A Pentium 4 gyorsabb buszra száll

Az asztali mikroprocesszorok fejlődése meglehetősen egyszerű utat jár be. A chipeknek folyamatosan növekedik az órajele, miközben újabb és újabb apróságok kerülnek beléjük, amelyekkel további pár százalékos teljesítménynövekedés érhető el. Jusson eszünkbe a P6 mikroarchitektúra, amelynek az órajele 150 MHz-ről (Pentium Pro, 1995) egészen 1,4 GHz-ig (Pentium III-S, 2002) emelkedett, közben többször változott a gyártástechnológia (0,35-0,25-0,18-0,13 mikron), a front side busz (66-100-133 MHz), bekerültek új utasítások (MMX, SSE) és változott a cache mérete, valamint annak struktúrája is.

Nyilvánvaló, hogy önmagában egyik újítás sem jelent áttörést, egyszerűen egy fejlődés állomásai ezek. A Pentium 4 alapját képező NetBurst mikroarchitektúra is hasonló utat fog bejárni, azonban ennek egyelőre csak a legelején tart. Mindenesetre az Intel majd' 70 százalékkal növelte az órajelet, túllépett a 0,18 mikronos gyártástechnológián, megduplázta a másodszintű cache méretét és a mai nappal a front side busz is megváltozott, ugyanis az Intel bejelentette 533 MHz-es front side busszal működő Pentium 4 2,26 GHz, 2,4 GHz illetve 2,53 GHz processzorait. Mivel a 2,4 GHz-es kivitel 400 és 533 MHz-es front side busszal is kapható, az új változatot az Intel egy "B" betűvel jelölte meg (2,4B GHz).

Valószínűleg minden "tuningos" emlékszik még az 1998 előtti időkre, amikor az Intel processzoraiban még nem volt szorzózár. Ilyenkor -- ha az órajel már nem volt tovább emelhető -- a szorzó átállításával és a front side busz felhúzásával lehetett egy kis extra teljesítményt kinyerni. A korábbinál 133 MHz-cel magasabb front side busz gyakorlatilag ennek a gyári analógiája. Természetesen itt valójában nem a klasszikus értelemben vett túlhajtásról van szó, hiszen az új processzor és a hozzá tervezett chipkészlet (i850E) egyaránt hivatalosan támogatják a korábbinál magasabb órajelű front side buszt.

Emlékeztetőül vegyük sorra az év elején bejelentett Northwood magos chipek tulajdonságait. A Pentium 4 architektúrája továbbra is változatlan maradt, a Northwood mag a 0,13 mikronos előállítási technológián kívül csupán egyetlen dologban különbözik elődjétől, a 0,18 mikronos csíkszélességű Willamette-től, mégpedig a másodszintű gyorsítótár méretében. Míg a 2000 őszén debütált Pentium 4 processzorok 256 kbyte másodszintű cache-t tartalmaztak, addig a Northwood 512 kbyte-os Level 2 cache-sel rendelkezik. A megnövelt méretű másodszintű gyorsítótár révén az új Pentium 4 teljesítménye azonos órajelen alkalmazástól függően 5-15 százalékkal magasabb, mint elődjéé.

Műszaki vonatkozásban a kisebb csíkszélesség javára írható a tranzisztorok kisebb kapuhossza, amely kisebb magméretet és alacsonyabb működési feszültséget jelent, ami közvetlenül hat a processzor teljesítményfelvételére, illetve disszipációjára. Az Intel állítása szerint a Northwood magos Pentium 4 processzorokban található a világ legmagasabb kapcsolási sebességű és egyben legkisebb kapuhosszúságú tranzisztora, amely valaha sorzatgyártásba került. A tranzisztorok kapuhossza 60 nanométer.

Szigorúan titkos

A ma bejelentett Pentium 4 processzorok ugyanúgy a Northwood magra épülnek, azonban három dologban eltérnek elődeiktől: a 400 MHz-es front side busz helyett 533 MHz-cel működnek és a 2,4 GHz-es Xeon chipekhez hasonlóan már 300 milliméteres átmérőjű szilíciumostyák megmunkálásával készülnek. Egy 300 milliméteres szilíciumszeleten (waferen) összesen 427 potenciális processzor állítható elő -- természetesen ezeknek bizonyos százaléka a nyersanyag hibái miatt használhatatlan lesz és a "szemétben" landol.

[oldal:A mostoha gyermek]

Az új processzorokhoz -- a magasabb front side busz okán -- új chipkészlet is dukál. Szó ami szó, az i850E (kódnevén: Tehama-E) meglehetősen felemásra sikeredett, ugyanis az 533 MHz-es front side busz órajelen kívül semmilyen újdonságot nem támogat, kimaradt a PC1066 Rambus DRAM hivatalos támogatása és az USB 2.0-kompatibilis ICH4 southbridge sem került be a chipkészletbe.

Lássuk az i850E legfontosabb specifikációit:

• FCPGA tokozású northbridge
• 400 és 533 MHz rendszerbusz-támogatás
• 3,2 - 4,2 Gbyte/sec sávszélesség
• kétcsatornás RDRAM-vezérlő, legfeljebb 2 GByte PC800 RDRAM
• 3,2 Gbyte/sec elméleti memória-sávszélesség
• 4x AGP- (1,5V) támogatás
• ICH2 (82801BA) southbridge
• ATA/33/66/100 eszközök támogatása
• 4 USB1.1 port
• 6 csatornás AC'97 audiovezérlő

A northbridge (MCH) és southbridge (ICH) chipeket 266 Mbyte/sec adatáteresztő képességű busz köti össze. Az új MCH (82850E) lábkompatibilis elődjével, így az alaplapgyártóknak semmilyen nehézséget nem okoz majd az átállás.

