидаются уже в этом году).

Сегодня и K6, и Pentium II производятся по технологическому процессу с проектной нормой 0,35 мкм, т. е. размер транзисторных элементов составляет обычно 0,35 мкм. Микросхема K6-PR2-300, вероятно, будет первой, выпускаемой по 0,25-микронному процессу, благодаря чему снизятся потребляемая ею мощность и тепловыделение. Представители AMD воздерживаются от обсуждения возможности использования процессора K6 в блокнотных ПК, но, по словам редактора журнала Microprocessor Report Ленли Гвеннапа, "кристалл K6 готов к путешествиям".

В свою очередь, процессор Pentium II является дальнейшим развитием кристалла Pentium Pro. Процессор Pentium II обеспечивает лучшую производительность при работе с 16- и 32-разрядным кодом Windows 95, чем его предшественник, и, кроме того, имеет MMX-расширение и увеличенный с 16 до 32 Кбайт кэш первого уровня. (Напомним, что при выполнении 16-разрядных программ 200-МГц процессор Pentium Pro уступает 200-МГц процессору Pentium MMX, но при работе с 32-разрядными приложениями впереди оказывается Pentium Pro.) Чтобы поднять тактовую частоту работы ядра ЦП до 233 МГц и выше, кэш второго уровня Pentium II расположен на одном картридже SEC с процессором.

Как и K6, процессор Pentium II производится с технологической нормой 0,35 мкм, но со временем Intel планирует перейти на более совершенный 0,25-микронный процесс. Микросхема с нормой 0,25 мкм носит кодовое название Deschutes, она должна появиться к концу года. Это будет первый процессор класса P6, предназначенный для продуктивной работы в блокнотных ПК.

Цена или скорость?

Сегодня более выгодным представляется выбор кристалла K6. Предполагается, что цена микросхемы K6-PR2-233 для производителей ПК составит 469 долл., что на 130-250 долл. меньше, чем цена 266-МГц процессора Pentium II. По соотношению цена/производительность кристалл K6 может соревноваться даже с Pentium MMX. Но что еще лучше - K6 устанавливается в стандартный разъем Socket 7 на обычных ныне выпускающихся системных платах для процессора Pentium, тогда как для Pentium II требуется системная плата новой конструкции, допускающая установку картриджа SEC. У компании AMD есть шансы сделать K6 массовым процессором, если только ей удастся заключить контракты с производителями систем.

По словам Гвеннапа, фирма AMD имеет опыт работы с ведущими поставщиками ПК и способна выпустить 10-15 млн. микросхем K6 в этом году и до 40 млн. - в следующем, после чего сможет перейти на производство версии кристалла с меньшей проектной нормой. Такие большие объемы выпуска могут привлечь к K6 внимание основных производителей систем. Компания AST рассматривает возможность выпуска ПК на базе K6, а фирмы Everex, Polywell и Robotec уже заявили, что будут продавать машины на этих микросхемах.

Однако в пользу Pentium II говорит более высокая тактовая частота, поскольку тесно связанный с ЦП кэш второго уровня работает значительно быстрее, чем обычный кэш, который расположен на системной плате (и используется процессором K6). Кроме того, корпорация Intel на системных платах для процессора Pentium II будет применять новую графическую шину AGP (Accelerated Graphics Port), которая, как ожидается, существенно улучшит производительность и качество работы программ трехмерной графики.

Какое место займет среди этих микросхем кристалл M2 - представитель следующего поколения процессоров фирмы Cyrix? По мнению Гвеннапа, M2 (он должен появиться в июне) не сможет сравняться по быстродействию ни с K6, ни с Pentium II.

Новая жизнь Pentium

Несмотря на высокую производительность Pentium II, жизнь процессора Pentium MMX не заканчивается. Выпущенный Intel новый набор микросхем 430TX оптимизирует продуктивность таких ключевых компонентов, как системная память и жесткий диск. В лаборатории журнала PC World побывали две настольные машины на базе 200-МГц процессоров Pentium MMX, в которых был применен набор 430TX. В тестах PC WorldBench эти машины продемонстрировали показатели 234 и 238 единиц. Самый большой прирост производительности оказался в тестах с MMX-приложениями. В контрольной задаче с редактированием изображения в пакете Photoshop один из этих ПК показал наивысшую среди всех систем (за исключением ПК с 266-МГц процессором Pentium II) производительность.

Если вы собираетесь приобрести машину с процессором Pentium MMX, выбирайте модель с набором микросхем 430TX. Домашним пользователям должны понравиться новые особенности этого набора, например функция Always On, которая, по словам представителей Intel, позволяет машине "просыпаться" из режима приостановки при возникновении таких задач, как, скажем, обработка электронной почты. Благодаря лучшему управлению потреблением энергии и поддержке быстрой синхронной динамической памяти (SDRAM) набор 430TX также должен найти широкое применение в блокнотных ПК.

Что купить?

Какой системе отдать предпочтение? Машины на базе процессора K6 имеют лучшее сочетание цена/производительность, однако вам, возможно, придется поискать поставщиков ПК, которые устанавливают в свои машины процессоры AMD. Кроме того, может пройти несколько месяцев, прежде чем AMD выпустит достаточное количество микросхем, поэтому вам придется подождать. Однако если ваш бюджет не позволяет тратить значительные суммы, система с процессором K6 - это то, что нужно.

Тем, кто хочет приобрести быструю систему среднего или высшего класса, больше подойдет Pentium II. Производственные мощности Intel позволяют выпустить значительно больше процессоров Pentium II, чем AMD сможет поставить на рынок кристаллов K6, но на "разгонку" опять-таки понадобится время. Цены на системы с Pentium II могут быть разными, но нетрудно предположить, что ценовая политика фирм будет весьма агрессивной. Хорошо сконфигурированный ПК на базе Pentium II вы сможете купить примерно за 3000 долл.

Если процессор K6 вас почему-либо не устраивает, а денег на систему с Pentium II нет, выбор очевиден: ПК с процессором Pentium MMX и набором микросхем 430TX, который позволит достичь максимальной производительности при работе с мультимедийными программами.

Новые ЦП - новые рекорды скорости

Система	Процессор	ОЗУ, Мбайт	Кэш второго уровня, Кбайт	Показатель PC WordBench
Pentium II-266	Pentium II-266	32	256	260
AMD K6-PR2-233	AMD K6-PR2-233	32	1024	251
Polywell Poly 500 TX1	Pentium MMX-200	32	512	238
MicroExperts MMXP-5000	Pentium MMX-200	32	512	234
"Средний" ПК из 10 машин	Pentium MMX-200	32	512	231

Мультимедийные приложения

Система	Анимация Macromedia Director (кадров в секунду)
Pentium II-266	91
MicroExperts MMXP-5000	86
AMD K6-PR2-233	87
Polywell Poly 500 TX1	85
"Средний" ПК из 10 машин	80

Методика тестирования

Деловые приложения: все системы тестировались с помощью пакета PC WorldBench. Чем выше показатель PC WorldBench, тем выше производительность. Описание тестов PC WorldBench можно найти на Web-узле журнала PC World (http://www.pcworld. com/testing ).

Мультимедийные приложения: каждая система тестировалась с помощью серии программ, оптимизированных для MMX.

В тесте с пакетом Adobe Photoshop 4.0 измерялось время, необходимое для выполнения нескольких операций по редактированию изображений. В тесте с программой Ray Dream 3D Studio фирмы Fractal Design измерялось, сколько времени перерисовываются обсчитанные трехмерные объекты двух уровней сложности. В тесте с пакетом Macromedia Director 5.0 воспроизводился насыщенный графикой исполнимый файл.

Данная статья предназначенна и для тех, у кого процессор разогнался нормально, и для тех, кто только собирается купить и разогнать процессор. В ней рассказывается, как открыть картридж процессора Pentium II без видимых повреждений, и как можно применить это умение.

Чтобы бестолку не перевскрывать гигантское кол-во процессоров, разберемся, какие могут быть причины, побуждающие к совершению этого акта:

Вы разгоняете процессор до "требуемой Вами величины" с повышением напряжения или без такового (последнее естественно лучше). В этом случае рекомендуется сделать картридж открытым для лучшего охлаждения.
Ваш процессор разогнался, и вроде как бы стабилен, но есть опасения (и не напрасные) по поводу перегрева и стабильности работы на повышенной частоте (Money back обычно дают на 2-3 дня, а процессор может сбоить и 1 раз в неделю из-за перегрева или плохого кэша L2). В этом случае открыв картридж, вы сможете убедиться на какой частоте может работать Ваш процессор теоретически.
Вам заранее не очень жалко картридж, так как Вы можете сильно его поцарапать при вскрытии (при определенном навыке это пройдет). При этом можно будет выбирать наиболее гонябельный процессор, вскрывая, и смотря - насколько быстродействующий кэш стоит внути (в идеале - время доступа кэш-памяти второго уровня равно 4.4 нс).

