İçeriğe atla

Pentium 4

Pentium 4
Genel bilgiler
Üretim başlangıcı2000
Üretim durdurulma2008
Yaygın üretici(ler)
  • Intel
Performans
Max. CPU saat hızı1.3 GHz ilâ 3.8 GHz
FSB hızları400 MT/s ilâ 1066 MT/s
Mimari ve sınıflandırma
Teknoloji nodu0.18µm ilâ 65nm
MikromimariNetBurst
Komut setix86 (i386), x86-64, MMX, SSE, SSE2, SSE3
Fiziksel özellikler
Soket(ler)
Ürünler, modeller, varyantlar
Çekirdek ad(lar)ı
  • Willamette
  • Northwood
  • Prescott
  • Cedar Mill

Pentium 4, Intel firmasının 2000 yılının kasım ayında çıkardığı bir işlemci ailesidir. 2008 yılının Ağustos ayına kadar üretimi devam etmiştir. NetBurst mikromimarisine sahiptir. NetBurst mikromimarisinin önemli bir özelliği ise P6 mikromimarisinden sonra tasarlanmış ilk mikromimari olmasıdır. Çok yüksek saat sıklığına ulaşabilmek için derin bir boru hattına sahiptir. 2004 yılında 32 bitlik olan buyruk kümesi 64 bitlik hale dönüştürülmüştür. Intel işlemcilerin günümüzde de kullandığı ve başarım artışı sağlayan Hyper-threading teknolojisi de Pentium 4 ile birlikte geliştirilmiştir.

Özellikler

P4 işlemcinin madeni para ve sim kart ile karşılaştırılması

Rakibi AMD Athlon ve öncülü Pentium III e göre yüksek saat hızları için düşünüldüğünden, oldukça uzun bir veriyolu hattına sahiptir. Bu sayı ilk versiyonlar Williamette ve Northwood'larda 20 iken sonra çıkan versiyonlarda 32 kademeye arttırılmıştır. Bu işlemcinin oldukça yüksek saat hızlarına çıkmasını sağlamış fakat işlemcinin saat frekansı başına düşen verimini azaltmıştır. Rakibi Athlon ise oldukça kısa bir pipeline sahibidir. Bu işlemciler böylece daha düşük saat frekansı ile Pentium 4'lerden daha yüksek performans gösterebilmişlerdir.

Bu işlemci ailesi oldukça küçük birincil (L1) cache'leri ve oldukça büyük ikincil(L2) cache'lere sahiptir. L1 cache'ler sonraki versiyonlarda 32 kb'a kadar çıkmıştır. L2 cache ise ilk versiyonda 256 kb iken diğer revizyonlarda sırasıyla 512, 1024 ve 2048 kb'lara kadar çıkartılmıştır.

P4 işlemcinin altın alaşımlı ayakları

Yüksek güç tüketimi dolayısıyla 4 Ghz bariyeri 3 Ghz'e ulaşılan 2002 yılından beri geçilememiştir. Pentium 4'ten sonra piyasaya sürülmesi planlanan Tejas güç sorununun bir türlü halledilememesi sebebiyle piyasaya çıkamamıştır ve Intel için büyük bir hayal kırıklığına sebep olmuştur. Tek bir çekirdeğe sahip işlemcilerin saat sıklığını arttırarak başarım artırımı metodunun daha fazla çalışmayacağını fark eden Intel, Pentium 4 ve Tejas'dan aldığı derslerle çift çekirdekli mikromimarisi olan Core üzerine çalışmalarını yoğunlaştırmış; tek ve çok güçlü bir çekirdeğe sahip bir işlemci yerine birden çok daha zayıf çekirdeklerden oluşan işlemci tasarımlarıyla piyasada varolmaya devam etmiştir.