Sokan kérdezhetik, vajon miért maradt ki a PC1066 RDRAM támogatása. Nos, egyszerűen azért, mert az i850E nem titkoltan az utolsó RDRAM-ot támogató asztali chipkészlet, és az Intel egyszerűen nem látta értelmét a hosszas fejlesztési és tesztelési folyamatoknak. Ugyanakkor nem hivatalosan a lehetőség bárki előtt adott a gyorsabb Rambus memóriák használtára -- természetesen ehhez "tuning-barát" alaplap is szükséges. Vélhetően ugyanilyen indokok állnak a régebbi southbridge chip kiválasztása mögött is. Említésre méltó még az ATA eszközök támogatottsága: az Intel a jövőben sem kívánja felkarolni az ATA/133 technológiát, ugyanis a vállalat az ősszel várhatóan végre piacra kerülő Serial ATA rendszerben látja a jövőt.

Az Intel két alaplapot épít az i850E chipkészlet köré, az ATX kivitelű D850EMV2-t (Maryville-2), illetve a microATX formátumú D850EMD2-t (Medford-2). Mindkét alaplap Socket478 processzorfoglalattal és 4 RIMM memóriaaljzattal rendelkezik, az ATX kivitelű lapon 1 AGP4x, 5 PCI és 1 CNR bővítőhely található, a microATX változat 5 helyett mindössze 3 PCI foglalattal rendelkezik. Annak ellenére, hogy az i850E chipset nem támogatja az USB 2.0 eszközöket, az Intel új alaplapjai igen: a gyártó egy NEC mPD720100 típusú USB 2.0-vezérlőchipet integrált rájuk. A D850EMV2 és D850EMD2 összesen legfeljebb 5 USB 2.0 eszközt képes kezelni, USB 1.1 perifériából pedig maximálisan 7 darab csatlakoztatható. Emlékeztetőül: az USB 2.0 szabvány segítségével 480 Mbit/sec adatátviteli sebesség érhető el, míg az USB 1.1-gyel legfeljebb 12 Mbit/sec.

A tesztekben használt számítógép* a következő alkatrészeket tartalmazta:

• Chieftec Scorpion ház
• Intel D850EMV2 alaplap
• 4x128 MByte Samsung PC800 RDRAM
• Inno3D Tornado GeForce4 Ti 4400 videokártya
• Seagate Barracuda ATA III merevlemez

*Windows XP Professional, NVIDIA Detonator 28.32 WHQL, Intel Application Accelerator 2.2

[oldal:... és az eredmények]

Tesztjeinkben azt vizsgáltuk, hogy a 25 százalékkal megnövekedett front side busz órajel milyen hatással van a rendszer összteljesítményére:

PCmark2002 CPU

SYSmark2002 rating

3Dmark2001 SE default

Quake 3 Arena demo001(640x480x16 fastest)

Az ábrán jól látható, hogy a teljesen CPU-órajelfüggő PCmark2002 processzortesztje szinte hajszálra azonos értéket mutat, azaz a 2,4 GHz-es Pentium 4 mindkét változata azonos "nyers" számítási teljesítménnyel rendelkezik. Az egész rendszert megdolgoztató alkalmazástesztekben az 533 MHz-es front side busszal működő 2,4 GHz-es Pentium 4 előnye mindösszesen 4-6 százalék, amely valóban nem túl sok, de ha figyelembe vesszük, hogy az órajel és a memória sávszélessége sem változott, vagyis a teljesítménynövekedés gyakorlatilag "ingyen van", akkor kedvezőnek tekinthető.

Összességében többet vártam az i850E chipkészlettől, PC1066 RDRAM memóriával a Pentium 4 bizonyára lényegesen nagyobb teljesítményre képes, ráadásul mivel Samsung PC800 RDRAM modulokat használtunk, azon felül az Intel alaplapján nem állítható a memória órajele, még "nem hivatalosan" sem tudtuk kipróbálni, mi lett volna, ha... Mindenesetre az Intel ezzel az aprócska trükkel megszilárdította a Pentium 4 vezető pozícióját az asztali processzorok között. Hamarosan újabb, 533 MHz-es front side busszal működő Pentium 4-változatok megjelenése várható, amelyekhez már a DDR SDRAM-ot támogató i845E, illetve az integrált grafikus maggal rendelkező i845G chipkészlet is kapcsolható lesz.

Az Intel nem titkolt terve, hogy a Pentium 4 órajele még ebben az évben elérje a 3 GHz-et, a processzor következő generációjának, a 0,09 mikronos csíkszélességgel készülő és Hyper-Threading-kompatibilis Prescottnak a hivatalos bemutatkozása pedig a jövő tavaszi CeBIT kiállításon várható. Addig már semmilyen változás nem lesz a processzor architektúrájában, egyedül az órajelek emelkednek és az árak csökkennek majd...

Szólj hozzá a fórumban!