А также, необходимо иметь в виду что:

Автор и редакция не несут никакой ответственности за любой возможный ущерб в случае следования приведенным в данном материале рекомендациям. Все ваши действия на основании данного материала Вы осуществляете на свой страх и риск. Заметим, что внесение в процессор модификаций, описанных в данном материале, автоматически лишает вас каких-либо гарантийных обязательств со стороны продавца и производителя. Все действия по разгону и разборке картриджа вы проводите на свой страх и риск, и принимаете на себя всю ответственность за возможные поломки и сбои.

Компоненты картриджа

Картридж процессора состоит из следующих деталей:

Радиатор с вентилятором (у процессоров в коробке он прикручен 4-мя пустотелыми саморезами - откручивать не надо!)
Пластиковый кожух (тот, на котором голограмма)
Металлическая пластина теплоотвода (так называемый радиатор первого уровня). К ней крепится радиатор c вентилятором.
Процессорная плата с установленной микросхемой TAG с одной стороны и, с другой стороны, собственно процессором (или ядром), и кэш-памятью L2.
Крепление пластины теплоотвода к процессорной плате - 2 упругих стальных пластинки с фиксаторами-защелками.
Пластиковая заглушка (только у P2 233-333 Mhz).

Вскрытие

Первым делом необходимо снять кожух. Кожух на картридже держится на четырех стойках (на рисунке ниже они помечены рыжим цветом). Второй рисунок (вид кожуха сзади) дан для наглядного представления о том, где впечатаны стойки в пластик кожуха.

Вентилятор с радиатора на рисунке снят для наглядности, при разборке его снимать не нужно! Стойки, держащие кожух, имеют на окончании конический срез и при обратном подсоединении (сборке) вщелкиваются в кожух практически намертво, как и было до разборки.

Если Вы не хотите, чтобы на картридже остались следы вскрытия, пользуйтесь только двумя последними рисунками. Первый рисунок также эффективен, но остаются очень явные следы на пластике и пластине теплоотвода. Грамотное использование наработанной технологии позволяет вскрыть процессор вообще без следов и в случае обнаружения не очень хорошей кэш-памяти (5.5 нс и более) даже поменять процессор или вернуть назад.

Для облегчения вскрытия рекомендую начать с освобождения левой нижней стойки, (если смотреть на процессор со стороны радиатора, контактами картриджа вниз). Эта стойка помечена на первом рисунке красной звездочкой- она наиболее слабо закреплена. Далее - по часовой стрелке: левая верхняя, правая верхняя, и правая нижняя стойки. Последняя стойка держит кожух сильнее всего, и, возможно, даже придется применить грубую силу.

Поздравляю Вас, если Вы вскрыли картридж и держите в руках плату прим. следующего внешнего вида:

Вы видите микросхему TAG и, если это Klamath, еще 2 микросхемы кэш-памяти L2 по бокам. В случае же Deschutes, как и у нас на картинке микросхема всего одна. TAG с маркировкой 82459AD - самый лучший, он совершенно не греется, и работоспособен даже при частотах в 558-560 Мгц.

Защелки, помеченные красным цветом - Ваш следующий шаг. Чтобы освободить их от стальных упругих пластинок надо быть осторожным так как Вы реально можете повредить плату процессора.

Можно взять тонкий пинцет, и аккуратно отжать защелки, но лично у меня это не получилось, и я придумал очень простой вариант, позволяющий снять крепление за 20 секунд. (Тем, кому мой способ не по душе - придумайте свой!) Для него потребуется все та-же отвертка, шило и клочок бумаги.

Прокладываем свернутую бумагу между крепежем и платой, она будет оберегать плату от повреждений. Засовываем с небольшим усилием отвертку как клин между бумагой и крепежем, и, используя её, как рычаг, аккуратно приподнимаем шилом фиксаторы. После того, как фиксаторы будут скользить на оси стойки, уже не попадая в пазы, надо очень осторожно, пользуясь носом отвертки как клином и подложив что-нибудь под плату, например эту же бумагу, снять упругую пластинку крепежа с первой стойки. Она очень легко слезает, и отщелкнется от стойки. Вторую половину стальной пластинки крепежа после этого снять уже совсем легко, помогая шилом.

После того, как Вы сняли все фиксаторы аккуратно отделите процессорную плату от пластины охлаждения. У Pentium II 233-333 снимите пластмассовую заглушку - её можно выкинуть, она только ухудшает охлажнение процессора, загораживая воздушные потоки. Естественно, в случае продажи или замены процессора эту заглушку придется подсоединить обратно. Но эта операция очень проста.

После разборки у Вас появится возможность посмотреть на процессорную плату и с другой стороны. Здесь Вы увидете собственно ядро процессора и две микросхемы кэш-памяти вторго уровня

Определение стабильных частот работы

Обратим свой взор на кэш-память. Выглядит она примерно следующим образом:

Смысл всех проделанных операций во многом состоит в том, что по взгляду на кэш-память можно сразу определить примерную (с вероятностю 97%) частоту устойчивой работы процессора (для разгона). Ниже приводится таблица, позволяющая по времени доступа, указанном на кэше, узнать максимально возможную частоту работы Вашего процессора

Время доступа, нс	Маркировка на модуле	Гарантированная частота работы процессора (100%), МГц	Вероятная частота работы процессора (85%), МГц	Мало вероятная частота работы процессора (35%), МГц	Процессоры с кэш-памятью этого типа, МГц
5.5	-55	375	400	450	266, 300, 333
5.0	-50,-5	450	504	560	266, 300, 333
4.5	-45,-225	450	504	560	266, 300, 333, 350, 400
4.4	-44	450	504, 560	560	266, 300, 333, 350, 400

Если у Вас стоит хороший TAG и L2-кэш (например, AD и 4.4 нс), но компьютер все равно глючит при разгоне, это значит, что проблемы вызывает сам кристалл процессора. Чтобы удостоверится в этом, попробуйте выключить в Setup BIOS кэш L2, если ситуация не меняется, то это точно кристалл. В этой ситуации уже ничем не поможешь - только вернуть по манибеку или поменять. Естественно, данный вывод подразумевает отсутствие проблем с другим оборудованием в системе. То есть, материнская плата хорошо держит данную частоту и стоит хорошая PC-100 память для частот шины 100 и 112 МГц.

Доработка картриджа для лучшего теплоотвода

Пластиковый кожух назад можно не ставить вообще, его отсутствие очень сильно улучшает теплоотвод, так как пластина охлаждения, являясь радиатором первого уровня, начинает обдуватся воздухом с обеих сторон, а не только со стороны вентилятора.

Для охлаждения микросхем кэша между пластиной и кэш-памятью я рекомендую поставить жирные кляксы густой термопасты. Они будут касатся кэш-памяти и отводить тепло на себя и на пластину. Для лучшего контакта над микросхемами кэша можно также сделать металлические вставочки, или монетки, но их надо закреплять воизбежание короткого замыкания.

Данную операцию надо проводить только с процессорами Deschutes, так как к процессоров с ядром Klamath эффект от операции будет отрицательным - пластина теплоотвода будет наоборот прогревать кэш-память.

Сборка

Далее, следует подсоединить пластину охлаждения назад к плате, убедиться в хорошем контакте кэш-памяти L2 с пластиной охлаждения (если Вы занимались доработкой), вщелкнуть фиксаторы 2-х металлических пластинок крепежа назад, и вставить процессор в слот без крышки кожуха "а-ля Celeron". В доработанном состоянии процессор работает прекрасно, а греется на 40% меньше. В случае полной сборки, например для обмена процессора по гарантии:), вщелкнуть кожух назад.

Тесты и разгон проводились на компонентах:

Системная плата - ABIT BH-6
Процессор - Intel Pentium II 300, разогнанный до 504 Мгц (112х[email protected])
Память - HITACHI&NPNX PC-100 CAS 2
HDD - IBM DTTA 371010 10.1 Gb 7200 rpm
Video - Diamond Viper 550 (Riva TNT)
Программа охлаждения процессора CpuIdle

Процессор pentium 2

Первые процессоры с названием Pentium II появились 7 мая 1997 года. Эти процессоры объединяют архитектуру Pentium PRO и технологию MMX. По сравнению с Pentium Pro удвоен размер первичного кэша (16 Кб + 16 Кб). В процессоре используется новая технология корпусов - картридж с печатным краевым разъемом, на который выведена системная шина: S.E.C.C (Single Edge Contact Cartridge). Выпускался в конструктиве Slot 1, что естественно потребовало апгрейда старых системных плат. На картридже размером 14 x 6.2 x 1.6 см установлена микросхема ядра процессора (CPU Core), несколько микросхем, реализующих вторичный кэш, и вспомогательные дискретные элементы (резисторы и конденсаторы).
Такой подход можно считать шагом назад - у Intel уже была отработана технология встраивания в ядро кэша второго уровня. Но таким образом можно было использовать микросхемы памяти сторонних производителей. В свое время, Intel считала такой подход перспективным на ближайшие 10 лет, хотя через непродолжительное время отказывается от него.
В то же время сохраняется независимость шины вторичной кэш-памяти, которая тесно связана с ядром процессора собственной локальной шиной. Частота этой шины была вдвое меньше частоты ядра. Так что Pentium II имел большой кэш, работающий на половинной частоте процессора.
Первые процессоры Pentium II (кодовое название Klamath), появившиеся 7 мая 1997 года, насчитывали около 7.5 млн. транзисторов только в процессорном ядре и выполнялись по технологии 0.35 мкм. Они имели тактовые частоты ядра 233, 266 и 300 МГц при частоте системной шины 66 МГц. При этом вторичный кэш работал на половинной частоте ядра и имел объем 512 Кб. Для этих процессоров был разработан Slot 1, по составу сигналов сильно напоминающий Socket 8 для Pentium Pro. Однако Slot 1 позволяет объединять лишь пару процессоров для реализации симметричной мультипроцессорной системы, либо системы с избыточным контролем функциональности (FRC). Так что этот процессор представляет собой более быстрый Pentium Pro с поддержкой MMX, но с урезанной поддержкой мультипроцессорности.
26 января 1998 году вышел процессор из линейки Pentium II с названием ядра - Deschutes. От Klamath отличался более тонким технологическим процессом - 0.25 мкм и частотой шины 100 МГц. Имел тактовые частоты 350, 400, 450 МГц. Выпускался в конструктиве S.E.C.C, который в старших моделях был сменен на S.E.C.C.2 - кэш с одной стороны от ядра, а не с двух, как в стандартном Deschutes и измененное крепление кулера. Последнее ядро, официально применявшееся в процессорах Pentium II, хотя последние модели Pentium II 350-450 шли с ядром, уже больше напоминавшим Katmai - только, естественно, с обрезанным SSE. Осталась поддержка MMX. Кэш первого уровня - все те же 32 Кб (16 + 16). Кэш второго уровня также не изменился - 512 Кб работающие на половинной частоте. Процессор состоял из 7.5 млн. транзисторов и выпускался для разъема Slot 1.
Pentium II OverDrive - так назывался процессор вышедший 11 августа 1998 года для апгрейда Pentium PRO на старых материнских платах, и работающий в разъеме Socket 8).
Носил кодовое имя P6T. Имел частоту 333 МГц. Кэш первого уровня - 16 Кб на данные + 16 Кб на инструкции, кэш второго уровня имел размер 512 Кб и был интегрирован в ядро. Работал на частоте процессора. Шина 66 МГц. Содержал 7.5 млн. транзисторов и производился по техпроцессу 0.25 мкм. Поддерживал набор инструкций MMX.
Celeron
Новой веткой в направлении технологии микропроцессоров для Intel был выпуск параллельных основным, "облегченных" и удешевленных вариантов. Таковой является серия Celeron. 15 апреля 1998 года был представлен первый процессор, носящий название Celeron и работающий на тактовой частоте 266 МГц.
Кодовое имя Covington. Этот процессор является “обрезанным” Pentium II. Celeron построен на базе ядра Deschutes без кэша второго уровня. Что, конечно же, сказалось на его производительности. Зато разгонялся он просто великолепно (от полутора до двух раз). Если разгон Pentium II ограничивала максимальная частота кэша, то здесь его просто не было!
Celeron работал на шине 66 МГц и повторял все основные характеристики своего предка - Pentium II Deschutes: кэш первого уровня - 16 Кб + 16 Кб, MMX, техпроцесс 0.25 мкм. 7.5 млн. транзисторов. Процессор выпускался без защитного картриджа - конструктив - S.E.P.P (Single Edge Pin Package). Разъем - Slot 1.
Начиная с частоты 300 МГц, появились процессоры Celeron с интегрированным в ядро кэшем второго уровня, работающим на частоте процессора, размером 128 Кб. Кодовое имя - Mendocino. Вышел 8 августа 1998. Благодаря полноскоростному кэшу имеет высокую производительность, сравнимую с Pentium II (при условии одинаковой частоты системной шины). Выпускались с тактовыми частотами от 300 до 533 МГц. 30 ноября 1998 года, вышел вариант процессора с конструктивом P.P.G.A (Plastic Pin Grid Array), который работал в разъеме Socket 370.
До 433 МГц выпускался в двух конструктивах: S.E.P.P и P.P.G.A. Некоторое время параллельно существовали Slot-1 (266 - 433 МГц) и Socket-370 (300A - 533 МГц) варианты, в конце концов, первый был плавно вытеснен последним.
Новый Celeron был шагом к Pentium III, но так как работал на шине 66 МГц, не мог показать все преимущества интегрированного высокоскоростного кэша. Так как кэш был интегрирован в ядро, значительно увеличилось количество транзисторов, из которых состоит процессор - 19 млн. Техпроцесс остался прежним - 0.25 мкм.
XEON
Для мощных компьютеров предназначено семейство Xeon. Pentium II Xeon - серверный вариант процессора Pentium II, пришедший на смену Pentium PRO. Производился на ядре Deschutes и отличался от Pentium II более быстрой (полноскоростной) и более емкой (есть варианты с 1 или 2 Мб) кэш-памятью второго уровня и конструктивом. Выпускался в конструктиве S.E.C.C для Slot 2. Это тоже краевой разъем, но с 330 контактами, регулятором напряжения VRM, запоминающим устройством EEPROM. Способен работать в мультипроцессорных конфигурациях. Был выпущен 29 июня 1998 года.
Кэш второго уровня, как и в Pentium PRO, полноскоростной. Только здесь он находится на одной плате с процессором, а не интегрирован в ядро. Кэш первого уровня - 16 Кб + 16 Кб. Частота шины - 100 МГц. Поддерживал набор инструкций MMX. Процессор работал на частотах 400 и 450 МГц. Выпускался с применением техпроцесса 0.25 мкм. и содержал 7.5 млн. транзисторов.
На этом развитие линейки Pentium II заканчивается. Начиная с Pentium II, Intel выделяет три основных направления в производстве процессоров: Pentium - высокопроизводительный процессор для рабочих станций и домашнего применения, Celeron - бюджетный вариант пентиума для офиса или дома, Xeon - серверный вариант, обладающий повышенной производительностью.

Процессор pentium 3

Первые процессоры с названием Pentium III мало чем отличались от Pentium II. Они работали на такой же шине с частотой 100 МГц (позже, с 27 сентября 1999 года, появились модели, работающие на шине 133 МГц), выпускались в конструктиве S.E.C.C. 2 и были рассчитаны на установку в Slot 1
Кэш память осталась прежней: L1 - 16 Кб + 16 Кб. L2 - 512 Кб, размещенные на процессорной плате, и работающие на половинной частоте процессора. Главным отличием является расширение набора SIMD-инструкций - SSE (Streaming SIMD Extensions). Также расширен набор команд MMX и усовершенствован механизм потокового доступа к памяти. Кодовое имя ядра Katmai. Вышел 26 февраля 1999 года. Процессор работал на частотах 450-600 МГц, содержал 9.5 млн. транзисторов. Также как предшественник - Pentium II Deschutes, выпускался с применением техпроцесса 0.25 мкм.
Coppermine - так называлось следующее ядро процессора Pentium 3, пришедшее на смену Katmai 25 октября 1999 года. По сути, именно Coppermine является новым процессором, а не доработкой Deschutes. Новый процессор имел полноскоростной интегрированный в ядро кэш второго уровня размером 256 Кб (Advanced Transfer Cache).

