Pentium 4 работает на системной шине 100 МГц, которая использует 4-битовую передачу данных, то есть за такт для передачи 3,2 Гбайт/сек расходуется 4 бита.
Основным набором микросхем системной платы для Pentium 4 стал i860, близкий родственник Hi-End чипсета Pentium III i840. Надо отдать должное Intel — Pentium 4 создан так, что просто невозможно установить процессор в разъем неправильно (по всем четырем сторонам процессора расположено разное количество контактов). В то время как у Pentium III flip-chip и AMD Thunderbird Socket-A одинаковое количество контактов на всех четырех сторонах процессора, что доставляет немало неприятностей начинающим пользователям.
Intel Pentium 4 2,2 ГГц
Данный процессор содержит 512 Кбайт кэша второго уровня (а не 256 Кбайт, как было у предыдущих процессоров — например, Pentium 4 2,0 ГГц). Реализация этого отличия стала возможной лишь вследствие перехода фабрик Intel на 0,13-микронную технологию производства с использованием медных соединений. В результате, на 200-миллиметровой пластине умещается вдвое больше кристаллов, чем при производстве по 0,18-микронной технологии (с переходом на 300-миллиметровые пластины это количество увеличивается в 2,5 раза). Как следствие нового технологического процесса возможны более высокая допустимая частота процессоров и пониженное тепловыделение (49,8 Вт у 2,2-гигагерцовой версии Northwood против 75 Вт у Willamette 2 ГГц). Любопытно отметить, что процессор на новом ядре содержит 55 миллионов транзисторов (площадь — 146 мм2), из которых около 40 % (у Willamette 42 миллиона транзисторов, а изменился только объем кэша второго уровня) приходится на кэш (рис. 5:7).
Рис. 5.7. Процессор Intel Pentium 4 2,2 ГГц
Новое ядро требует новой нагрузочной линии питания процессора, но здесь никаких проблем для пользователей возникнуть не должно: все материнские платы под Socket 478 проектировались уже в расчете на новые процессоры. Остается упомянуть
106 * Глава 5. Процессор и кулер
о том, что процессор с частотой 2 ГГц — последний в линейке Willamette, а линейка Northwood с двухтигагерцового начинается, так что для различения «крайних» экземпляров производитель вынужден прибегнуть к индексу «А»: младший Northwood официально называется Intel Pentium 4 2А ГГц.
Intel Pentium 4 2,8 ГГц
Выпуск новых процессоров Pentium 4 на ядре Prescott сопровождался значительными трудностями. Первоначально они должны были появиться в 2003 году, потом выпуск отложили иа конец года, а потом еще раз — на февраль 2004 года; и каждый перенос сроков обрастал слухами о технологических проблемах, преследующих новое ядро.
Архитектура нового ядра Prescott серьезно отличается от предыдущих продуктов Intel. Ключевые особенности нового ядра заключаются в более тонком (90 им) технологическом процессе и совершенно новой архитектуре. Основным штрихом этой архитектуры является удлиненный конвейер.
Столкнувшись с пределом масштабирования ядра Northwood (рис. 5.8), инженеры Intel вынуждены были искать средства для продолжения «наращивания тактовой частоты». Поэтому в ход пошло проверенное средство — конвейер исполнения команд был увеличен с 20 до 30-35 ступеней. В результате теоретический предел тактовой частоты стал равен 4-4,5 ГГц.