Hardware

[Finebreacker]

Итак, несколько раз переносившийся официальный анонс нового процессора фирмы Intel, носящего кодовое имя Prescott, наконец-то произошёл. Теперь можно определённо говорить о различных нововведениях, улучшениях и решениях, примененных в этом процессоре. Что в первую очередь интересно было бы узнать из разбора архитектурных изменений, случившихся в процессорном ядре? Для начала мы составим примерное представление о производительности нового процессора, тем более, что процессоры на ядре Prescott получили наименование Pentium 4E. Intel ограничилась всего лишь добавлением суффикса, как было, например, с процессорами Northwood на шине 800 МГц с технологией HT.
Интересно прикинуть, будет ли новый процессор требовать для эффективной работы новое программное обеспечение. Сразу ли можно будет использовать его на полную мощность, или, как в случае с Pentium 4, надо будет ждать некоторое время, пока появятся написанные с учётом его особенностей приложения. Тогда для многих старых приложений, не перекомпилированных для Pentium4, довольно долго оптимальным оставалось использование Pentium III.
Действительно, тогда многие были напуганы плохой производительностью первых Pentium 4 в большом количестве приложений, казалось, что новый процессор медленнее старого. Однако новая архитектура Pentium4 разрабатывалась с целью достижения больших частот и по мере их роста всё вставало на свои места. А ведь некоторые тогда требовали от Intel дальнейшего развития «нормальной» архитектуры Pentium III, которая якобы искусственно затормаживалась, поскольку Pentium III не получил быстрой шины, появившейся в Pentium4 и поначалу его спасавшей.
Однако, если попытаться найти некоторую логику в развитии линейки процессоров Intel, то можно настроиться на более оптимистичный лад. Действительно, рассмотрим линейку процессоров Pentium – PentiumMMX – PentiumII - PentiumIII. Тогда первый Pentium получил принципиально новый пятистадийный конвейер, а последовавший Pentium MMX – первый набор SIMD-расширений. В начале этот конвейер требовал для параллельной обработки специальной ручной оптимизации программ, так называемого U-V спаривания. Оно заключалось в том, что ассемблерные инструкции, могущие быть обработанными параллельно, одна на U, другая на V конвейере, вручную расставлялись в коде программы вместе, «спаривались». Это позволяло достичь двухкратного прироста производительности.
Тогда в компьютерных играх ещё использовался software-рендеринг, и основная небольшая процедура растеризации треугольника могла быть хорошо оптимизирована под U-V конвейер. Это обеспечивало процессорам Intel большое преимущество в трёхмерных играх. А процессоры AMD тогда были лучше во всяких офисных программах, там никакого трудоёмкого U-V спаривания не могло быть. В Pentium II конвейерная обработка улучшилась, образно говоря, процессор сам стал «спаривать» инструкции для параллельной обработки, выполняя их вне порядка, установленного в программе, по мере готовности операндов и наличия свободных функциональных устройств. Это позволило очень серьёзно улучшить производительность.
Посмотрим, насколько история повторится в этот раз, поскольку оптимизация приложений под SSE2, крайне желательная для процессоров Pentium 4, не очень проста, и требует некоторых программистских усилий.

Анонс
Итак, 2 февраля произошёл массовый анонс целого ряда процессоров. Были анонсированы Pentium4 2800E, 3000E, 3200E, и 3400E, а также новая версия Pentium4 Extreme Edition с частотой 3400 МГц, и ещё зачем-то Pentium 4 Northwood с частотой 3400МГц. Был представлен также процессор Pentium4 2800A, процессор с ядром Prescott, но на пониженной частоте шины и без поддержки технологии Hyper-Threading. Этот процессор появился якобы из-за того, что процессоры Prescott долгое время не хотели работать на 800МГц шине, анонс и задерживался. Накопленные запасы «старых» кристаллов скопились в большом количестве на складах, и их решено было тоже пристроить.
http://www.ferra.ru/online/processors/25413/
Из таблицы видно, что процессоры с ядром Prescott идут вперемежку с предыдущими моделями. На текущий момент Intel не планирует более продлевать жизнь Socket 478, ограничившись моделями с частотой 3400 МГц. По слухам, некоторая кутерьма со списком плат, поддерживающих новый процессор Prescott, была вызвана именно специальными требованиями к энергопотреблению старших моделей. В итоге, низкочастотные модели не имеют особых требований к материнским платам, и должны работать практически на всех платах, поддерживающих шину 800 МГц и технологию HT. Модель 3600E, скорее всего, будет иметь уже другой конструктив, призванный обеспечить лучшее охлаждение процессоров и обслужить новые параметры энергопотребления. Таким образом, некоторые вопросы по поддержке старыми платами может вызвать только модель Pentium3400E. С другой стороны, всё равно найдётся мало желающих апгрейдить свой, например, Pentium 4 2800C на Pentium 4 3200E, потому что прирост производительности вряд ли будет очень большим.
Среди анонсированных процессоров бросается в глаза наличие обычного Pentium 4 с увеличенной до 3400 МГц частотой. Зачем он нужен, если уже есть процессор Prescott той же частоты? И тут мы подходим ко второй возможной причине переносов времени анонса. Дело в том, что производство Pentium 4E 3400 Мгц ещё не налажено так же хорошо, как производство младших моделей Prescott. И первое время обеспечить достаточно крупные поставки этих процессоров Intel, возможно, будет не в состоянии. Да что там массовые поставки – сейчас даже достаточно крупные тестовые лаборатории затрудняются эти процессоры получить. Pentium 4EE тоже совсем не массовый и, к тому же жутко дорогой, так что противостоять AMD Athlon64 3400+, получается, кроме старого проверенного бойца Pentium 4С просто некому. Однако Intel планирует перейти на производство Pentium4 Prescott в рекордно короткие сроки, и уже ко второму полугодию большинство процессоров должно будет производиться на этом ядре.
А сейчас перейдём к рассмотрению непосредственно нового ядра.

Prescott
Новые процессоры производятся с соблюдением норм 90-нанометрового технологического процесса, что позволило существенно увеличить количество транзисторов в ядре. На что пошли эти транзисторы, мы скоро увидим, а пока что посмотрим фотографии процессорного ядра.