Выпускался с использованием техпроцесса 0.18 мкм. Утоньшение технологии с 0.25 до 0.18 мкм позволило разместить на ядре большее число транзисторов и теперь их стало 28 млн., против 9.5 млн. в старом Katmai. Правда, основная масса нововведенных транзисторов относится к интегрированному L2-кэшу. L1 кэш остался без изменений. Поддерживал наборы команд MMX и SSE. Сначала выпускался в конструктиве S.E.C.C. 2, но так как кэш теперь встроен в ядро процессора, процессорная плата оказалась ненужной, и только повышала стоимость процессора. Поэтому вскоре процессоры стали выходить в конструктиве FC-PGA (Flip-Chip PGA). Как и Celeron Mendocino, они работали в разъеме Socket 370.
Правда со старыми материнскими платами была ограниченная совместимость. Так как теперь процессор работал на более высоких тактовых частотах, ядро было расположено сверху, и имело непосредственный контакт с радиатором. Coppermine был последним процессором для Slot 1. Работал на шине 100 и 133 МГц (в названии процессора 133-я шина обозначалась буквой B, например - Pentium III 750B). Процессоры с ядром Coppermine работали на тактовых частотах с 533 до 1200 МГц. Первые попытки выпустить процессор на этом ядре с частотой 1113 МГц закончились неудачей, так как он в предельных режимах работал очень нестабильно, и все процессоры с этой частотой были отозваны - этот инцидент сильно подмочил репутацию Intel.
Ядро Tualatin пришло на смену Coppermine 21 июня 2001 года. В это время на рынке уже присутствовали первые процессоры Pentium 4, и новый процессор был предназначен для испытания новой 0.13 мкм. технологии, а также для того чтобы заполнить нишу высокопроизводительных процессоров, так как производительность первых Pentium 4 была довольно низкой. Tualatin - это изначальное название глобального проекта Intel по переводу производства процессоров на 0.13-микронную технологию. Сами процессоры с новым ядром стали первыми продуктами, появившимися в рамках этого проекта.
Изменений в самом ядре немного - добавилась только технология "Data Prefetch Logic". Она повышает производительность, предварительно загружая данные, необходимые приложению в кэш. Кроме этого отличие этих ядер заключается в используемой технологии производства - Coppermine изготавливается по технологии 0.18 мкм, а Tualatin по 0.13 мкм. Разъем для нового процессора остался прежним - Socket 370, а вот конструктив сменился на FC-PGA 2, который использовался в процессорах Pentium 4. От старого FC-PGA он в первую очередь отличается тем, что ядро покрыто теплорассеивающей пластиной, которая также защищает его от повреждения при установке радиатора.

С выпуском Tualatin, линейка Pentium III "распалась" на два класса - настольных и серверных процессоров. У первых объем L2-кэша так и остался равным 256 Кб, у вторых - удвоился до 512 Кб; также у настольной версии нового P-III (так называемого Desktop Tualatin) отсутствовала поддержка SMP. Кэш первого уровня - 16 Кб + 16 Кб. Следует сказать, что Desktop Tualatin просуществовал недолго: он поставлялся только крупным сборщикам ПК, и был изъят с рынка, для того чтобы не составлять конкуренцию Pentium 4. А вот Pentium III-S, серверная версия процессора, должен был занять нишу мощных серверных процессоров, так как производительности процессоров Xeon уже не хватало, а Pentium 4 не имел поддержки SMP, да и вообще показывал довольно низкую производительность.

Как уже было сказано выше, процессоры Tualatin выпускались с применением более совершенного 0.13 мкм. техпроцесса, работали на шине с частотой 133 МГц и состояли из 44 млн. транзисторов. Поддерживали наборы инструкций MMX и SSE. Процессор работал на частотах от 1 ГГц до 1.33 ГГц (Desktop Tualatin), и от 1.13 ГГц до 1.4 ГГц (серверный вариант).
Совсем недавно я узнал довольно интересную информацию - оказывается Intel разрабатывала процессор, который должен был быть продолжением линейки Pentium !!!. Этот процессор был основан на модернизированном ядре Tualatin с применением 0.13 мкм. техпроцесса. Основными его отличиями от обычного Tualatin, был увеличенный до 1024 Кб. кэш второго уровня и системная шина с частотой 166 МГц! Частоты должны были достигать как минимум 2.0 ГГц. Но Intel, делая ставку на процессор Pentium 4, отказывается от нового Tualatin. Ведь если даже Celeron Tualatin, будучи разогнан до частот порядка 1.7 ГГц, с легкостью конкурирует не только с Celeron Willamette, но и с Pentium 4, то новый Tualatin, оснащенный огромным кэшем и быстрой шиной не оставлял бы им никакого шанса.
Celeron
После выхода процессоров Pentium III, Intel, чтобы не терять позиций на рынке бюджетных процессоров, продолжила выпуск линейки Celeron. Теперь это были абсолютно другие процессоры - Intel повторяет опыт создания первых процессоров с названием Celeron: использует ядро процессора Pentium III с урезанным до 128 кб кэшем второго уровня и медленной шиной 66 МГц.

29 марта 2000 года появляются первые процессоры Celeron на ядре Coppermine 128 или Coppermine Lite.

Как видно из названия, процессор выполнен на ядре Coppermine с вдвое уменьшенным кэшем второго уровня. Как и старший брат - Pentium !!! Coppermine, новый Celeron, имеет набор дополнительных команд SSE, быструю встроенную кэш-память и производится по той же технологической норме (0.18 мкм.), отличаясь только объемом кэша второго уровня - 128 Кб против 256 Кб у Pentium III (обиднее всего то, что кэш-то в процессоре физически присутствует, он просто отключен). Работает в том же разъеме Socket 370.
Первые процессоры появились с частотой 566 МГц и работали на шине 66 МГц. Позже, 3 января 2001 года, с выходом 800 МГц версии, Celeron переходит на более быструю 100 МГц шину. Максимальная частота этих процессоров составляла 1100 МГц. Кэш первого уровня: 32 Кб (16 Кб на данные и 16 Кб на инструкции). Процессор состоял из 28.1 млн. транзисторов.
2-го октября 2001 года, Intel переводит процессор Celeron на новое ядро - Tualatin.

Еще никогда Celeron не был так близок к процессору Pentium. От Pentium III Desktop Tualatin он отличался лишь более медленной 100 МГц шиной. В общем, оставив неизменным объем кэша второго уровня и снизив частоту FSB до 100 МГц у ядра Tualatin для desktop применения, Intel выпустила "новый Celeron". Процессоры выпускались с тактовыми частотами от 900 МГц до 1400 МГц, состояли из 44 млн. транзисторов, поддерживали MMX, SSE. Техпроцесс 0.13 мкм. Выпускались в конструктиве FC-PGA 2, для разъема Socket 370.
XEON
С выходом Pentium 3 Intel продолжает выпускать серверные процессоры на базе уже нового поколения Pentium. 17 марта 1999 вышел первый процессор из линейки Pentium 3 Xeon.
Кодовое название ядра Tanner. Был построен на базе Pentium 3 Katmai. Содержал 512, 1024 или 2048 Кб полноскоростной кэш памяти второго уровня. Кэш первого уровня - 16 Кб + 16 Кб. Выпускался с частотами 500 и 550 МГц с применением 0.25 мкм. техпроцесса, и состоял из 9.5 млн. транзисторов. Работал на 100 МГц системной шине. Выпускался в конструктиве S.E.C.C для Slot 2. Был предназначен для использования в двух-, четырех-, восьмипроцессорных (и более) серверах и рабочих станциях.
С переходом Pentium III на новое ядро 25 октября 1999 года появилась и модификация процессора Xeon с новым ядром Cascades. По сути, это было модернизированное ядро Coppermine. Процессор имел от 256 КБ до 2048 Кб кэш памяти второго уровня, работал на частотах системной шины 100 и 133 МГц (в зависимости от версии). Выпускались процессоры с частотами от 600 до 900 МГц. Процессоры с частотой 900 МГц из первых партий перегревались и их поставки были временно приостановлены. Как и предшественник, Xeon Cascades был рассчитан на установку в разъем Slot 2. Выпускался с применением 0.18 мкм. техпроцесса и состоял из 28.1 млн. транзисторов. Мог работать в двух-, четырех- и восьмипроцессорных серверах и рабочих станциях.
На базе ядра Tualatin процессоры Xeon не выпускались. Их место занял Pentium III-S, о котором я рассказывал выше. Процессоры Xeon поддерживали наборы команд MMX и SSE.

Pentium 4
Столкнувшись с множеством проблем при попытке увеличить частоту процессора Pentium III на ядре Coppermine выше 1 ГГц, инженеры Intel поняли, что старая архитектура процессоров, не менявшаяся со времен Pentium Pro, требует радикальных изменений. И хотя переход производства на 0.13 мкм поможет Pentium III еще около года вполне достойно выполнять свою работу, потенциал этой архитектуры уже практически исчерпан и компания для своих новых 32-х разрядных процессоров разработала новую архитектуру, которую назвала Intel NetBurst Micro-Architecture. Для того чтобы процессоры могли работать на частотах порядка нескольких гигагерц, Intel увеличивает длину конвейера Pentium 4 до 20 ступеней (Hyper Pipelined Technology) за счет чего удалось даже при технологических нормах 0,18 мкм добиться работы процессора на частоте в 2 ГГц. Однако из-за такого увеличения длины конвейера время выполнения одной команды в процессорных тактах также сильно увеличивается. Поэтому компания сильно поработала над алгоритмами предсказания переходов (Advanced Dynamic Execution).
Кэш 1-го уровня в процессоре претерпел значительные изменения. В отличие от Pentium 3, кэш которого мог хранить команды и данные, Pentium 4 имеет всего 8 Кб кэш данных. Команды, сохраняются в так называемом Trace Cache. Там они хранятся уже в декодированном виде, т.е. в виде последовательности микроопераций, поступающих для выполнения в исполнительные устройства процессора. Емкость этого кэша составляет 12000 микроопераций.
Также в новом процессоре был расширен набор команд - SSE2. К 70 инструкциям SSE, добавились еще 144 новые инструкции. Одной из множества инноваций была совершенно новая 100 МГц шина, передающая по 4 пакета данных за такт - QPB (Quad Pumped Bus), что дает результирующую частоту 400 МГц.
Первым из линейки Pentium 4 был процессор с ядром Willamette 423.
Появившись 20 ноября 2000 года с частотами 1.4 и 1.5 ГГц, эти процессоры, изготовленные с применением техпроцесса 0.18 мкм, достигли частоты 2 ГГц. Процессор устанавливался в новый разъем Socket 423 и выпускался в конструктиве FC-PGA 2. Состоял из 42 млн. транзисторов.
Кэш 2-го уровня остался прежнего объема - 256 Кб. Ширина шины кэша L2 составляет 256 бит, но латентность кэша уменьшилась в два раза, что позволило добиться пропускной способности кэша в 48 Гб при частоте 1.5 ГГц.
Так как архитектура нового процессора была ориентирована в первую очередь на рост частоты, то неудивительно, что первые процессоры Pentium 4 показывают крайне низкую производительность. В большинстве задач 1.4 ГГц процессор уступал Pentium !!! Coppermine, работающему на частоте 1000 МГц.
Позже, 27 августа 2001 года, появились процессоры с ядром Willamette предназначенные для установки в новый разъем - Socket 478. Процессор повторял все характеристики своего предка, за исключением конструктива - mPGA и разъема Socket 478.

