Přehled procesorů

Sockety 478 a LGA775 jsou základnou pro procesory z dílny Intelu - tedy pro Celerony, Celerony D, Pentia 4, Pentia 4 eXtreme Edition, Pentia D a Pentia eXtreme Edition. Základním rozdílem mezi oběma sockety je to, že LGA775 je novější a připravený pro extrémní proudové odběry - procesory do něj pasující nemají klasické piny, nýbrž patice v základní desce má jakési kuličky, které pak zapadnou do důlků v procesoru. To má menší odpor a umožňuje přenášet obrovské proudy. Dalším rozdílem je to, že LGA775 je připraven na 64bit rozšíření a dvoujádrové procesory.

Schéma komunikace procesoru s okolím

100 MHz = FSB400
133 MHz = FSB533
200 MHz = FSB800
266 MHz = FSB1066

Pochopitelně však veškeré nastavení počítá s reálnou frekvencí. Proto např. pokud v Setupu BIOSu uvidíte položku s názvem "FSB", hodnota bude v reálných MHz. Stejně tak násobič se počítá vzhledem k reálné frekvenci.

Řadič pamětí je umístěn v north bridge, proto výkon systému je velmi závislý na použitém čipsetu. Zároveň je také závislý na frekvencích FSB a pamětí - čím vyšší, tím lepší. Pentia 4 používají velmi agresivní prefetch mechanismus, proto u pamětí více záleží na frekvenci než na časování - jinými slovy Pentia 4 nejsou na latencích tak závislá jako Athlony.

Patice LGA775

Označení jednotlivých čipů je slovní. Následuje výčet jednotlivých typů:

Willamette

Frekvence: 1.4 GHz až 2.0 GHz
Level 2 cache: 256kB
Uvedení: srpen 2001
Výrobní technologie: 180nm
Frekvence FSB: 100 MHz
Revize / CPUID: B2 / F07h, C1 / 0F0Ah, D0 / 0F12h, E0 / 0F13h

Obchodní název: Pentium 4, Celeron

Komentář: První generace Pentií 4. Vcelku dost hřeje a výkon je pouze průměrný. Frekvenční strop bývá jen slabě nad 2 GHz.

Northwood

Frekvence: 1.6 GHz až 3.40 GHz
Level 2 cache: 512kB
Uvedení: leden 2002
Výrobní technologie: 130nm
Frekvence FSB: 100, 133, 200 MHz
Revize / CPUID: B0 / F24h, C1 / F27h, D1 / F29h

Obchodní název: Pentium 4, Celeron

Komentář: Druhá generace Pentií 4 vyrobená novější technologií. Má výrazně redukované zahřívání, které je však z dnešního pohledu stále pouze na průměrné úrovni (nové Athlony 64 jsou mnohem chladnější) - to však neplatí pro 3 GHz modely a rychlejší, které již hřejí poměrně značně. Toto jádro je dnes, po třech letech od uvedení, považováno za patrně nejpodařenější ze všech Pentií 4. Byť už dnes stárne (např. nepodporuje EM64T ani NX), stále dosahuje slušných výkonů, obvykle kolem 5 až 10% navíc oproti jádru Willamette. Frekvenční strop bývá obvykle kolem 3.5 GHz.

Gallatin

Frekvence: 2.4 GHz až 3.46 GHz
Level 2 cache: 512kB
Level 3 cache: 2MB (dostupná pouze u Pentia 4 eXtreme Edition)
Uvedení: září 2003
Výrobní technologie: 130nm
Frekvence FSB: 133, 200 MHz
Revize / CPUID: B1 (alias M0) / F25h

Obchodní název: Pentium 4 eXtreme Edition, Pentium 4

Komentář: Skutečný šampión. Čip původně určený pro nejdražší varianty serverových procesorů Xeon obsahuje obrovské množství transistorů a je výrobně velmi nákladný. U desktopových procesorů je známý díky extrémně drahému Pentiu 4 eXtreme Edition. Méně známé už je, že je také použitý v některých kusech klasických Pentií 4. U nich díky obrovské ploše vynikající pro chlazení a třiceti kondenzátorům je schopný dosahovat i frekvencí nad 4 GHz.