Mikromimari (NetBurst)

Bir işlemcide saat sıklığını belirleyen en önemli unsurlar işlemcideki boru hattının derinliği ve işlemci üretiminde kullanılan üretim teknolojisidir. NetBurst, daha önceki İntel işlemcilerle karşılaştırıldığında, eğer üretim teknolojileri aynı olsaydı bile yaklaşık 2.5 kat daha hızlı bir işlemci saatini kullanabilecek boru hattı derinliğine sahiptir. Bir dallanma buyruğu yanlış tahmin edildiği zaman bu buyruğa bağımlı bir buyruk, NetBurst'den önceki P6 mikromimarisinde 10 farklı boru hattı aşamasından geçerek boru hattından ayrılırken NetBurst'de bu sayı yirmidir.

Galeri

Kaynakça

  • Intel Web-site28 Ekim 2012 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  • Glenn Hinton et al., A 0.18-um CMOS IA-32 Processor With a 4-GHz Integer Execution Unit, IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol 36, No 11, Nov 2001

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Opteron</span>

Opteron, AMD firmasının K8 kod adı çalışmalarını başlattığı x86-64 mimarisine sahip ilk sunucu hedefli işlemcisidir. İşlemci, AMD'nin daha önceleri iddialı olmadığı giriş ve orta seviyeli sunucu piyasasında söz sahibi olmasını sağladı. Intel x86-64'ün engellenemeyen yükselişine seyirci kalamadı ve aynı mimariye sahip işlemcilerini EMT-64 eki ile piyasaya sürdü.

<span class="mw-page-title-main">Athlon 64</span>

Athlon 64, AMD firması tarafından 2003 yılından beri üretilen işlemci ailesidir.

<span class="mw-page-title-main">Celeron</span>

Celeron, Intel firması tarafından üretilen bir bilgisayar işlemcisidir.

<span class="mw-page-title-main">Athlon 64 Fx</span>

Athlon 64 Fx, AMD firmasının çıkardığı, piyasada yer alan tek çekirdekli ve en kuvvetli mikroişlemcisi. Günümüzde kullanılan 32 Bit uygulamalar ile birlikte yeni nesil 64Bit uygulamaları da desteklemektedir. İstisnai durum harici Dual Core mimarisini kullanır. Bunun yanında AMD'nin geliştirdiği, mikroişlemciye yük binmeyen zamanlarda daha sessiz ve serin çalışmasını sağlayan Cool&Quiet teknolojisini de destekler. En performanslı modeli Fx-74 modelidir. AMD'nin Intel'e ciddi olarak rakip olduğu ve performans olarak birçok Intel mikroişlemcisini geride bırakan bir CPU'dur. Oyun ve şirket uygulamalarında üstün performans sergiler. Sse, Sse2, Mmx, Mmx2, 3dNow, plus komut setleri yanında hem i386 standart mimarisini hem de AMD64 mimarisini destekler ve AMD64 komut seti ve mimarisi lisansı için Intel, AMD şirketine telif ödemektedir.

<span class="mw-page-title-main">Pentium</span>

Pentium, Intel’den beşinci nesil x86 mimarisi bir mikroişlemcisidir. 486 serisinin ardılıydı ve ilk olarak 22 Mart 1993 tarihinde duyurulmuştu.

<span class="mw-page-title-main">Intel Core</span>

Intel Core, Intel'in Ocak 2006'da tanıttığı, dizüstü bilgisayarlarda kullanılmak üzere geliştirilmiş 32 bit işlemci ailesidir. İşlemci ailesi, Centrino veya Centrino Duo platformunda kullanılır. Bir üst sürüm işlemci, Intel Core 2 ile geliştirildi.

<span class="mw-page-title-main">Pentium III</span>

Pentium III işlemciler Intel 32x86 masaüstü ve mikroişlemcileri destekler. 26 Şubat 1999 tarihinde ilk üretimi yapılmıştır ve üzerinde 9.5 milyon transistör bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Pentium II</span>

Pentium II, markası Intel'in altıncı nesil mikro mimari için ve x86 uyumlu mikroişlemcisi. 7 mayıs 1997 tarihinde duyurulmuştur. 7500000 transistör içeren, Pentium II 5500000 transistör içeren Pentium Pro adında ilk P6 nesil çekirdek geliştirilmiş bir versiyonu bulunuyordu. Bununla birlikte, Pentium Pro nun L2 önbellek alt sistemi azaltılarak 1999 yılı başında Pentium III, pentium II 'nin yerini aldı.