Предыдущий форм-фактор Socket 423 был "переходным" и Intel в дальнейшем не собирается его поддерживать. Размеры процессора уменьшились благодаря тому, что теперь выводы сделаны непосредственно под ядром процессора. Этот процессор, как и предшественник, работал на частотах от 1.4 до 2.0 ГГц.
Northwood - так называется следующее ядро, на котором и по сей день, выпускаются процессоры Pentium 4.

Переход на 0.13 мкм. техпроцесс позволил еще больше наращивать тактовую частоту, и увеличить кэш второго уровня до 512 Кб. Увеличилось и количество транзисторов, которые составляют процессор - теперь их стало 55 млн. Естественно, что осталась поддержка наборов инструкций MMX, SSE и SSE2.
Первые процессоры на ядре Northwood появились 7 августа 2001 года с частотой 2.0 ГГц и частотой системной шины 400 МГц (4 * 100 МГц). На сегодняшний день, процессоры Northwood, работают на частотах от 1.6 до 3.2 ГГц. Чтобы не возникало путаницы с процессорами, работающими на одинаковых частотах, но с разным ядром Intel опять применяет буквенную маркировку. Например, Pentium 1.8A, где буква A указывает на новое ядро и увеличенный кэш второго уровня.
6-го мая 2002 года, Intel выпускает процессор на базе ядра Northwood с частотой системной шины 533 МГц (4 * 133 МГц) и тактовой частотой 2.26 ГГц. Так как модели с частотой шины 400 МГц выпускались с частотами до 2.6 ГГц, то и тут была применена буквенная маркировка. Как и в процессорах Pentium !!! наличие 133 МГц шины обозначалось буквой B. Например, Pentium 4 2.4B.
Но Intel не останавливается на достигнутом, и 14 апреля 2003 года выпускает процессор на все том же ядре Northwood, но уже с частотой системной шины 800 МГц (4 * 200 МГц) и тактовой частотой 3.0 ГГц. Позже, процессоры с 800 МГц системной шиной стали выпускаться с меньшими частотами - от 2.4 ГГц. Для обозначения новой шины в маркировке процессора появляется буква C. Например, Pentium 4 2.4C. (Таким образом, есть три модификации процессора 2.4 ГГц с разными частотами шины, различающимися в 2 раза!)
Все процессоры с частотой системной шины 800 МГц поддерживают новую технологию HT, что расшифровывается как Hyper-Threading.
Pentium 4 HT
14 ноября 2002 года был выпущен процессор Pentium 4 с частотой 3.06 ГГц и частотой системной шины 533 МГц с поддержкой новой технологии Hyper-Threading.
Один физический процессор с Hyper-Threading видится системой как два, что позволяет оптимизировать загрузку его ресурсов и повысить производительность. Принцип действия Hyper-Threading основывается на том, что в каждый момент времени только часть ресурсов процессора используется при выполнении программного кода. Неиспользуемые ресурсы также можно загрузить работой - например, задействовать для параллельного выполнения еще одного приложения (либо другого потока этого же приложения).
HT - это не настоящая многопроцессорность, ведь количество блоков непосредственно исполняющих команды не изменилось. Повысился лишь КПД их использования. Поэтому, чем лучше оптимизирована конкретная программа под HT, тем выше будет выигрыш в производительности. По данным Intel, преимущество от HT может достигать 30%, в то время как блоки, ее реализующие, занимают менее 5% общей площади кристалла Pentium 4. Впрочем, даже идеально оптимизированные приложения могут, к примеру, обращаться к данным, которых нет в кэш-памяти процессора, заставляя его простаивать. Если сама архитектура NetBurst была рассчитана на повышение количества мегагерц, то Hyper-Threading наоборот, рассчитан на повышение выполняемой работы за один такт.
Одной из причин достаточно позднего представления Hyper-Threading в Pentium 4 (поддержка существует не только в ядре Northwood, но даже в Willamette, однако была заблокирована) являлась относительно небольшая распространенность Windows XP - единственной ОС семейства Windows, полноценно поддерживающей новую технологию. Также технологию должен поддерживать чипсет и BIOS системной платы.
На сегодняшний день технологию Hyper-Threading поддерживает процессор Pentium 4 3.06 ГГц с частотой системной шины 533 МГц, а также все процессоры с частотой шины 800 МГц.
Celeron
После выпуска Pentium 4 Willamette для разъема Socket 478, с целью вытеснения с рынка процессоров для Socket 370, а также, желая занять нишу бюджетных процессоров (где до этого был Celeron Tualatin), Intel выпускает Celeron на базе ядра Willamette 128.
Ядро Willamette 128 архитектурно ничем не отличается от ядра Pentium 4 Willamette. Организация кэша и алгоритмы его работы не изменились, единственное отличие заключается в размере - 128 Кб кэша второго уровня вместо 256 Кб в оригинальном Pentium 4 Willamette.
Естественно, сохранен и форм-фактор Socket 478, который Intel собирается использовать еще долго. Таким образом, Intel переводит свои процессоры на одну платформу, так что при последующем апгрейде не понадобится менять вместе с процессором и материнскую плату.
15 мая 2002 года появляется первый процессор с названием Celeron, построенный на базе Pentium 4, с частотой 1.7 ГГц. Позже, 12 июня 2002 года появляется версия на 1.8 ГГц.
Новый Celeron, как и раньше, использует 100 МГц системную шину, правда теперь уже с передачей 4-х сигналов за такт. Учетверенная 100 МГц системная шина наконец-то решает старую проблему Celeron - недостаток пропускной способности FSB.
Как и Pentium 4 Willamette, новый Celeron выполнен с применением 0.18 мкм. техпроцесса. Состоит из 42 млн. транзисторов. Выпускается с частотами 1.7 и 1.8 ГГц.
Следующее и последнее на сегодняшний день ядро процессора Celeron, это Northwood (естественно с урезанным до 128 Кб кэшем второго уровня). Первым процессором на этом ядре был Celeron 2.0 ГГц, который вышел 18 сентября 2002 года. Он, как и Celeron Willamette 128, полностью повторяет характеристики старшего брата Pentium 4 Northwood, за исключением шины рассчитанной исключительно на 400 МГц (4 * 100 МГц) и кэша второго уровня размером 128 Кб.
Применение 0.13 мкм. техпроцесса дает преимущество в виде хорошей разгоняемости.
XEON
Intel, 21 мая 2001 года, продолжая свой курс по сегментированию своих процессоров, анонсирует процессор Xeon следующего поколения, который базируется на ядре Pentium 4 Willamette. Процессор называется по-старому, Intel Xeon, и выпускается в трех вариантах: 1.4 ГГц, 1.5 ГГц и 1.7 ГГц. Ядро процессора почти полностью идентично обычной (desktop) версии Pentium 4 за исключением незначительных деталей. Это означает, что новый Xeon имеет все то, что есть в Pentium 4 - как достоинства новой архитектуры, так и ее недостатки.
Первые модели Xeon выпускались с применением 0.18 мкм. техпроцесса, с ядром, практически полностью повторявшим Pentium 4 Willamette и носившем кодовое имя Foster. Процессор выпускался с тактовыми частотами до 2,0 ГГц. Состоял из 42 млн. транзисторов.
Кэш память первого уровня, как и у всех процессоров линейки Pentium 4, с архитектурой NetBurst, 8 Кб кэш данных. Кэш второго уровня - 256 Кб с улучшенной передачей данных (256 Кб Advanced Transfer Cache). Также как в Pentium 4 Willamette, в новом Xeon применена 400 МГц системная шина (4 * 100 МГц) которая синхронно работает с двумя каналами памяти на частоте 400 МГц.
Исторически, линейки процессоров Intel Xeon (то есть Pentium II Xeon, Pentium III Xeon) всегда использовали отличный от обычных версий процессора конструктив. В то время как процессоры Pentium II и Pentium III выпускались в 242-контактном Slot1 варианте, то их Xeon версии использовали 330-контактный разъем Slot-2. Большинство добавочных ножек использовалось для снабжения чипа дополнительной энергией. С двумя мегабайтами L2 кэша Pentium III Xeon потреблял больше энергии, чем его 256-килобайтный собрат. Аналогичная ситуация произошла и с новым Xeon. Если первые процессоры Pentium 4 Willamette, используют 423-контактный разъем, то в Xeon применяется 603-контактный интерфейс, предназначенный для использования в разъеме Socket 603. Процессор может работать только в одно- или двухпроцессорных конфигурациях.
9 января 2002 года появляются процессоры Xeon, сделанные на базе ядра Northwood с применением 0.13 мкм. техпроцесса, и оснащенные 512 Кб кэш памяти второго уровня. Кодовое название ядра - Prestonia. От своего предшественника - Xeon Foster, отличается только увеличенным кэшем и более совершенным техпроцессом. Процессоры работают на частотах от 1.8 ГГц, до 3.0 ГГц. Состоят из 55 млн. транзисторов. В процессорах с ядром Prestonia впервые появилась поддержка Hyper-Threading.
12 марта 2002 года, выходит процессор Xeon MP. Изготовлен с применением 0.18 мкм. и оснащен 256 Кб кэш памяти второго уровня. Основное отличие от процессоров Xeon Foster - возможность работать в многопроцессорных системах. Работают на частотах от 1.4 до 1.6 ГГц. Также в этих процессорах осуществлена поддержка технологии Hyper-Threading.
4 ноября 2002 года появляются процессоры Xeon MP, изготовленные с применением 0.13 мкм. техпроцесса. Эти процессоры, работающие на частотах 1.5 ГГц, 1.9 ГГц и 2.0 ГГц отличаются от своего собрата Xeon Prestonia, не только возможностью работы в многопроцессорных конфигурациях, но и наличием интегрированного кэша третьего уровня размером 1 или 2 Мб. Благодаря этому увеличилось количество транзисторов, составляющих процессор до 108 млн.
18 ноября 2002 года появились процессоры Xeon работающие на 533 МГц (4 * 133 МГц) системной шине. Эти процессоры сделаны на ядре Prestonia, с применением 0.13 мкм. техпроцесса и состоят из 108 млн. транзисторов. Кэш память второго уровня - 512 Кб. Кэш третьего уровня 1 Мб. Процессоры Xeon на 533 МГц шине выпускаются с тактовыми частотами от 2.0 ГГц до 3.06 ГГц (вышел 10 марта 2003).

