Intel Pentium 4: Geschichte, was ich mit dem PC und seinem Einfluss meine

Intel Pentium 4 war eine radikale Veränderung in der PC-Welt. Nach dem Ende eines ganzen Jahrzehnts ist dies ein idealer Moment innerhalb eines Portals wie Professional Review, um eine Bestandsaufnahme dessen zu machen, was uns dorthin geführt hat Wir treffen uns heute.

Das Fahrzeug für diese Reise wird der Sprung von Netburst nach Nehalem auf Intel-Prozessoren sein; oder was ist das gleiche, der Abschied von den Pentium 4-Prozessoren, die den Core 2 (und Core 2 Quad) vor dem aktuellen Intel Core durchlaufen. Eine Reise von mehr als zwei Jahrzehnten, deren Grundlagen wir vielleicht nicht bald sehen werden. Es überrascht nicht, dass die Geschichte ein Anreiz ist, von vorne zu beginnen.

Inhaltsverzeichnis

Intel Pentium 4: Das Ende eines Jahrzehnts

Der Start von Conroe (2007) war ein wahrer Meilenstein für Intel. Es war der Abschied auf dem Desktop von Netburst (Mikroarchitektur), der bisher den mythischen Pentium 4 artikuliert hatte; sowie die Rückkehr (in gewisser Weise) zur P6-Mikroarchitektur, auf der der erste Intel Core basieren würde. Obwohl der Sprung zuvor durch Pentium M auf Laptops erfolgte.

Die Aufgabe von Netburst brachte die Aufgabe seiner hohen Frequenzen sowie der kurzfristig dafür entwickelten Technologien (wie Hyper-Threading ) mit sich. Dies war jedoch keine willkürliche Entscheidung.

Pentium 4. Bild: Flickr, JiahuiH

Die Vorteile von Pentium 4s wurden durch seine schwerwiegenden Temperatur- und Skalierbarkeitsprobleme übertönt, die die Netburst-Mikroarchitektur für Laptops und Server unmöglich machten, zwei Märkte, die zu dieser Zeit so mächtig waren wie heute.

Intel Pentium 4 mit Netburst und Datensegmentierung

Diese Probleme, die Netburst vorstellte, resultierten hauptsächlich aus der riesigen Datenpipeline, über die die Mikroarchitektur arbeitete, und aus den Problemen bei der Vorhersage von Anweisungen.

In etwa ist die Befehlssegmentierung ( Datenpipeline in Englisch) eine Methode, um die Ausführung eines Prozessorbefehls in Stufen zu zerlegen und damit seine Geschwindigkeit zu erhöhen. Ohne diese Segmentierung müssten wir warten, bis die Ausführung eines Befehls abgeschlossen ist, bevor wir mit dem nächsten beginnen, ein sehr langsamer Prozess. Mit dieser Segmentierung können wir jede Phase am Ende beginnen.

Netburst verfügte über eine Anweisungspipeline mit mehr als 20 Segmenten (31 in späteren Überprüfungen), die den Prozessor ständig beschäftigte und zu den hohen Frequenzen führte, die Pentium 4 berühmt machten.

Leider war eine so lange Leitung für die bereits genannte Befehlsvorhersage sehr nachteilig, da die Anzahl der Stufen, die der Prozessor wiederholen musste, sehr groß war, wenn diese Vorhersage fehlschlug. Darüber hinaus brachte die ineffiziente Aufrechterhaltung derart hoher Frequenzen ein ernstes Temperaturproblem mit sich. Intel stieß auf eine physische Wand, die mit dieser Architektur nicht springen konnte.

Kernarchitektur durch Conroe

Aufgrund dieser Probleme wurde die Kernmikroarchitektur geboren. Intel trat einen Schritt zurück und überlegte seine Entwicklungsstrategie. Sie würden nicht mehr die höchstmöglichen Frequenzen suchen, sondern maximale Effizienz durch einen kleinen und funktionalen Satz.

