Uvnitř nového
jádra
Včera, tj. 2. února, představil Intel světu procesory
Pentium 4 s novým jádrem jménem Prescott. Jedná se o první
intelovské jádro vyráběné 90nanometrovým
procesem a dlouhou dobu nebylo jasné, jestli Intel při této
příležitosti nesáhne i ke změně obchodního názvu procesoru. Pár argumentů
by k tomu (alespoň papírově) bylo: kromě miniaturizace výrobního procesu se
zdvojnásobila velikost cache L1 na
16 KB a L2 na 1 MB,
exekuční potrubí (execution pipeline)
se prodloužilo z 20 na 31 kroků a přibyla podpora instrukcí nazývaných
SSE3. Jenže: znamenají všechny tyto
inovace vyšší výkon?
Z nouze přišly
ctnosti
Odpověď na předcházející otázku je jednoznačná: rozhodně nikoli.
Ptejme se, co vedlo Intel k tak výraznému prodloužení (1,5x oproti jádru Northwood) exekučního potrubí. Kdysi
jsem na stránkách BonusWebu rozebíral, že hlavní motivací k prodlužování
tohoto potrubí je možnost významně zvyšovat pracovní frekvenci procesoru. Dlouhá
potrubí a vysoké frekvence, to je cesta, kterou se Intel
s Pentii 4 vydal, a teď mu nezbývá, než po ní jít. Jádro Northwood už je na stávajících
3,4 GHz blízko svému maximu, takže prodloužení potrubí u jádra Prescott bylo logickým krokem. Strop Prescottu má podle Intelu ležet někde
kolem 5 GHz.
Máme tu ale jednu podstatnou nevýhodu. Čím delší exekuční potrubí, tím větším zpožděním platíme za každý omyl, kterého se dopustí prediktor větvení (součást procesoru předvídající, kterým směrem se bude program dále ubírat). Prediktor Prescottu proto používá oproti Northwoodu vylepšený algoritmus, aby poněkud kompenzoval negativní vliv prodloužení potrubí. Aby byl procesor využíván co nejefektivněji, je třeba udržovat jeho exekuční potrubí plné, a k jeho co nejrychlejšímu doplňování slouží cache – čím větší, tím lepší. Zdvojnásobení velikosti cache L1 a L2 je tedy další věc, kterou Intel ve snaze udržet výkon zaplatil za cestu k vyšším frekvencím.
Dříve nazývány PNI (Prescott New Instructions), instrukce SSE3 jsou určeny především pro software zacházející na různé způsoby s grafikou a zvukem. Několik instrukcí je specificky určeno pro výpočty používané při tvorbě 3D grafiky, tedy i her. První testy však jako obvykle ukazují, že v současných aplikacích/hrách mají SSE3 význam zcela zanedbatelný.
Nová Pentia 4
Velikost
jádra Prescott je 112 mm čtverečních, což signalizuje, že
jeho výroba bude významně levnější než výroba Northwoodu (131 mm). Strategií Intelu
tedy přirozeně bude maximální upřednostňování nového jádra na všech frontách.
Prvním příznakem je to, že nová Pentia 4 budou stát na stejné frekvenci
stejně jako stará. Procesory založené na Prescottu budou kvůli odlišení od stejně
taktovaných Northwoodů označovány
postfixem E. Intel zatím uvedl na
trh Pentia 4 3,20E, 3,00E a 2,80E (FSB 4x200 MHz), kterážto by
měla po případném updatu BIOSu bez problémů pracovat na všech základních deskách
s čipsety řady 865/875 (ale i „ekvivalentech“ značek VIA a SiS).
Kromě „éček“ Intel včera přišel s rychlejší verzí své vlajkové lodi – Pentiem 4 Extreme Edition
3,4 GHz.
Ačkoli z výsledků přetaktování testovacích exemplářů procesorů nelze dělat velké závěry, je zajímavé, že server AnandTech dosáhl u Pentia 4 3,20E s nominálním napětím (1,385 V) vynikajících 3,72 GHz, zatímco chlapci X-bitu i při zvýšeném napětí jen 3,6 GHz. Zřejmě se vyplatí nechat 90nanometrový proces Intelu ještě chvíli zrát, než se případně pustíme do koupě kandidáta na vysoký overclocking.
Za zmínku jistě stojí, že Prescotty s frekvencí vyšší než 3,4 GHz už nebudou s dnešními základními deskami kompatibilní, a to z důvodu vysoké spotřeby energie. Ta má přirozeně za následek velké vyzařování tepla: i přes 90nanometrové spoje jsou Prescotty nejžhavějšími současnými procesory. Jejich teplota se standardním chlazením snadno při zátěži překročí 60 stupňů Celsia a při přetaktovávání dosahuje 70 stupňů.
Z Aurory se střílet
nebude
Pokud sečteme a podtrhneme výsledky benchmarků, zatím není
při stejné ceně žádný důvod si kupovat místo stejně taktovaného Northwoodu Prescott. Jejich rychlost je někdy
stejná, často však mírně ve prospěch Northwoodu. Prescott je „pouze“ cestou Intelu ke
zlevnění výroby a vyšším frekvencím – jiné ambice bychom u něj hledali
těžko. Mafiánští synci a úspěšní restituenti mohou jistě směle sáhnout po
velmi výkonném Pentiu 4 EE 3,4 GHz, ostatním ale bude cena vyšší než
1000 dolarů zřejmě připadat poněkud nepřístupná.
Zdroje: Tom's Hardware Guide, AnandTech, FiringSquad