Внутренняя структура (микроархитектура) процессора Pentuim 4 значительно отличается от микроархитектуры предшествующих моделей Pentium II, Pentium III, Celeron. Наряду с микроархитектурой существенно изменилась и архитектура систем, реализуемых на его основе. Новая системная архитектура, использующая процессор Pentuim 4 и набор специализированных микросхем Chipset 850, выпускаемых компанией Intel, обеспечивают значительное повышение производительности - от 23 до 87% при решении различного класса задач. В 2001 году планируется быстрый рост производства Pentium 4 и повышение его тактовой частоты до 2 ГГц. В 2002 году объём выпуска Pentium 4 превысит Pentium III, и этот процессор станет основной продукцией компании Intel.

Развитие архитектуры IA-32 в семействе Pentium

Общая архитектура процессора определяет комплекс средств, предоставляемых пользователю для решения различных задач. Эта архитектура задаёт базовую систему команд процессора и реализуемых способов адресации, набор программно-доступных регистров (регистровая модель), возможные режимы работы процессора и обращения к памяти и внешним устройствам (организация памяти и реализация обмена по системной шине), средства обработки прерываний и исключений.

В процессоре Pentium 4 реализуется архитектура IA-32 (Intel Architеcture-32), общая для всех 32-разрядных микропроцессоров Intel, начиная с i386. В табл. 1 приведены основные модели процессоров, в которых используется эта архитектура, и некоторые их характеристики. Отметим, что модели Pentium II Xeon и Pentium III Xeon ориентированы на работу в высокопроизводительных мультипроцессорных системах (серверах, рабочих станциях). Для этих же приложений планируется выпуск в 2001 году модификации процессора Pentium 4 с поддержкой мультипроцессорного режима работы (название проекта - Foster).

Таблица 1. Некоторые характеристики процессоров архитектуры IA-32

Модель, начало выпуска	Число транзисторов	Тактовая частота, МГц	Объем внутренней кэш-памяти
i386, октябрь 1985 г.	275 тыс.	до 40	Нет
i486, апрель 1989 г.	1,2 млн.	до 100	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium, март 1993 г.	3,1 млн.	до 200	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium Pro, ноябрь 1995 г.	5,5 млн.	до 200	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium MMX, январь 1997 г.	4,5 млн.	до 233	8 Кбайт - команды 8 Кбайт - данные
Pentium II, май 1997 г. (Xeon, июнь 1998 г.)	7,5 млн.	до 450	16 Кбайт - команды 16 Кбайт - данные
Celeron, аперль 1998 г.		до 750	128 Кбайт - общий
Pentium III, февраль 1999 г. (Xeon, март 1999 г.)	8,5 млн.	до 1000 (до 700)	16 Кбайт - команды 16 Кбайт - данные
Pentium 4, ноябрь 2000 г. (Foster, 2001 г.)	42 млн.	до 1500	256 Кбайт - общтй 12 К - микрокоманлы 8 Кбайт - данные

История архитектуры IA-32 насчитывает уже более 15 лет, и её основные черты достаточно полно описаны в ряде монографий (например, в ). Поэтому ограничимся их кратким обзором.

В процессе развития IA-32 производилось расширение возможностей обработки данных, представленных в различных форматах (рис. 1). Процессоры i386 выполняли обработку только целочисленных операндов. Для обработки чисел с “плавающей точкой” использовался внешний сопроцессор i387, подключаемый к микропроцессору. В состав процессоров i486 и последующих моделей Pentium введён специальный блок FPU (Floating-Point Unit ), выполняющий операции над числами с “плавающей точкой”. В процессорах Pentium MMX была впервые реализована групповая обработка нескольких целочисленных операндов разрядностью 1, 2, 4 или 8 байт с помощью одной команды. Такая обработка обеспечивается введением дополнительного блока MMX (Milti-Media Extension - Мультимедийное Расширение). Название блока отражает его направленность на обработку видео- и аудиоданных, когда одновременное выполнение одной операции над несколькими операндами позволяет существенно повысить скорость обработки изображений и звуковых сигналов. Начиная с модели Pentium III, в процессоры вводится блок SSE (Streaming SIMD Extension - Потоковое SIMD-расширение) для групповой обработки чисел с “плавающей точкой”.

Рис. 1. Эволюция архитектуры IA-32

Таким образом, если первые модели процессоров Pentium выполняли только пооперандную обработку данных по принципу “Одна команда – Одни данные” (SISD - Single Instruction – Single Data ), то, начиная с процессора Pentium MMX, реализуется также их групповая обработка по принципу “Одна команда – Много данных” (SIMD - Single Instruction – Multiple Data ).

Соответственно, расширяется и набор регистров процессора, используемых для промежуточного хранения данных (рис. 2). Кроме 32-разрядных регистров для хранения целочисленных операндов, процессоры Pentium содержат 80-разрядные регистры, которые обслуживают блоки FPU и MMX. При работе FPU регистры ST0-ST7 образуют кольцевой стек, в котором хранятся числа с “плавающей точкой”, представленные в формате с расширенной точностью (80 разрядов). При реализации MMX-операций они используются как 64-разрядные регистры MM0-MM7, где могут храниться несколько операндов (8 8-разрядных, 4 16-разрядных, 2 32-разрядных или один 64-разрядный), над которыми одновременно выполняется поступившая в процессор команда (арифметическая, логическая, сдвиг и ряд других).

Рис. 2. Регистры хранения данных в процессорах Pentium

Блок SSE-2, введённый в состав процессора Pentium 4, значительно расширяет возможности обработки нескольких операндов по принципу SIMD, по сравнению с блоком SSE в модели Pentium III. Этот блок реализует 144 новые команды, обеспечивающих одновременное выполнение операций над несколькими операндами, которые раcполагаются в памяти и в 128-разрядных регистрах XMM0-XMM7. В регистрах могут храниться и одновременно обрабатываться 2 числа с “плавающей точкой” в формате двойной точности (64 разряда) или 4 числа в формате одинарной точности (32 разряда). Этот блок может также одновременно обрабатывать целочисленные операнды: 16 8-разрядных, 8 16-разрядных, 4 32-разрядных или 2 64-разрядных. В результате производительность процессора Pentium 4 при выполнении таких операций оказывается вдвое выше, чем Pentium III.

