Пентиум 4 какой сокет

Обновлено: 06.07.2024

Содержание

Общая информация [ ]

Pentium 4 (S-spec SL9PC) Socket 478

Маркировка процессоров, имеющих теплораспределительную крышку, нанесена на её поверхность, а у остальных процессоров маркировка нанесена на две наклейки, распол Особенности архитектуры [ ]

Конвейер состоит из 20 стадий:

Гиперконвейеризация ( Шаблон:Lang-en ).

Кэш последовательностей микроопераций ( Шаблон:Lang-en )

В связи с этим, при разработке архитектуры NetBurst было принято решение отказаться от традиционной кэш-памяти инструкций первого уровня, хранящей команды x86, в пользу кэша последовательностей микроопераций, хранящего последовательности микроопераций в соответствии с предполагаемым порядком их исполнения. Такая организация кэш-памяти позволила также снизить временные затраты на выполнение условных переходов и на выборку инструкций.

АЛУ и механизм ускоренного выполнения целочисленных операций ( Шаблон:Lang-en )

Основной задачей планировщиков микроопераций является Шаблон:Lang-en ), а затем вновь направляется планировщиком на исполнение.

Несмотря на то, что повторное исполнение микроопераций приводит к значительным потерям производительности, применение данного механизма позволяет в случае ошибочного исполнения микроопераций избежать останова и сброса конвейера, который приводил бы к более серьёзным потерям.

Модели [ ]

Willamette [ ]

Pentium 4 1800 на ядре Willamette (FC-mPGA2)

Northwood [ ]

Intel Pentium 4 1800 на ядре Northwood

Prescott [ ]

Pentium 4 2800E на ядре Prescott (Socket 478)

Pentium 4 3400 на ядре Prescott (LGA 775)

2 февраля 2004 года Intel Pentium 4 на ядре Prescott. Впервые с NetBurst претерпела значительные изменения.

Prescott 2M [ ]

Cedar Mill [ ]

Pentium 4 641 на ядре Cedar Mill

Отменённые процессоры [ ]

Pentium 4 [ ]

Pentium 4-M и Mobile Pentium 4 [ ]

Положение на [ ]

К началу 2004 года, компании Intel удалось успешно перевести свои процессоры на новое ядро Prescott. Правда само ядро не может похвастаться улучшенными характеристиками. В частности по производительности в большинстве приложений оно уступает ядру Northwood (в некоторых - до 15%), а по тепловыделению значительно превосходит его. Но проблема повышенного потребления энергии свойственна степпингу C0. А в последнее время, Intel перешел на выпуск процессоров на новом степпинге - D0, в котором эта проблема частично решена . А окончательно она будет решена в следующем степпинге - E0, в котором появится механизм снижения частоты во время простоя процессора. Но пока, основным степпингом является D0, на котором производятся процессоры как Socket478, так и Socket LGA775 форм-фактора.

Из-за чего появилась потребность в новом сокете? Основная версия - более равномерное распределение потребляемой мощности между различными блоками процессорного ядра. Кроме того, в ближайшее время Intel введет несколько новых технологий, таких как EM64T (64-битное расширение команд), NX-bit (дополнительные возможности в области защиты информации), а также усовершенствованный механизм энергосбережения. Вполне возможно, для их поддержки и понадобятся дополнительные контакты. Кстати, по предварительной информации все эти технологии уже присутствуют в сегодняшних процессорах Prescott, но в заблокированном виде.

Еще одна новая технология, которая должна появится в ближайшее время (ориентировочно - в степпинге E0) это SpeedStep. Благодаря ей, процессор во время простоя будет снижать тактовую частоту, и как следствие, выделять меньше тепла. И если снижение частоты будет серьезным (например в 2 раза), и будет сопровождаться снижением напряжения Vcore, то возможно кардинальное уменьшение типичного уровня тепловыделения. Напомню, что процессоры AMD Athlon64 уже сейчас поддерживают аналогичную технологию - Cool'n'Quiet, которая путем снижения частоты и напряжения более чем в 2 раза снижает уровень тепловыделения (35W против 89W подробности в обзоре AMD Athlon64).

И опять возвращаемся к проблеме потребления энергии. Специалисты Intel оценивают технологический потенциал ядра Prescott - 4Ггерц. А на этой частоте максимальное тепловыделение может достигать отметки в 150W. Поэтому использование нового сокета, нового дизайна модуля питания и новой конструкции охлаждающей системы, предназначено для реализации этого потенциала.

Компания Intel решила не ограничиваться простой сменой процессорного сокета. Фактически, на суд публике представлена совершенно новая платформа: поддержка памяти DDR2, поддержка шины PCI Express, а также расширенные возможности по подключению периферии. Для этого были выпущены чипсеты i925X и i915P. Подробно на них мы останавливаться не будем, потому что уже тщательно разобрали возможности i925X в обзоре платы Abit AA8 DuraMAX.