Prescott

Frekvence: 2.26 GHz až 3.80 GHz
Level 2 cache: 1MB
Uvedení: leden 2004
Výrobní technologie: 90nm
Frekvence FSB: 133, 200 MHz
Revize / CPUID: C0 / F33h, D0 / F34h, E0 / F41h, G1 / F49h

Obchodní název: Pentium 4 5xx, Celeron D

Komentář: První generace 90nm procesorů, první čip Intelu vyrobený se Strained Silicon. Dostupný v celkem třech revizích (plus minoritní G1), z nichž až ta poslední se kvalitami dokáže vyrovnat jádru Northwood. Z novinek lze zmínit podporu NX a EM64T, ale to pouze u nejnovějších typů. Výkonově nepřináší navíc vůbec nic, a tak při rozhodování mezi starším jádrem Northwood a Prescottem bez NX a bez EM64T se rozhodně vyplatí šáhnout po starším jádru (v případě Prescottu s NX a s EM64T bych ale zvolil již ten). Negativem je vysoká spotřeba, která je přijatelná pouze u modelů s maximálním odběrem 78A. Možnosti přetaktování jsou limitovány především rapidním nárůstem tepelného výkonu a teploty při zvýšeném napětí, což dokáží uchladit pouze některé výjimečně dobré vzduchové chladiče jako např. Thermalright XP-120 nebo vodní chlazení (ze vzduchových chladičů jsou zcela nevhodné jakékoli bez heat-pipe).

Prescott 2M

Frekvence: 3.0 GHz až 3.80 GHz
Level 2 cache: 2MB
Uvedení: únor 2005
Výrobní technologie: 90nm
Frekvence FSB: 200, 266 MHz
Revize / CPUID: N0 / F43h, R0 / F4Ah

Obchodní název: Pentium 4 6xx, Pentium 4 eXtreme Edition

Komentář: Pentium 4 s větší L2 cache o velikosti 2MB. Dobrý dojem ale kazí fakt, že tato cache je asi o 10% pomalejší než u modelu s 1MB, navíc takto zvýšenou velikost již využije minimum programů. Ve výsledku je tedy toto jádro často pomalejší než model s 1MB. O investici do něj bych uvažoval pouze v případě stejných cen, jinak nikoli. Doporučení ohledně spotřeby je stejné jako u jádra Prescott.

Smithfield

Frekvence: 2.80 GHz až 3.20 GHz
Level 2 cache: 2x 1MB
Uvedení: duben 2005
Výrobní technologie: 90nm
Frekvence FSB: 200 MHz
Revize / CPUID: A0 / F44h, B0 / F47h

Obchodní název: Pentium D, Pentium eXtreme Edition

Komentář: První dvoujádrový procesor Intelu, který však není od základů konstruován jako dvoujádrový, namísto toho se v podstatě jedná o dva nezávislé čipy Prescott spojené přes FSB, přesně jako u dvouprocesorových systémů. Neumí tedy těžit z možných výhod dvoujádrových procesorů, jak to dělá například konkurenční Athlon 64 X2. Má nejvyšší spotřebu ze všech kdy vyrobených procesorů pro stolní počítače.

Cedar Mill

Frekvence: 3.00 GHz až 3.60 GHz
Level 2 cache: 2MB
Uvedení: Q1 2006
Výrobní technologie: 65nm
Frekvence FSB: 200 MHz
Revize / CPUID: B1 / F62h, C1 / F64h

Obchodní název: Pentium 4

Komentář: První 65nm procesor pro stolní počítače. Stále však založený na architektuře NetBurst. Jedná se v podstatě o zmenšeninu (die-shrink) jádra Prescott 2M. Jediným podstatným rozdílem je redukovaná spotřeba v zátěži u nejrychlejších modelů. V klidovém stavu ale zůstává podobná Prescottu 2M, tj. nemůže soupeřit s procesory Athlon 64.

Presler

Frekvence: 2.80 GHz až 3.60 GHz
Level 2 cache: 2x 2MB
Uvedení: Q4 2005 (Pentium XE 955), Q1 2006 (Pentium D)
Výrobní technologie: 65nm
Frekvence FSB: 200, 266 MHz
Revize / CPUID: B1 / F62h, C1 / F64h

Obchodní název: Pentium D, Pentium eXtreme Edition

Komentář: Druhá generace dvoujádrového procesoru. Tento však není plnohodnotným dvoujádrovým čipem, jedná se totiž o dvě jádra Cedar Mill připevněná k jedné destičce plošného spoje. Narozdíl od Smithfieldu se tato jádra ani nedotýkají, tj. jsou vyráběna samostatně. O spotřebě platí identické informace jako u jádra Cedar Mill.

Procesory jsou vyráběny technologií bulk silicon. Výjimku tvoří jádra Prescott, Prescott 2M a Smithfield, která používají strained silicon, a jádra Cedar Mill a Presler, která používají strained silicon druhé generace.

