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Pentium 4


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Der Pentium 4 ist ein x86 -kompatibler Mikroprozessor von Intel und das erste vollständig neue CPU-Design Herstellers seit dem Pentium Pro von 1995 .

Die ersten Pentium 4 mit dem Willamette liefen mit Taktraten von 1 4 1 5 GHz und kamen im November 2000 auf den Markt. Zur Überraschung vieler war der Pentium 4 gegenüber dem alten bei der Integer- oder Fließkommaberechnung nicht wesentlich worden. Stattdessen hatte man sich auf zwei konzentriert: Sehr hohe Taktraten und ISSE -Performance. Wie bei Intels Flaggschiffen üblich gibt den Pentium 4 auch in einer Low-Cost Celeron -Version (oft als Celeron 4 bezeichnet) und High-End Xeon -Version.

Inhaltsverzeichnis

Modelle

Willamette

Willamette der erste Pentium 4 litt Verzögerungen während des Design-Prozesses die zum größten daher rührten dass Intel zeitgleich viele Ingenieure Itanium -Projekt sowie den verschiedenen Varianten des P6-Kerns II III und Celeron) benötigte. Die meisten sahen in den ersten P4-Prozessoren mit 1.400 1.500 MHz eine Notmaßnahme Intels da das AMD Athlon Thunderbird den alternden Pentium III zunehmend weitere Verbesserungen am P-III aber nur noch möglich waren.

In Tests enttäuschte der Pentium IV: die Leistung des Athlon TB und sogar damals schnellsten P-IIIs kam er nicht heran. für Intel war dass er noch nicht den Billig-Prozessor AMD Duron klar hinter sich ließ. Er verkaufte daher zunächst auch nur mäßig.

Im Januar 2001 wurde ein nochmals langsameres Modell mit 3 GHz nachgeschoben was vermuten ließ dass zu diesem Zeitpunkt große Schwierigkeiten mit der der P4-Kerne hatte. Danach konnte Intel jedoch zum Generalangriff auf AMD blasen. Der April einen P4 mit 1 7 GHz der erstmals klar schneller als der alte Pentium war. Im Juli folgten Modelle mit 1 und 1 8 GHz und ab August 2001 lieferte Intel Prozessoren mit 1 9 2 0 GHz.

Die 2-GHz-Variante war der erste P4 mit dem Konkurrenten Athlon Thunderbird gleichziehen konnte bis dahin unfraglich die schnellste x86-CPU am war. Für Intel war dieses Ziel vor psychologisch wichtig. Zum ersten Mal seit Erscheinen Athlon Classic konnte man sich wieder berechtigte auf die Performance-Krone machen die man vorher 16 Jahren unangefochten innehatte.

Northwood

Im Oktober 2001 brachte der Athlon XP AMD wieder klar in Führung doch Januar 2002 konnte Intel neue Pentium 4's mit neuen Northwood-Kern auf den Markt bringen. Northwood einen von 256 kB auf 512 kB L2-Cache und wurde im neuen 0.13 Micron hergestellt. Indem man den Chip aus kleineren Transistoren baute konnte er schneller laufen und trotzdem weniger Energie als sein Vorgänger verbrauchen.

Mit dem Northwood-Kern wurde der P4 Der Kampf um die Performance-Krone blieb spannend AMD schnellere Versionen des Athlon XP vorstellte) die meisten Beobachter stimmten inzwischen darin überein der P4 ständig leicht in Führung lag. war besonders im Spätsommer 2002 der Fall als AMD eigener Wechsel 0 13 Micron-Prozess durch technische Schwierigkeiten verzögert und die P4 in Taktraten von 2 bis 2 8 GHz klar die schnellsten am Markt waren.

Ein 2 4-GHz-P4 wurde im April 2002 vorgestellt ab Mai konnte man 2 GHz bei gleichzeitig auf 533 MHz beschleunigtem kaufen im August folgten die Taktstufen 2 und 2 8 GHz und im November Intel mit einem 3 06 GHz-Prozessor die

Die neuesten Pentium 4's unterstützen Hyperthreading (zuerst auf dem Xeon eingeführt) wobei CPU zwei Threads gleichzeitig ausführen kann da Teile des Prozessors doppelt vorhanden sind. Für Betriebssystem sieht ein solcher Prozessor wie ein aus.