<span class="mw-page-title-main">Pentium M</span>

Pentium M, Mart 2003'te tanıtılan ve yeni Centrino markası altında Intel Carmel dizüstü bilgisayar platformunun bir parçasını oluşturan mobil 32-bit tek çekirdekli x86 mikroişlemcilerin bir ailesi. Pentium M işlemcilerin modeline bağlı olarak maksimum termal tasarım gücü (TDP) 5-27 W'dı ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılması amaçlandı. Pentium 4'ün FSB arabirimini, gelişmiş yönerge kod çözme ve ön uç, şube tahminini geliştirme, SSE2 desteği ve çok daha büyük bir önbellek ekleyerek son Pentium III markalı CPU'nın çekirdeğinden gelişti. İlk Pentium M markalı CPU, kod adı Banias, onu Dothan izledi. Pentium M markalı işlemciler, Core marka çift çekirdekli mobil Yonah CPU ile modifiye edilmiş bir mikro mimari ile başarılı oldu.

<span class="mw-page-title-main">Pentium Dual-Core</span>

Pentium Dual-Core markası, Pentium'un yeni adı olarak, 2006 dan beri Intel'in ana x86 mimarisi mikroişlemciler için kullanılmaktadır. İşlemciler mobil veya masaüstü bilgisayarlara yönelik 32-bit Yonah veya 64-bit Merom-2M, Allendale ve Wolfdale-3M çekirdek mikromimarilerine dayanmaktadır. Belirli bir saat frekansı özellikleri, fiyat ve performans açısından, Pentium Dual-Core işlemciler Celeron’dan yukarıda ama Intel'in ürün gamında Core ve Core 2 işlemcilerin altına yerleştirilmiştir. Bu düşük bir fiyata en iyi performans sunabilen Pentium Dual-Core, ayrıca overclock için çok popüler bir seçimdi.

NetBurst, İntel'in 2000 yılında piyasaya sürdüğü Pentium 4 işlemci markasının mikromimarisine verilen isimdir. 2006 Temmuz'unda Core mikromimarisinin çıkışına kadar İntel işlemcilerin mikromimarisi olmuştur. Selefi P6 mikromimarisine göre en önemli özelliği derin boru hattı yapılanmasıyla avantaj sağladığı yüksek saat sıklığıdır. Temel olarak dört ana parçadan oluşmaktadır: Sıralı(ing. In-order) Ön-Uç(ing. Front-end), Sırasız(ing. out-of-order) yürütme birimi, Tam sayı ve kayan nokta yürütme birimleri ve bellek altdizgesi.

<span class="mw-page-title-main">Nehalem (mikromimari)</span>

Nehalem, İntel firmasının Eylül 2008'de piyasaya sürülen Core i7 işlemcisiyle birlikte kullanılmaya başlanmıştır. 2011'de Sandy Bridge mikromimarisi sunulana kadar İntel'in en gelişmiş mikromimarisi olarak piyasada kalmıştır. Selefi Core mikromimarisine göre paralelliği ve saat frekansını arttırmış, Core mikromimarisinde İntel'in kullanmadığı fakat daha önce NetBurst'de kullanılan Hyper Threading teknolojisi Nehalem ile tekrar kullanılmaya başlamıştır. Nehalem'le birlikte Core mikromimarisinde terkedilmiş olan üçüncü seivye bir önbellek de yonganın içerisine eklenmiştir. İntel, Nehalem ile ilk defa bellek denetim birimini işlemci yongasının içine koymuş ve front-side bus dan ayırmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Wolfdale (mikroişlemci)</span>