Sie fanden diese Effizienz, indem sie das Experiment entwickelten, das mit dem Pentium M-Prozessor durchgeführt wurde, der von der bereits genannten P6-Mikroarchitektur, dem Vorgänger von Netburst, abgeleitet war.

DAS Interieur eines Core 2 Duo.

Pentium M hat viele Ähnlichkeiten mit dem, was später zu Core werden sollte, wie dem 12-stufigen Befehlssatz (auf 14 erhöht) oder dem L2-Speicherlayout (anschließend erhöht). Darüber hinaus wurde die Anzahl der Ausführungseinheiten auf vier erhöht und neue Technologien eingeführt, die sich auf die Skalierbarkeit konzentrieren, z. B. Micro-Core.

Intel veröffentlichte 2007 unter Conroe die Intel Core 2 Duo-Prozessoren, die die Modelle E6400, E6600 und X6800 im extremen Bereich hervorheben. sowie verschiedene Iterationen der Architektur für verschiedene Zwecke, wobei Merom für den tragbaren Markt und Kentsfield für seine Quad-Core-Prozessoren, den Core 2 Quad (Hervorhebung des Q6600), hervorsticht.

Nehalem: das "tac" nach dem "tic"

2007 stellte Intel das kuriose "Tic-Tac" -Modell vor. Langfristige Planung (allgemein als Roadmaps bezeichnet ) für die Entwicklung und den Start Ihrer Architekturen. In diesem Modell entspricht der "Tic" der Verbesserung des Herstellungsprozesses (Reduzierung des DIE), während der "Tac" Änderungen in der Architektur zugeschrieben wird.

Der Tac nach Conroes Einführung war Nehalem, die Architektur, die die ersten modernen Intel Core-Prozessoren zum Leben erweckte und die Marken i3, i5 und i7 begrüßte.

Ein Generationssprung in der Intel-Serie

Conroe hat in seinen zwei Lebensjahren mehrere Revisionen erlebt: Wolfdale, Yorkfield oder Woodcrest sind einige Beispiele, aber der Sprung der ersten Generation innerhalb von Intel Core wäre Nehalem.

Diese Architektur folgte den gleichen Prinzipien der Effizienz und Skalierbarkeit, die Intel nach einer Abkehr von Netburst suchte, rettete jedoch einige der Merkmale, die diese Mikroarchitektur definierten.

Intel Pentium in Nehalem

Das Innere von Nehalem. Bild: Appaloosa (Wikimedia Commons)

Mit Nehalem würden die Pipelines mit mehr als zwanzig Stufen sowie Technologien wie Hyper-Threading zurückkehren . Dank der Verwendung eines Prädiktors der zweiten Ebene und der Verbesserung anderer verwandter Technologien wie des Schleifendetektors verschwanden jedoch auch Vorhersageprobleme. Darüber hinaus wurden einige der Merkmale, die Conroe definierten, beibehalten, indem die Grundlagen dieser Architektur mitgezogen wurden.

Um die Probleme der Vergangenheit zu vermeiden, begann Intel, eine Proportionsregel aus der Architekturentwicklung selbst anzuwenden. Alle Funktionen der Architektur, die den Verbrauch des Prozessors erhöhen, sollten sich doppelt auf dessen Leistung auswirken.

Darüber hinaus war es eine Architektur, die unter Berücksichtigung der Modularität entwickelt wurde. Die Kerne, aus denen jeder Chip bestand, waren unabhängig und replizierbar, sodass es einfach war, Prozessoren mit unterschiedlichen Kernkonfigurationen zu erstellen und die Architektur auf den tragbaren Markt oder die Serverwelt auszudehnen.

Wir empfehlen, die folgenden Anleitungen und Tutorials zu lesen:

Mit Nehalem war sich Intel bewusst, dass es nicht zu denselben Netburst-Problemen kam. Ein Ziel, von dem wir glauben, dass er es erreichen konnte.

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