Операции SSE-2 позволяют существенно повысить эффективность процессора при реализации трёхмерной графики и Интернет-приложений, обеспечении сжатия и кодирования аудио- и видеоданных и в ряде других применений.

Введение большой группы команд SSE-2 является основной особенностью реализованного в Pentium 4 варианта архитектуры IA-32. Что касается базового набора команд и используемых способов адресации операндов, то они практически полностью совпадают с набором команд и способов адресации в предыдущих моделях Pentium. Процессор обеспечивает реальный и защищённый режимы работы, реализует сегментную и страничную организации памяти. Таким образом пользователь имеет дело с хорошо знакомым набором регистров и способов адресации, может работать с базовой системой команд и известными вариантами реализации прерываний и исключений, которые характерны для всех моделей семейства Pentium .

Микроархитектура процессоров Pentium 4

Основные особенности процессора Pentium 4 связаны с его микроархитектурой. Микроархитектура процессора определяет реализацию его внутренней структуры, принципы выполнения поступающих команд, способы размещения и обработки данных. Как анонсировала компания Intel, новая микроархитектура процессора Pentium 4, получившая название NetBurst (пакетно-сетевая), ориентирована на эффективную работу с Интернет-приложениями. Необходимо отметить, что в микроархитектуре NetBurst реализованы многие принципы, использованные в предыдущей модели Pentium III (микроархитектура P6 ). Характерными чертами этой микроархитектуры являются:

гарвардская структура с разделением потоков команд и данных;
суперскалярная архитектура, обеспечивающая одновременное выполнение нескольких команд в параллельно работающих исполнительных устройствах;
динамическое изменение последовательности команд (выполнение команд с опережением - спекулятивное выполнение);
конвейерное исполнение команд;
предсказание направления ветвлений.

Практическая реализация данных принципов в структуре процессора Pentium 4 имеет ряд существенных особенностей (рис. 3).

Рис. 3. Общая структура Pentium 4

Гарвардская внутренняя структура реализуется путём разделения потоков команд и данных, поступающих от системной шины через блок внешнего интерфейса и размещённую на кристалле процессора общую кэш-память 2-го уровня (L2) ёмкостью 256 Кбайт. Такое размещение позволяет сократить время выборки команд и данных по сравнению с Pentuim III, где эта кэш-память располагается на отдельном кристалле, смонтированном в общем корпусе (картридже) с процессором.

Блок внешнего интерфейса реализует обмен пpоцессоpа с системной шиной, к которой подключается память, контроллеры ввода/вывода и другие активные устройства системы. Обмен по системной шине осуществляется с помощью 64-разрядной двунаправленной шины данных, 41-разрядной шины адреса (33 адресных линии А35-3 и 8 линий выбора байтов BE7-0#), обеспечивающей адресацию до 64 Гбайт внешней памяти.

Дешифратор команд работает вместе с памятью микропрограмм, формируя последовательность микрокоманд, обеспечивающих выполнение поступивших команд. Декодированные команды загружаются в кэш-память микрокоманд, откуда они выбираются для исполнения. Кэш-память может хранить до 12000 микрокоманд. После её заполнения практически любая команда будет храниться в ней в декодированом виде. Поэтому при поступлении очередной команды блок трассировки выбирает из этой кэш-памяти необходимые микрокоманды, обеспечивающие её выполнение. Если в потоке команд оказывается команда условного перехода (ветвления программы), то включается механизм предсказания ветвления, который формирует адрес следующей выбираемой команды до того, как будет определено условие выполнения перехода.

После формирования потоков микрокоманд производится выделение регистров, необходимых для выполнения декодированных команд. Эта процедура реализуется блоком распределения регистров, который выделяет для каждого указанного в команде логического регистра (регистра целочисленных операндов EAX, ECX и других, регистра операндов с плавающей точкой ST0-ST7 или регистра блоков MMX, SSE, рис. 2) один из 128 физических регистров, входящих в состав блоков регистров замещения (БРЗ).

Эта процедура позволяет выполнять команды, использующие одни и те же логические регистры, одновременно или с изменением их последовательности.

Выбранные микрокоманды размещаются в очереди микрокоманд. В ней содержатся микрокоманды, реализующие выполнение 126 поступивших и декодированных команд, которые затем направляются в исполнительные устройства по мере готовности операндов. Отметим, что в процессорах Pentium III в очереди находятся микрокоманды для 40 поступивших команд. Значительное увеличение числа команд, стоящих в очереди, позволяет более эффективно организовать поток их исполнения, изменяя последовательность выполнения команд и выделяя команды, которые могут выполняться параллельно. Эти функции реализует блок распределения микрокоманд. Он выбирает микрокоманды из очереди не в порядке их поступления, а по мере готовности соответствующих операндов и исполнительных устройств. В результате команды, поступившие позже, могут быть выполнены до ранее выбранных команд. При этом реализуется одновременное выполнение нескольких микрокоманд (команд) в параллельно работающих исполнительных устройствах. Таким образом естественный порядок следования команд нарушается, чтобы обеспечить более полную загрузку параллельно включенных исполнительных устройств и повысить производительность процессора.

Суперскалярная архитектура реализуется путём организации исполнительного ядра процессора в виде ряда параллельно работающих блоков. Арифметико-логические блоки ALU производят обработку целочисленных операндов, которые поступают из заданных регистров БРЗ. В эти же регистры заносится и результат операции. При этом проверяются также условия ветвления для команд условных переходов и выдаются сигналы перезагрузки конвейера команд в случае неправильно предсказанного ветвления. Исполнительное ядро работает с повышенной скоростью выполнения операций. Например, микрокоманда сложения целочисленных операндов при тактовой частоте процессора 1,5 МГц выполняется всего за 0,36 нс.

Адреса операндов, выбираемых из памяти, вычисляются блоком формирования адреса (БФА), который реализует интерфейс с кэш-памятью данных 1-го уровня (L1) ёмкостью 8 Кбайт. В соответствии с заданными в декодированных командах способами адресации формируются 48 адресов для загрузки операндов из памяти в регистр БРЗ и 24 адреса для записи из регистра в память (в Pentium III формируются 16 адресов для загрузки регистров и 12 адресов для записи в память). При этом БФА формирует адреса операндов для команд, которые ещё не поступили на выполнение. При обращении к памяти БФА одновременно выдаёт адреса двух операндов: один для загрузки операнда в заданный регистр БРЗ, второй - для пересылки результата из БРЗ в память. Таким образом реализуется процедура предварительного чтения данных для последующей их обработки в исполнительных блоках, которая называется спекулятивной выборкой.

Аналогичным образом организуется параллельная работа блоков SSE, FPU, MMX, которые используют отдельный набор регистров и блок формирования адресов операндов.

При выборке операнда из памяти производится обращение к кэш-памяти данных (L1), которая имеет отдельные порты для чтения и записи. За один такт производится выборка операндов для двух команд. Время обращения к этой кэш-памяти составляет 1,42 нс при тактовой частоте 1,5 ГГц, что в 2,1 раза меньше, чем при обращении к кэш-памяти данных в процессоре Pentium III, работающем на частоте 1,0 ГГц.

При формировании адресов обеспечивается обращение к заданному сегменту памяти. Каждый сегмент может делиться на страницы, размещаемые в различных местах адресного пространства. Блоки трансляции адреса обеспечивают формирование физических адресов команд и данных при использовании страничной организации памяти. Для сокращения времени трансляции используется внутренняя буферная память, которая хранит базовые адреса наиболее часто используемых страниц.

В Pentuim 4 используется гиперконвейерная технология выполнения команд, при которой число ступеней конвейера достигает 20 (в Pentium - 5 ступеней, в Pentium III - 11). Таким образом одновременно в процессе выполнения может находиться до 20 команд, находящихся на разных стадиях (ступенях) их реализации.

Эффективность конвейера резко снижается из-за необходимости его перезагрузки при выполнении условных ветвлений, когда требуется произвести очистку всех предыдущих ступеней и выбрать команду из другой ветви программы. Чтобы сократить потери времени, связанные с перезагрузкой конвейера, используется блок предсказания ветвлений. Его основной частью является ассоциативная память, называемая буфером адресов ветвлений (BTB - Branch Target Buffer), в которой хранятся 4092 адреса ранее выполненных переходов. Отметим, что в BTB процессора Pentium III хранятся адреса только 512 переходов. Кроме того, BTB содержит биты, хранящие предысторию ветвления, которые указывают, выполнялся ли переход при предыдущих выборках данной команды. При поступлении очередной команды условного перехода указанный в ней адрес сравнивается с содержимым BTB. Если этот адрес не содержится в BTB, то есть ранее не производились переходы по данному адресу, то предсказывается отсутствие ветвления. В этом случае продолжается выборка и декодирование команд, следующих за командой перехода. При совпадении указанного в команде адреса перехода с каким-либо из адресов, хранящихся в BTB, производится анализ предыстории. В процессе анализа определяется чаще всего реализуемое направление ветвления, а также выявляются чередующиеся переходы. Если предсказывается выполнение ветвления, то выбирается и загружается в конвейер команда, размещённая по предсказанному адресу. Усовершенствованный блок предсказания ветвления, используемый в Pentuim 4, обеспечивает 90-% вероятность правильного предсказания. Таким образом резко уменьшается число перезагрузок конвейера при неправильном предсказании ветвления.