Возвращаемся к процессорам - для сокета LGA775 компания Intel анонсировала следующие процессоры:

Все цены указаны на 22 августа 2004 года.
* - цена на момент выпуска.

Жирным шрифтом выделен "процессорный номер", который предназначен для четкого деления процессоров на классы. Фактически это означает отход от устаревшей системы классифицирования процессоров по тактовой частоте.

После перехода процессоров Pentium4 на более скоростную 1066Мгерцовую шину, соответствующие модели скорее всего составят "шестую" серию, и займут промежуточную позицию между "пятой" и "седьмой" серией (в "седьмую" серию входят процессоры Pentium4 Extreme Edition c 2Мбайтным кешем L3).

Что касается процессоров Celeron, то стоит отметить их возросшие характеристики. В частности объем кэш-памяти L2 увеличился с 128 до 256Кбайт, а частота системной шины возросла с 100 до 133мгерц (QPB: с 400 до 533Мгерц соответственно).

Итак, посмотрим что собой представляет процессор Pentium4 540.

Утилита CPU-Z правильно определила все параметры процессора, включая степпинг (D0). Что касается внешнего вида, то для постоянных читателей здесь нет никаких неожиданностей.

Слева Socket478, справа LGA775

А для тех, кто впервые видит процессор LGA775 прошу обратить внимание на полное отсутствие ножек.

Теперь ножки находятся непосредственно на процессорном сокете (все этапы установки процессора вы можете просмотреть в предварительном обзоре платформы LGA775). Кстати, практически сразу после появления первых образцов системных плат с LGA775 многие обозреватели стали жаловаться на хрупкость и ненадежность процессорного сокета. Самой распространенной проблемой является то, что после нескольких установок процессора в сокет, ножки деформируются (или сгибаются).

Естественно после получения платформы LGA775, я устанавливал процессор с особой аккуратностью. Однако никаких трудностей в процессе установки выявлено не было. Более того, по моему мнению проблему с ненадежностью сокета носит несколько преувеличенный характер (с другой стороны "кривыми" руками можно поломать все что угодно :). В любом случае как только к нам попадет первая "бюджетная" плата с LGA775, мы проведем своеобразное "стресс-тестирование" сокета LGA775 на многократную установку процессора.

Разгон и перспективы

Тестирование новых процессоров на разгон интересно по нескольким причинам. Во-первых это определение технологического предела ядра Prescott. Если для степпинга C0 максимально стабильная частота была в районе 3.6Ггерц (это мы выяснили во время стресс-тестирования Prescott Socket478), то для степпинга D0 можно смело ожидать увеличения тактовых частот. Во-вторых очень интересно проверить материнские платы на наличие "защиты от разгона", которая по некоторым слухам должна быть реализована в чипсетах i925X и i915P.

Вообще, слухи о введении подобной защиты возникают с завидной регулярностью сразу же после выхода нового поколения чипсетов. Так было в случае с i845PPE и c i865PEi875P. Но по моему мнению это не более чем маркетинговая уловка, с помощью которой внимание "продвинутых" пользователей приковывается к новым продуктам.

Итак, две протестированные платы на i925X (производства Abit и Asus) показали достаточно высокие результаты: стабильная частота работы на FSB 245-250Мгерц. В результате тактовая частота процессора Pentium4 540 составила 4.0Ггерц, что подтверждает увеличение технологического предела степпинга D0.

Для достижения стабильности на этой частоте, нам пришлось увеличить напряжение на процессоре до 1.5V, что негативно сказалось на тепловыделении процессора (приблизительно 150W). При этом, из-за новой конструкции процессорного сокета мы не смогли использовать водяное охлаждение, и ограничились воздушным кулером Gigabyte 3D Cooler GP. В результате температура процессора была довольно близко к критической: 75-78 градусов C во время нагрузки. Поэтому серьезным оверклокерам есть смысл задуматься о приобретении системы водяного охлаждения.

В штатном режиме, температура процессора во время простоя была в районе 57 градусов C, а при нагрузке превышала 60C. Собственно проблемы с тепловыделением будет оставаться серьезной, как минимум до выхода ядра Prescott степпинга E0, в котором появится поддержка технологии SpeedStep (снижение частоты во время простоя).

Память DDR II

Необходимость перехода на память DDR II вполне обоснована. Дело в том, что достигнув максимальной частоты в 4Ггерц, у компании Intel не остается запаса для повышения производительности процессоров путем наращивания частоты. Поэтому в дело пойдут иные способы увеличения скорости работы. Один из них - увеличение объема кэш памяти. Но ядро Prescott уже сейчас имеет 1Мбайт кэш памяти L2, и дальнейшее увеличение кеша не выгодно по многим причинам (в том числе и экономическим). Поэтому остается второй способ: увеличение частоты системной шины (или FSB). Уже сейчас известно, что Intel переведет часть процессоров на шину 266Мгерц (или 1066QPB) уже осенью этого года. Для этих процессоров потребуются новые материнские платы на новом чипсете i925XE. А в отдаленном будущем вполне возможен переход на шину 333Мгерц (или 1333QPB).