Instrukce

Všechny procesory pro sockety 478 a LGA775 podporují následující instrukční sady: x86, x87, MMX, SSE a SSE2. Jádra Prescott, Prescott 2M, Smithfield, Cedar Mill a Presler zároveň podporují instrukce SSE3. Tato jádra zároveň umí také sadu EM64T, jejíž podpora je zapnuta jen u některých novějších kusů.

Násobiče

Všechny procesory Intelu vyjma Pentia eXtreme Edition mají násobič uzamčený a nelze ho měnit. Některé vysokoodběrové typy jádra Prescott a Smithfield však umožňují manuální přepnutí na násobič 14x jakožto pojistku proti zničení základní desky.

Některé procesory umožňují změnu násobiče softwarově prostřednictvím technologie Enhanced Intel SpeedStep s více PStates. Jedná se o všechna Pentia 4 řady 6xx, o některá Pentia D a o Pentium XE 955. Procesor vždy klesá na nejnižší podporovaný násobič, kterým je u jader Prescott, Prescott 2M a Smithfield 14x (vyjma jádra Prescott 2M v revizi R0, které má násobič 12x) a u jader Cedar Mill a Presler 12x.

Úsporné režimy

Procesory pro sockety 478 a LGA775 standardně podporují pouze Stop Grant / Halt. Modely do stolních počítačů přitom neredukují svojí frekvenci tak radikálně jako procesory mobilní. Některé čipy - jmenovitě některá Pentia 4 s jádrem Prescott revizí E0 a G1, Pentia 4 řady 6xx, Pentia D a Pentium XE 955 - podporují režim Enhanced Halt State.

Zároveň některé procesory - Pentia 4 řady 6xx a Pentia D vyjma modelu 820 - podporují technologii Enhanced Intel SpeedStep s více PStates. Ta je ale bohužel limitována minimálním násobičem 14x, resp. 12x. Úspora energie tudíž není tak veliká jako v případě konkurenčních procesorů AMD Athlon 64.

Poznámka: Procesory s jádry Cedar Mill a Presler v revizi B1 obsahují chybu, která při změně PState může způsobovat zatuhnutí počítače. Z tohoto důvodu mají některé série těchto procesorů vypnuty technologie Enhanced Intel SpeedStep s více PStates a Enhanced Halt State. Chybu opravuje revize C1.

Ochrana proti přehřátí

Všechny procesory architektury Netburst podporují ochranný mechanismus Thermal Monitor 1 (vkládání prázdných hodinových cyklů). Procesory s jádry Prescott revize E0 a G1, Prescott 2M, Smithfield, Cedar Mill a Presler zároveň podporují Thermal Monitor 2, pokud jejich nominální násobič je vyšší než 14x, resp. 12x a pracují s FSB800. Všechny procesory mají ochranu vypnutím proti katastrofickému přehřátí (cca. 125 stupňů).

Poznámka: V důsledku chyby způsobující zatuhnutí počítače není Thermal Monitor 2 podporován u některých sérií procesorů používajících jádra Cedar Mill a Presler v revizi B1.

Virtualizace a bezpečnostní technologie

Pentia 4 řady 6x2 a 6x3, Pentia D řady 9xx a Pentium eXtreme Edition 955 podporují virtualizační technologii.

Kompatibilita

Pentia 4 a z nich odvozené procesory jsou rozděleny do několika odběrových (ampérových) skupin. Různé základní desky jsou schopny dodat různé množství proudu. Tyto skupiny jsou:

Respektování odběrových skupin je nutné! Pokud pořídíte procesor vyšší skupiny do základní desky nižší skupiny, čip poběží v ochranném režimu na frekvenci odpovídající násobiči 14x či, v horším případě, dojde ke zničení základní desky.

Poznámka: Na dalších stranách následuje výčet procesorů. Uváděné napětí je hodnota VID, tj. maximální napětí při nulovém odběru. Pentia 4 dle specifikace požadují s rostoucím odběrem (s růstem Ampér), aby dodávané napětí klesalo. Proto je zcela normální, když například Pentium 4 s jádrem Prescott a VID napětím 1.4V má v zátěži napětí kolem 1.25V.

Základní desky pro procesory s jádrem Willamette nepodporují procesory s jádrem Prescott (a naopak).

Pro zprovoznění procesorů s jádrem Prescott je obvykle nutná podpora BIOSem, starší jádra fungují i bez toho (byť omezeně).

Pentium D 820 není kompatibilní s čipovou sadou nVIDIA nForce 4 Intel Edition. Modelů 830 a 840 se tento problém netýká.

Pentium eXtreme Edition 955 a 965 pro svůj chod vyžadují čipovou sadu i975X.