Intel Pentium 4 - Définition

Introduction

Pentium 4
Processeur Pentium 4 (Northwood) / 2,40 GHz. A gauche le die est visible, à droite se trouve l' IHS.
Production	De 2000 à 2007
Fréquence du processeur	1,3 GHz à 3,8 GHz
Fréquence du FSB	400 MT/s à 800 MT/s
Gravure	de 180 nanomètre à 65 nanomètre
Jeu d'instructions	x86 (i386), x86-64 (Intel 64)
Microarchitecture	NetBurst
Sockets	Socket 423 Socket 478 LGA 775
Cœur	Willamette Northwood Prescott Cedar Mill

Le Pentium 4, produit par Intel, est un microprocesseur x86 de septième génération inaugurant l'architecture NetBurst. Il succède à la génération P6 inaugurée par le Pentium Pro.

Cette nouvelle architecture a comme but avoué la montée (relativement) facile en fréquence. En effet, lors du lancement de ce processeur, la fréquence de fonctionnement du processeur faisait un excellent argument marketing. Intel décide donc de proposer un processeur possédant une haute fréquence de fonctionnement par rapport à ses prédécesseurs ou à son principal concurrent , l'Athlon XP d'AMD. Malheureusement, ce choix entraîne l'utilisation de pipelines d'une longueur très importante, sacrifiant le rapport performance/fréquence.

A l'instar du Pentium II et du Pentium III, la version professionnelle du Pentium 4 fut vendue sous la marque Xeon et la version à bas prix fut vendue sous la marque Celeron.

L'architecture NetBurst est progressivement abandonnée à partir de 2006 pour des raisons de consommation électrique et de dissipation thermique trop importante ; d'ailleurs, son utilisation dans les ordinateurs portables déclenchait trop souvent le ventilateur (c'est pourquoi Intel a conçu le Pentium M). La forte dissipation thermique est ce qui a empêché Intel d'atteindre la fréquence prévue à l'origine pour le Pentium 4 (entre 7 et 10 GHz).

Willamette

Gravé en 0,18 µm, le premier Pentium 4 fut cadencé entre 1,3 et 2,0 GHz sur socket 423, puis sur socket 478. Le bus processeur tournait à 100 MHz. La mémoire cache de niveau 1 est de 8 Kio pour les données et de 12 k micro-opérations pour les instructions situées dans le trace cache (qui stocke les instructions sous forme décodées contrairement aux caches d'instructions classique). La mémoire cache de niveau 2 est de 256 Kio.

La fréquence élevée est obtenue, entre autres, par l'allongement du pipeline d'exécution, qui passe de 10 étages pour un Athlon ou un Pentium III à 20 étages pour le Pentium 4.

Le Willamette était très décevant à sa sortie, mais le Northwood a redoré le blason du NetBurst.

Prescott

Intel Pentium 4 Prescott vu du dessus

Intel Pentium 4 Prescott vu du dessous

Sorti en 2004, ce nom cache une évolution profonde du NetBurst, qui passe à 31 étages de pipeline et une modification au niveau des unités ALU (sur le Prescott les ALU sont simple vitesse, sur les Northwood les ALU sont double vitesse).

Le cache de données de niveau 1 passe à 16 Kio, le cache de niveau 2 à 1 Mio ou 2 Mio. Apparaissent ainsi 2 nouvelles versions du Pentium 4 :

• E : de 2,26 à 3,4 GHz ; bus processeur à 133/200 MHz
• F : de 3,2 à 3,8 GHz ; bus processeur à 200 MHz et technologie Intel 64

Un Pentium 4 Extreme Edition est dérivé du Prescott avec 2 Mio de mémoire cache de niveau 2.

Pour les versions suivantes du Pentium 4, Intel utilise un nouveau système de numérotation.

Les Modèle 5x0 sont uniquement pourvus d'Hyper-Threading, les modèle 5x0J sont des modèles utilisant en plus l'Execute Disable Bit , et les modèles 5x1 utilisent en plus la technologie Intel 64.