Im April 2003 brachte Intel neue Varianten auf den die taktmäßig von 2 4 bis 3 GHz reichten. Sie unterschieden sich von den Prozessoren dadurch dass sie allesamt HyperThreading beherrschten ihren Systembus mit 800 MHz betrieben. Dies um gegenüber AMDs Opteron -Reihe die damals in den Startlöchern stand auszusehen. Der endgültige Opteron hatte dann jedoch AGP -Controller und war ein reiner Server-Prozessor der Konkurrenz im Marktsegment des Pentium 4 darstellte. beschleunigte seinerseits den Bus des Athlon XP 333 auf 400 MHz was jedoch nicht war um den neuen 3 0-GHz-P4 hinter zu lassen. Die im Juni 2003 vorgestellt 3 2-GHz-Variante des Pentium 4 den Leistungsvorsprung in den meisten Benchmarks noch

Extreme Edition

Im September 2003 wurde etwa eine Woche vor der des Athlon 64 auf dem Intel Developer Forum die 4 Extreme Edition angekündigt. Sie war zum Teil identisch zu den damaligen Pentium 4-Modellen brauchte zumindest keine speziellen Mainboards unterschied sich jedoch durch bereits vom Xeon bekannten L3-Cache von 2 MB Größe den sehr hoch hoch angesetzten Verkaufspreis.

Obwohl Intel beteuerte dass die Extreme auf leistungshungrige Spieler abzielte sahen die meisten darin den Versuch den Theaterdonner um den 64 etwas zu dämpfen. Wenn dies tatsächlich Fall war dann war diese Taktik ein da der neue Chip nicht nur vom 64 und Athlon 64 FX in fast Benchmarks geschlagen wurde sondern noch dazu kaum 3 2-GHz-Pentium 4 überflügeln konnte. Leistungsmäßig verhielt sich etwa wie ein konventioneller Pentium 4 3 4 GHz Taktrate.

Prescott

Am 1. Februar 2004 führte Intel einen neuen P4-Kern mit Prescott ein. Der Kern wird zum ersten in einem 90-Nanometer-Prozess gefertigt und stellt gleichzeitig größere Überarbeitung der Mikroarchitektur des Pentium 4 die so weitreichend ist dass einige Analysten waren dass Intel diesen Prozessor nicht Pentium nannte [1] . Die ersten Prescotts takteten mit der Rate wie ein Northwood und Benchmarks zeigten der Northwood etwas leistungsfähiger als der Prescott Die Architektur des Prescott erlaubt allerdings weit Taktraten als sie mit dem am Ende Lebenszeit angekommenen Northwood-Kern möglich wären. Gegenwärtig sind Prozessoren mit 3 4 GHz verfügbar.

Technik

Der Pentium 4 verrichtet pro Takt weniger Arbeit als andere CPUs (z.B. der oder der alte Pentium III). Der Konkurrent XP kann daher die gleiche Leistung wie P4 bei weit weniger Takt erbringen. Ein Faktor warum der P4 auf immer höheren angewiesen ist ist eine alte Schwäche der ( FPU ) die dazu führt dass spezielle Operationen Nulldivisionen oder Berechnungen bei denen das Ergebnis sinnvolle Zahl (englisch Not a Number NaN ) oder Unendlich ist auf der FPU des Pentium 4 bis zu 950 Mal länger brauchen als auf dem AMD Das Problem lässt sich zwar umgehen indem für Fließkommaberechnungen konsequent die SSE-Einheit benutzt allerdings die meisten Programme auf dem Markt (noch) dafür optimiert.

Mit dem Pentium 4 führte Intel einen Überhitzungsschutz ein der bei ungenügender Belüftung Prozessors den Takt in 8 Stufen herunterregeln und so ein Durchschmelzen des Kerns verhindert. die entsprechenden Schaltkreise lässt sich auch per einwirken (zumindest unter Linux Windows unterstützt diese Art des Energiesparens Besonders für Besitzer von Notebooks die einen P4-Celeron nutzen kann dies mehr als adäquater Ersatz für die fehlende des Prozessors sein da SpeedStep nur 2 kennt die thermale Überwachung der CPU sich 8-stufig regeln lässt. Ein Pentium 4 mit MHz Nenntakt lässt sich so bei Leerlauf bis zu 187 MHz heruntertakten und schont diese Weise den Akku oder - da Frequenzmodulation über die Thermalüberwachung auch bei Desktop-P4's - die Stromrechnung.




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