Pentium 4

Pentium 4, Intel firmasının 2000 yılının kasım ayında çıkardığı bir işlemci ailesidir. 2008 yılının Ağustos ayına kadar üretimi devam etmiştir. NetBurst mikromimarisine sahiptir. NetBurst mikromimarisinin önemli bir özelliği ise P6 mikromimarisinden sonra tasarlanmış ilk mikromimari olmasıdır. Çok yüksek saat sıklığına ulaşabilmek için derin bir boruhattına sahiptir. 2004 yılında 32 bitlik olan buyruk kümesi 64 bitlik hale dönüştürülmüştür. Intel işlemcilerin günümüzde de kullandığı ve başarım artışı sağlayan Hyper-threading teknolojisi de Pentium 4 ile birlikte geliştirilmiştir.

Özellikler 

Rakibi AMD Athlon ve öncülü Pentium III e göre yüksek saat hızları için düşünüldüğünden, oldukça uzun bir veriyolu hattına sahiptir. Bu sayı ilk versiyonlar Williamette ve Northwood'larda 20 iken sonra çıkan versiyonlarda 32 kademeye arttırılmıştır. Bu işlemcinin oldukça yüksek saat hızlarına çıkmasını sağlamış fakat işlemcinin saat frekansı başına düşen verimini azaltmıştır. Rakibi Athlon ise oldukça kısa bir pipeline sahibidir. Bu işlemciler böylece daha düşük saat frekansı ile  Pentium 4'lerden daha yüksek performans gösterebilmişlerdir.

Bu işlemci ailesi oldukça küçük birincil (L1) cache'leri ve oldukça büyük ikincil(L2) cache'lere sahiptir. L1 cache'ler sonraki versiyonlarda 32 kb'a kadar çıkmıştır. L2 cache ise ilk versiyonda 256 kb iken diğer revizyonlarda sırasıyla 512, 1024 ve 2048 kb'lara kadar çıkartılmıştır.

Yüksek güç tüketimi dolayısıyla 4 Ghz bariyeri 3 Ghz'e ulaşılan 2002 yılından beri geçilememiştir. Pentium 4'ten sonra piyasaya sürülmesi planlanan Tejas güç sorununun bir türlü halledilememesi sebebiyle piyasaya çıkamamıştır ve Intel için büyük bir hayal kırıklığına sebep olmuştur. Tek bir çekirdeğe sahip işlemcilerin saat sıklığını arttırarak başarım artırımı metodunun daha fazla çalışmayacağını fark eden Intel, Pentium 4 ve Tejas'dan aldığı derslerle çift çekirdekli mikromimarisi olan Core üzerine çalışmalarını yoğunlaştırmış; tek ve çok güçlü bir çekirdeğe sahip bir işlemci yerine birden çok daha zayıf çekirdeklerden oluşan işlemci tasarımlarıyla piyasada varolmaya devam etmiştir.

Mikromimari (NetBurst) 

Bir işlemcide saat sıklığını belirleyen en önemli unsurlar işlemcideki boru hattının derinliği ve işlemci üretiminde kullanılan üretim teknolojisidir. NetBurst, daha önceki İntel işlemcilerle karşılaştırıldığında, eğer üretim teknolojileri aynı olsaydı bile yaklaşık 2.5 kat daha hızlı bir işlemci saatini kullanabilecek boru hattı derinliğine sahiptir. Bir dallanma buyruğu yanlış tahmin edildiği zaman bu buyruğa bağımlı bir buyruk, NetBurst'den önceki P6 mikromimarisinde 10 farklı boru hattı aşamasından geçerek boru hattından ayrılırken NetBurst'de bu sayı yirmidir.

Galeri

Kaynakça 
Intel Web-site
Glenn Hinton et al., A 0.18-um CMOS IA-32 Processor With a 4-GHz Integer Execution Unit, IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol 36, No 11, Nov 2001

Intel işlemciler