Wolfdale; Intel'in Core 2 Duo, Celeron, Pentium ve Xeon olarak çeşitli konfigürasyonlarla satılan bir işlemcisi için kod adıdır. Intel'in Tick-Tock döngüsünde 2007/2008 "Tick"i, CPUID model 23 olarak Core mikromimarisinin 45 nm'ye indirilmiş versiyonu olan Penryn mikromimarisiydi. Bu mimari, Wolfdale ile birlikte Conroe işlemcilerin yerini almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Penryn (mikroişlemci)</span>

Penryn; Core 2 Solo, Core 2 Duo, Core 2 Quad, Pentium ve Celeron olarak çeşitli konfigürasyonlarla satılan bir Intel işlemcisinin kod adıdır.

Tremont; Intel tarafından yapılan yongada sistemlerde kullanılan düşük güç tüketen Atom, Celeron ve Pentium Silver markalı işlemcileri için bir mikromimaridir ve Goldmont Plus'un halefidir. Intel, 10 nm üretim işlemiyle üretilen Tremont çekirdeği bulunan Elkhard Lake platformunu 23 Eylül 2020'de resmen duyurmuştur. Intel, 10 nm üretim işlemiyle üretilen Tremont çekirdeği bulunan başka bir platformu Jasper Lake'i ise 11 Ocak 2021'de resmen duyurmuştur.

Goldmont Plus, Intel tarafından üretilen yongada sistemlerde kullanılan düşük güç tüketen Atom, Celeron ve Pentium Silver markalı işlemciler için bir mikromimaridir. 14 nm üretim işlemiyle üretilen Goldmont Plus çekirdeği bulunan Gemini Lake platformu, 11 Aralık 2017'de resmi olarak duyurulmuştur. Intel, 4 Kasım 2019'da Gemini Lake Refresh platformunu duyurmuştur.

Bloomfield, Intel'in Core i7-9xx üst seviye masaüstü işlemcileri ve Xeon 35xx adıyla neredeyse aynı özelliklerle satılan tek işlemcili server işlemcileri için kod adıdır ve önceki Yorkfield işlemcilerinin yerini almıştır. Bloomfield, aynı şekilde 0106Ax CPUID değerine sahip olan ve aynı soketi kullanan çift işlemcili Gainestown ile yakından ilişkilidir. Bloomfield, Intel Core i7 markasına sahip olan ve aynı şekilde 45 nm Nehalem mikromimarisinden temel alan sonraki bazı Lynnfield ve Clarksfield işlemcilerinden farklı bir soket kullanmaktadır.

Slot 2, Intel'in Pentium II Xeon ve Pentium III Xeon işlemcileri tarafından kullanılan 330 pimlik Single Edge Contact Cartridge için fiziksel ve elektriksel teknik özellikleri ifade eder.

Yonah, Intel'in 65 nm üretim işlemini kullanan ilk işlemci neslinin kod adıdır; bu işlemci ailesi, önceki Banias / Dothan Pentium M mikromimarisinden temel alır. Yonah işlemcileri, Intel'in Core Solo ve Core Duo mobil mikroişlemcileri ürünleri olarak piyasaya sürülmüştür. Yonah'ta SSE3 komutları eklenerek ve, SSE ve SSE2 uygulamaları geliştirilerek SIMD performansı geliştirilmiştir; ancak daha yüksek gecikmeye sahip önbellek kullanıldığı için tam sayı performansı biraz azalmıştır. Ayrıca, Yonah'ta NX bit desteği bulunur.

Gracemont, Intel tarafından üretilen yongada sistemlerde kullanılan düşük güç tüketimli işlemciler için bir mikromimaridir ve Tremont'un halefidir. Gracemont, selefi gibi hibrit tasarımlardaki düşük güç tüketimli çekirdekler olarak kullanılmaktadır; buna Alder Lake ve Raptor Lake örnek gösterilebilir.