Реализация микроархитектуры

Реализованное в Pentium 4 значительное изменение микроархитектуры и повышение производительности потребовали введения дополнительных аппаратных средств. На кристалле процессора располагаются 42 млн. транзисторов (Pentium III содержал 8,5 млн. транзисторов без учёта кэш-памяти 2-го уровня, размещённой на отдельном кристалле). В настоящее время для изготовления Pentium 4 используется КМОП-технология с разрешающей способностью 0,18 мкм. Выпускаемые модели Pentium 4 имеют максимальные тактовые частоты 1,4 и 1,5 ГГц и размещаются в 423-выводных корпусах типа PPGA (Plastic Pin Grid Array). В 2001 году компания Intel планирует переход к 0,13-мкм технологии изготовления с использованием 6-слойной системы медных соединений. При этом будет обеспечено повышение тактовой частоты процессоров Pentium 4 до 2 ГГц и выше.

Архитектура систем на базе Pentium 4

Практическая реализация потенциальных возможностей процессора Pentium 4 обеспечивается при использовании набора специализированных микросхем, необходимых для построения на его основе цифровых систем различного назначения. Для реализации систем на базе Pentium 4 компания Intel выпускает набор микросхем Chipset 850, в который входят:

контроллер-концентратор памяти MCH (Memory Controller Hub) типа Intel 82850;
контроллер-концентратор для устройств ввода/вывода ICH2 (I/O Controller Hub) типа Intel 82801BA;
контроллер микрокода FWH (FirmWare Hub) типа Intel 82802AB.

Типовая архитектура систем, реализованных на базе процессора Pentium 4 с использованием набора Chipset 850, показана на рис. 4. Основной особенностью этой архитектуры является использование новой системной шины FSB, обеспечивающей обмен со скоростью 3,2 Гбайт/c, что соответствует частоте передачи данных 400 МГц. Такая скорость реализуется путём применения нового типа сверхбыстродействующей двухканальной памяти RDRAM и контроллера-концентратора MCH, обеспечивающего 4 канала обмена с памятью этого типа.

Рис. 4. Типовая архитектура систем на базе Pentium 4

Контроллер MCH выполняет обмен с оперативной памятью типа Direct RAMBUS ёмкостью от 128 Мбайт (минимально допустимый объём) до 2 Гбайт с помощью сдвоенных каналов. Память реализуется на основе микросхем быстродействующей двухканальной RDRAM-памяти типа PC800 или PC600, выпускаемых компанией RAMBUS. Таким образом общий доступ к оперативной памяти осуществляется с использованием четырёх каналов обмена. При тактовой частоте канала 100 МГц обеспечивается общая частота обмена, эквивалентная 400 МГц, что в 3 раза выше, чем для наиболее быстродействующих современных системных плат, работающих на частоте 133 МГц.

При использовании в системах микросхем памяти типа RDRAM могут возникнуть проблемы, которые связаны с их высокой стоимостью и определёнными сложностями их поставки. Поэтому в настоящее время разрабатываются варианты применения других типов быстродействующих микросхем динамической памяти, выпускаемых компаниями NEC, Toshiba, Samsung, Hyndai, Infineon.

К контроллеру MCH подключается также универсальный разъём AGP4X, используемый для связи с графическим адаптером при скорости передачи данных более 1 Гбайт/с.

Контроллер ICH2 служит для подключения различных внешних устройств с использованием интерфейса ULTRA ATA/66/100. Этот интерфейс реализует обмен с жёстким диском со скоростью 66 или 100 Мбайт/c. ICH2 также обеспечивает прямой доступ внешних устройств к памяти со скоростью 33 Мбайт/с при помощи интерфейса ULTRA DMA/33. Контроллер служит для подключения последовательных портов с шиной USB, связи с локальной сетью Ethernet и параллельного обмена по шине PCI. Обеспечивается возможность реализации каналов для передачи аудиоданных.

Для создания систем на базе Pentim 4 компания Intel выпускает системные (“материнские”) платы типа D850GB. На плате размером 30,5ґ24,4 см2 монтируется микропроцессор и другие необходимые микросхемы, имеются 4 разъёма для включения RIMM-модулей памяти RDRAM. На плате размещаются также флэш-память ёмкостью 4 Мбит, хранящая систему ввода/вывода BIOS, 5 слотов шины PCI и 2 контроллера последовательной шины USB, обслуживающих 4 USB-порта. Кроме того, имеются порты для подключения клавиатуры и мыши, 2 интерфейса для подключения жёстких дисков и один для гибких дисков, один последовательный (COM) и один параллельный (LPT) порты.

Ведущие производители персональных компьютеров: Compaq, Dell, IBM, Hewlett-Packard, Acer, Siemens, Fujitsu, Toshiba, NEC и ряд других - начали поставку новых моделей компьютеров на основе процессоров Pentium 4. Предполагается, что средняя стоимость этих компьютеров в конце I полугодия 2001 года снизится до уровня 1600 долларов.

Области применения и реализуемое повышение производительности

Основной областью применения процессора Pentium 4 являются высокопроизводительные настольные персональные компьютеры (desktop PC). Процессор Pentium 4 не поддерживает реализацию мультипроцессорных систем, которая обеспечивается процессорами Pentium III Xeon. В 2001 году компания Intel планирует начать производство процессора Foster, который представляет собой модификацию Pentium 4, предназначенную для работы в мультипроцессорных системах. Процессор Foster будет использоваться в серверах и рабочих станциях.

Процессоры, которые будут выпускаться компанией Intel в 2001 году, ориентированы на области применения, перечисленные в табл. 2.

Таблица 2. Области применения перспективных процессоров фирмы INTEL

Новые 64-разрядные процессоры Itanium, архитектура которых принципиально отличается от архитектуры IA-32, используемой в семействе Pentium, будут применяться в наиболее высокопроизводительных серверах и рабочих станциях. В сфере персональных компьютеров процессоры Pentium 4 будут постепенно вытеснять Pentium III. Процессор Foster будет заменять Pentium III Xeon в серверах и рабочих станциях средней производительности. Процессоры Celeron сохранят свои доминирующие позиции в персональных компьютерах для массового потребителя.

Основным преимуществом процессора Pentium 4, по сравнению с предыдущей моделью Pentium III, является существенное повышение производительности при реализации различных приложений. В табл. 3 даны результаты тестовых испытаний производительности компьютеров на основе Pentium 4 (тактовая частота 1,5 ГГц, частота обмена по системной шине 400 МГц) и Pentium III (тактовая частота 1,0 ГГц, частота обмена по системной шине 133 МГц). Приведённые данные содержались в материалах, представленных компанией Intel на презентации процессора Pentium 4 в Москве, в ноябре 2000 года. В табл. 3 указаны программы, с помощью которых производилась сравнительная оценка производительности для различных приложений.

Таблица 3. Результаты сравнительных испытаний процессоров Pentium III и Pentium 4

Вид приложения	Повышение производительности
Обработка целых чисел (SPECint2000)	23%
Обработка чисел с плавающей запятой (SPECfp2000)	79%
Кодирование аудиосигналов (eJay МРЗ Plus 1.3)	25%
Работа в сети Интернет (WebMark2001)	23%
Распознавание речи (Dragon Naturally Speaking, preffered 4.0)	27%
Кодирование видеопотоков (Media Encjder 7.0) (Video 2000 MPEG-2)	45% 26%
Обработка видеоматериалов (ULead VideoStudio 4.0) (Adobe Premier 5.1 c LSX-MPEG)	45% 26%
Трехмерные игры (Quake III Arena Demo2)	44%
Трехмерная графика (3D WinBench 2000)	32%

Приведённые данные показывают, что наибольший выигрыш обеспечивается при использовании Pentium 4 для обработки видеоданных, реализации трёхмерной графики и выполнении операций над числами с “плавающей точкой”.

Литература

Шагурин И.И. Pentium 4 - новая ступень развития микропроцессорной техники // Chip News. - 2000. - № 9. - С. 18–20 .
Шагурин И.И., Бердышев Е.М. Процессоры семейства P6 - Pentium II, Pentium III, Celeron и другие. Архитектура, программирование, интерфейс. - М.: Горячая линия – Телеком. - 2000. - 248 с.