Есть еще одна область в которой избыток пропускной способности памяти является полезным. Это чипсеты с интегрированным видеоядром. В медленных одноканальных системах (i845PPE), использование видеоядра еще больше снижала скорость работы. В двухканальных системах с памятью DDR I (i865G), падение производительности было, но не носило заметного эффекта. А в двухканальных системах с памятью DDR II - 533 (чипсет i915G), встроенное видеоядро должно работать в полную силу, не оказывая негативного влияния на производительность всей системы.

Кстати, пара слов о отличиях DDR II и DDR I. Во-первых сами ячейки памяти чипа DDR II абсолютно точно такие же, как на DDR I. И что особенно важно - работают они с точно такой же скоростью. Но вот ширина шины по которой данные из ячеек передаются в буферы ввода-вывода увеличена в два раза. В результате за один такт, передается в два раза больше информации, между ячейками памяти и буфером. Далее - задача буфера ввода вывода, преобразовать параллельный поток данный в последовательный (мультиплексирование). Кстати, ту же самую архитектуру имеет и DDR I. Но скорость обмена буферов DDR II с контроллером памяти в два раза выше (оно и понятно - нужно передать в два раза больше информации). Фактически это и есть описание отличий DDR II от DDR I.

Перечислим основные различия между DDRII и DDR I.

Также чипы DDRII поддерживают внутричиповое терминирование сигнала. То есть непосредственно в чипах памяти (именно отсюда пошло название On-Die Termination) установлены резисторы, которые гасят сигналы отраженные от конца шины. Ранее подобные резисторы устанавливались на материнской плате, около слотов DIMM.

Следующая новинка - технология AL (Additive Latency). Этот механизм введен для решения проблемы с одновременной подачей команд на инициализацию банка памяти при запросе на чтение предыдущего инициализированного банка. Эта проблема не была решена в памяти DDR I, но в любом случае, особого влияния на производительность она не оказывала.

Теперь пара слов о латентности памяти DDR II, которая значительно превосходит латентность DDR I. Для примера типичная латентность модулей DDR I - 400 равна 10нс (2-3-2), тогда как латентность DDRII-533 равна уже 15нс (4-4-4). Чуть лучше обстоят дела с латентностью памяти DDRII-666 (4-4-4), которая равна 12нс. Но все равно при работе с реальными приложениями с критичными требованиями к латентности, система с DDRII будет показывать меньшую производительность.

латентность памяти для всех типов памяти DDR II

Пара слов о самих модулях. Итак, модуль DDR2 имеет 240 контактов и рабочее напряжение питания = 1.8V. В настоящее время в основном выпускаются модули DDR2-533 (иное обозначение PC2-4300), и модули DDR2-400 (PC2-3200). Сами модули могут иметь объем: 256 Мбайт, 512 Мбайт и 1 Гбайт.

вверху два модуля DDR II-533 Kingmax, внизу модуль DDR I

Обратите внимание, что чипы DDR2 модуля имеют упаковку FBGA (Fine Ball Grid Array). Данный вид упаковки значительно снижает электромагнитное воздействие чипов друг на друга. Вообще то, некоторые модули DDR1 также изготавливались с чипами подобной упаковки, но это было скорее исключение (в голову приходит только один пример - продукция той же компании Kingmax). А в основном использовались чипы в упаковке TSOP.

Выводы: на сегодняшний день нет совершенно никаких плюсов от перехода на DDR II память. Смело можно использовать платы на i915P в варианте с обычной DDR. А вот после перехода на более скоростные шины (1066Мгерц и 1333Мгерц) уже невозможно использовать память DDR I (ее технологический предел давно достигнут). И поэтому каких-либо альтернатив DDR II памяти не предвидится - это новый индустриальный стандарт.

Производительность

Итак, для тестирования производительности мы собрали три системы. Первая - плата для процессоров Socket 478 (чипсет i875P) + двухканальная память DDR400 (тайминги по 2-3-6-3). Вторая система - это плата LGA775 на i925X + двухканальная память DDRII -533. И наконец плата LGA775 на чипсете i915P. А так как чипсет i915P поддерживает оба вида памяти (DDR II и DDR), то мы протестировали эту систему и в том, и в другом режиме.

Мы использовали следующие комплектующие:

Итак в тестах использовался уже привычный набор приложений. Вначале посмотрим на результаты синтетических тестов:

Перед нами исключительно синтетические приложения, которые демонстрируют теоретическую производительность. Так вот, и Sandra и PCMark показывают, что система на i875P достойно конкурирует со связкой i925X+DDR II-533, а система на i915P+DDR I выигрывает у i915P+DDR II.

Теперь тесты игровых приложений:

Очевидно, что на результаты в игре Quake3 большую роль играет как латентность памяти (система с DDR I выигрывает), так и режим работы памяти (синхронный - оказывается быстрее).

В игре SeriousSam наоборот - системы с DDR II памятью показывают лучшие результаты.

Читайте также: