NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ THẾ HỆ VI XỬ LÝ INTEL PENTIUM IV

MỤC LỤCI.HOÀN CẢNH RA ĐỜI VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN 1.Công ty Intel Trang 4 2.Intel Pentium IV Trang 4 II.NỘI DUNG1.Giới thiệu Intel Pentium IV Trang 8 2.Các loại biến thể của Intel Pentium IV a.Intel Pentium 4 Extreme Edition Trang 13b.Intel Pentium 4 Prescott (2004) Trang 14c.Intel Pentium D (2005) Trang 14d.Intel Pentium Extreme Edition (2005) Trang 15III.CÔNG NGHỆ MỚI1.HyperPipelined Technology Công nghệ Siêu ống Trang 162.Execution TraceCache Trang 193.Rapid Execution Engine Trang 194.Advanced Transfer Cache (ATC) Trang 195.OutOfOrder Execution Trang 206.Branch Prediction (phỏng đoán nhánh) Trang 207.Rapid Execution Engine Trang 208.Quad Data Rate Trang 219.Enhanced Floating Point Multimedia Unit Trang 2110. Streaming SIMD Extension 2 (SSE2) Instructions Trang 2111. Hyper Threading (siêu phân luồng) Trang 22IV.TỔNG KẾT Trang 22V.NGUỒN TÀI LIỆU Trang 25I.HOÀN CẢNH RA ĐỜI VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN.1.Công ty Intel. Tập đoàn Intel (Intergrated Electronics) thành lập năm 1968 tại Santa Clara, California, Hoa Kỳ. Intel là nhà sản xuất các sản phẩm như chip vi xử lý cho máy tính, bo mạch chủ, USB, Card mạng ...Năm 1971, bộ vi xử lý đầu tiên của Intel là 4004 được phát hành cho máy tính Busicom và dọn đường cho khả năng nhúng trí thông minh của con người vào trong các thiết bị vô tri cũng như các hệ thống máy tính cá nhân.2. Intel Pentium IV.a, Hoàn cảnh ra đời:Pentium IV được sản xuất vào tháng 11 năm 2000 là bộ vi xử lý kiến trúc x86 thế hệ thứ 7 do Intel sản xuất và thiết kế CPU hoàn toàn mới đầu tiên của họ kể từ Pentium III năm 1995. Nếu bộ xử lý này được đặt số thay vì tên nó sẽ được gọi là 786 bởi vì nó đại diện cho một thế hệ sau, hệ sau của những bộ xử lý 686. Intel Pentium 4Thiết kế mới này được gọi là kiến trúc NetBurst. Không như Pentium II, Pentium III, và các loại Celeron khác nhau, kiến trúc này khác được tạo mới hoàn toàn và thừa kế rất ít từ thiết kế Pentium Pro P6.Một số công nghệ nổi bật được áp dụng trong vi kiến trúc NetBurst như Hyper Pipelined Technology mở rộng số hàng lệnh xử lý, Execution Trace Cache tránh tình trạng lệnh bị chậm trễ khi chuyển từ bộ nhớ đến CPU, Rapid Execution Engine tăng tốc độ xử lý toán học, bus hệ thống (system bus) 400 MHz và 533 MHz; các công nghệ Advanced Transfer Canche, Advanced Dynamic Execution, Enhanced Floating Point và Multimedia Unit, Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) cũng được cải tiến nhằm tạo ra những bộ xử lý tốc độ cao hơn, khả năng tính toán mạnh hơn, xử lý đa phương tiện tốt hơn. Vi kiến trúc NetBurstb, Lịch sử phát triển:Bộ vi xử lý Pentium IV đầu tiên, mã hiệu “Willamette” chạy với tốc độ 1.4 và 1.5 GHz và đã được phát hành vào tháng 11 năm 2000 trên nền Socket 423, sản xuất trên công nghệ 0.18 μm, có 42 triệu transistor (nhiều hơn gần 50% so với Pentium III), bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB, socket 423 và 478. P4 Willamette có một số tốc độ như 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0 GHz.So sánh hiệu năng Pentium 3 và Pentium 4Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng 11 năm 2000 đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket 478. Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ Quad Data Rate cho phép BXL truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của BXL là 400 MHz.P4 Northwood. Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, được sản xuất trên công nghệ 0,13 μm, có khoảng 55 triệu transistor, bộ nhớ đệm tích hợp L2 512 KB, socket 478. Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400 MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8 GHz. Northwood B (system bus 533 MHz), tốc độ 2,26, 2,4, 2,53, 2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading HT). Northwood C (system bus 800 MHz, tất cả hỗ trợ HT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz.P4 Prescott (năm 2004). Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, kích thước vi mạch giảm 50% so với P4 Willamette. Điều này cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước (125 triệu transistor so với 55 triệu transistor của P4 Northwood), tốc độ chuyển đổi của transistor nhanh hơn, tăng khả năng xử lý, tính toán. Dung lượng bộ nhớ đệm tích hợp L2 củaP4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB). Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn. Đây là giai đoạn “giao thời” giữa socket 478 775LGA, system bus 533 MHz 800 MHz và mỗi sản phẩm được đặt tên riêng khiến người dùng càng bối rối khi chọn mua.Prescott A (FSB 533 MHz) có các tốc độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478), Prescott 505 (2,66 GHz), 505J (2,66 GHz), 506 (2,66 GHz), 511 (2,8 GHz),

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ THẾ

HỆ VI XỬ LÝ INTEL PENTIUM IV

MỤC LỤC

1. Công ty Intel Trang 4

2. Intel Pentium IV Trang 4

1. Giới thiệu Intel Pentium IV Trang 8

2. Các loại biến thể của Intel Pentium IV

a. Intel Pentium 4 Extreme Edition Trang 13

b. Intel Pentium 4 Prescott (2004) Trang 14

c. Intel Pentium D (2005) Trang 14

d. Intel Pentium Extreme Edition (2005) Trang 15

1. Hyper-Pipelined Technology - Công nghệ Siêu ống Trang 16

2. Execution TraceCache Trang 19

3. Rapid Execution Engine Trang 19

4. Advanced Transfer Cache (ATC) Trang 19

5. Out-Of-Order Execution Trang 20

6. Branch Prediction (phỏng đoán nhánh) Trang 20

7. Rapid Execution Engine Trang 20

8. Quad Data Rate Trang 21

9. Enhanced Floating Point & Multimedia Unit Trang 21

10 Streaming SIMD Extension 2 (SSE2) Instructions Trang 21

11 Hyper Threading (siêu phân luồng) Trang 22

IV. TỔNG KẾT Trang 22

V. NGUỒN TÀI LIỆU Trang 25

1. Công ty Intel.

Tập đoàn Intel (Intergrated Electronics) thành lập năm 1968 tại Santa Clara, California, Hoa Kỳ Intel là nhà sản xuất các sản phẩm như chip vi xử

lý cho máy tính, bo mạch chủ, USB, Card mạng

Năm 1971, bộ vi xử lý đầu tiên của Intel là 4004 được phát hành cho máy tính Busicom và dọn đường cho khả năng nhúng trí thông minh của conngười vào trong các thiết bị vô tri cũng như các hệ thống máy tính cá nhân

2. Intel Pentium IV.

a, Hoàn cảnh ra đời:

Pentium IV được sản xuất vào tháng 11 năm 2000 là bộ vi xử lý kiến trúc x86 thế hệ thứ 7 do Intel sản xuất và thiết kế CPU hoàn toàn mới đầutiên của họ kể từ Pentium III năm 1995 Nếu bộ xử lý này được đặt số thay vì tên nó sẽ được gọi là 786 bởi vì nó đại diện cho một thế hệ sau, hệsau của những bộ xử lý 686

Intel Pentium 4

Thiết kế mới này được gọi là kiến trúc NetBurst Không như Pentium

II, Pentium III, và các loại Celeron khác nhau, kiến trúc này khác được tạo mới hoàn toàn và thừa kế rất ít từ thiết kế Pentium Pro/ P6

Một số công nghệ nổi bật được áp dụng trong vi kiến trúc NetBurst như Hyper Pipelined Technology mở rộng số hàng lệnh xử lý, Execution Trace Cache tránh tình trạng lệnh bị chậm trễ khi chuyển từ bộ nhớ đến CPU, Rapid Execution Engine tăng tốc độ xử lý toán học, bus hệ thống (system bus) 400 MHz và 533 MHz; các công nghệ Advanced Transfer Canche, Advanced Dynamic Execution, Enhanced Floating Point và Multimedia Unit, Streaming SIMD Extensions 2 (SSE2) cũng được cải tiến nhằm tạo ra những bộ xử lý tốc độ cao hơn, khả năng tính toán mạnhhơn, xử lý đa phương tiện tốt hơn

Vi kiến trúc NetBurst

b, Lịch sử phát triển:

Bộ vi xử lý Pentium IV đầu tiên, mã hiệu “Willamette” chạy với tốc độ 1.4 và 1.5 GHz và đã được phát hành vào tháng 11 năm

2000 trên nền Socket 423, sản xuất trên công nghệ 0.18 μm, có 42 triệu transistor (nhiều hơn gần 50% so với Pentium III), bus hệ thống (system bus) 400 MHz, bộ nhớ đệm tích hợp L2 256 KB, socket 423 và 478 P4 Willamette có một số tốc độ như 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0 GHz.

So sánh hiệu năng Pentium 3 và Pentium 4

Socket 423 chỉ xuất hiện trong khoảng thời gian rất ngắn, từ tháng 11 năm 2000 đến tháng 8 năm 2001 và bị thay thế bởi socket

478 Xung thực (FSB) của Pentium 4 là 100 MHz nhưng với công nghệ Quad Data Rate cho phép BXL truyền 4 bit dữ liệu trong 1 chu kỳ, nên bus hệ thống của BXL là 400 MHz.P4 Northwood Xuất hiện vào tháng 1 năm 2002, được sản xuất trên công nghệ 0,13 μm, có khoảng 55 triệu transistor, bộ nhớ đệm tích hợp L2

512 KB, socket 478 Northwood có 3 dòng gồm Northwood A (system bus 400 MHz), tốc độ 1,6, 1,8, 2,0, 2,2, 2,4, 2,5, 2,6 và 2,8GHz Northwood B (system bus 533 MHz), tốc độ 2,26, 2,4, 2,53, 2,66, 2,8 và 3,06 GHz (riêng 3,06 GHz có hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading - HT) Northwood C (system bus 800MHz, tất cả hỗ trợ HT), gồm 2,4, 2,6, 2,8, 3,0, 3,2, 3,4 GHz

P4 Prescott (năm 2004) Là BXL đầu tiên Intel sản xuất theo công nghệ 90 nm, kích thước vi mạch giảm 50% so với P4

Willamette Điều này cho phép tích hợp nhiều transistor hơn trên cùng kích thước (125 triệu transistor so với 55 triệu transistor của P4 Northwood), tốc độ chuyển đổi của transistor nhanh hơn, tăng khả năng xử lý, tính toán Dung lượng bộ nhớ đệm tích hợp L2 củaP4 Prescott gấp đôi so với P4 Northwood (1MB so với 512 KB) Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, Prescott được bổ sung tập lệnh SSE3 giúp các ứng dụng xử lý video và game chạy nhanh hơn Đây là giai đoạn “giao thời” giữa socket 478 - 775LGA, system bus 533 MHz - 800 MHz và mỗi sản phẩm được đặt tên riêng khiến người dùng càng bối rối khi chọn mua.Prescott A (FSB

533 MHz) có các tốc độ 2,26, 2,4, 2,66, 2,8 (socket 478), Prescott

505 (2,66 GHz), 505J (2,66 GHz), 506 (2,66 GHz), 511 (2,8 GHz),

515 (2,93 GHz), 515J (2,93 GHz), 516 (2,93 GHz), 519J (3,06 GHz), 519K (3,06 GHz) sử dụng socket 775LGA.Prescott E, F (năm 2004) có bộ nhớ đệm L2 1 MB (các phiên bản sau được mở rộng 2 MB), bus hệ thống 800 MHz Ngoài tập lệnh MMX, SSE, SSE2, SSE3 tích hợp, Prescott E, F còn hỗ trợ công nghệ siêu phânluồng, một số phiên bản sau có hỗ trợ tính toán 64 bit.Dòng sử dụng socket 478 gồm Pentium 4 HT 2.8E (2,8 GHz), 3.0E (3,0 GHz), 3.2E (3,2 GHz), 3.4E (3,4 GHz) Dòng sử dụng socket 775LGA gồm Pentium 4 HT 3.2F, 3.4F, 3.6F, 3.8F với các tốc độ tương ứng từ 3,2 GHz đến 3,8 GHz, Pentium 4 HT 517, 520, 520J,

521, 524, 530, 530J, 531, 540, 540J, 541, 550, 550J, 551, 560, 560J, 561, 570J, 571 với các tốc độ từ 2,8 GHz đến 3,8 GHz

Pentium® 4 processor microarchitecture

II. NỘI DUNG.

1. Giới thiệu Intel Pentium IV:

a. Các chi tiết kỹ thuật chính của Pentium 4 bao gồm:

và Bit vô hiệu hóa thực thi (bảo vệ chống tràn bộ đệm)

+ Bus của bộ xử lý (phía trước) chạy ở 400MHz, 533MHz,800MHz hoặc 1066MHz

+ Đơn vị logic số học (ALU) chạy với tần số gấp đôi tần số lõi của

bộ xử lý

+ Công nghệ siêu đường ống (20 giai đoạn hoặc 31 giai đoạn).+ Hỗ trợ công nghệ siêu phân luồng trong tất cả các bộ xử lý 2,4GHz và nhanh hơn chạy bus 800MHz và tất cả các bộ xử lý 3.06GHz và nhanh hơn chạy bus 533 MHz

+ Thực hiện lệnh không theo thứ tự rất sâu

+ Dự đoán nâng cao

+ Bộ nhớ đệm 8KB hoặc 16KB L1 cộng với bộ nhớ đệm theo dõithực thi vi-op 12K

+ 256KB, 512KB hoặc 1MB bộ nhớ đệm L2 tốc độ đầy đủ, tốc độtoàn lõi 256KB với khả năng kết hợp tám chiều

+ Bộ nhớ đệm L2 có thể xử lý đến 4GB RAM và hỗ trợ ECC.+ 2MB bộ nhớ đệm L3 tốc độ đầy đủ, sẵn sàng (Extreme Edition).+ SSE2 – SSE cộng với 144 hướng dẫn mới về xử lý đồ họa và âmthanh (Williamette và Northwood)

+ SSE3 – SSE2 cộng với 13 hướng dẫn mới về xử lý đồ họa và âmthanh (Prescott)

+ Đơn vị dấu phẩy động nâng cao

+ Nhiều trạng thái công suất thấp

b. Công nghệ trong Intel Pentium IV:

+ Intel đã bỏ các chữ số La Mã cho ký hiệu 4 số Ả Rập tiêu chuẩn

để xác định Pentium 4 Bên trong, Pentium 4 giới thiệu một kiến trúc mới mà Intel gọi là vi kiến trúc NetBurst, là một thuật ngữ tiếpthị chứ không phải là một thuật ngữ kỹ thuật Intel sử dụngNetBurst để mô tả công nghệ siêu phân luồng, một công cụ thựcthi nhanh chóng, một bus hệ thống tốc độ cao (400MHz, 533MHz,800MHz hoặc 1066MHz) và một bộ nhớ đệm theo dõi thực thi.Công nghệ siêu đường ống dẫn tăng gấp đôi hoặc gấp ba độ sâucủa đường ống dẫn lệnh so với Pentium III (hoặc Athlon / Athlon64), có nghĩa là cần có nhiều bước hơn và nhỏ hơn để thực hiệnlệnh Mặc dù điều này có vẻ kém hiệu quả hơn, nhưng nó cho phép

dễ dàng đạt được tốc độ xung nhịp cao hơn nhiều Công cụ thực thinhanh chóng cho phép hai đơn vị logic số nguyên (ALU) chạy vớitần số gấp đôi tần số lõi của bộ xử lý, có nghĩa là các lệnh có thểthực thi trong nửa chu kỳ đồng hồ Bus hệ thống 400MHz /533MHz / 800MHz / 1066MHz là bus bốn bơm chạy trên đồng hồ

hệ thống 100MHz / 133MHz / 200MHz / 266MHz truyền dữ liệubốn lần mỗi chu kỳ xung nhịp Bộ nhớ đệm theo dõi thực thi là bộđệm cấp 1 hiệu suất cao lưu trữ khoảng 12K hoạt động vi mô được

giải mã Điều này loại bỏ bộ giải mã lệnh khỏi đường dẫn thực thichính, tăng hiệu suất Bộ nhớ đệm theo dõi thực thi là bộ đệm cấp

1 hiệu suất cao lưu trữ khoảng 12K hoạt động vi mô được giải mã.Điều này loại bỏ bộ giải mã lệnh khỏi đường dẫn thực thi chính,tăng hiệu suất Bộ nhớ đệm theo dõi thực thi là bộ đệm cấp 1 hiệusuất cao lưu trữ khoảng 12K hoạt động vi mô được giải mã Điềunày loại bỏ bộ giải mã lệnh khỏi đường dẫn thực thi chính, tănghiệu suất

+ Trong những vấn đề trên đáng chú ý nhất là bus bộ xử lý tốc độcao Về mặt kỹ thuật, bus bộ xử lý là bus được bơm bốn lần100MHz, 133MHz, 200MHz hoặc 266MHz, truyền bốn lần mỗichu kỳ (4x), cho tốc độ hiệu dụng 400MHz, 533MHz, 800MHzhoặc 1066MHz Bởi vì bus rộng 64 bit (8 byte), điều này dẫn đếntốc độ thông lượng là 3200MBps, 4266MBps, 6400MBps hoặc8532MBps

+ Trong kiến trúc nội bộ đường ống 20 giai đoạn hoặc 31 giai đoạncủa Pentium 4, các lệnh riêng lẻ được chia thành nhiều phần conhơn so với các bộ vi xử lý trước đó như Pentium III, làm cho điềunày gần giống như một bộ xử lý RISC Thật không may, điều này

có thể thêm vào số chu kỳ được thực hiện để thực hiện các lệnhnếu chúng không được tối ưu hóa cho bộ xử lý này Các điểmchuẩn ban đầu khi chạy phần mềm hiện có cho thấy các bộ vi xử lýPentium III hoặc AMD Athlon hiện có có thể dễ dàng bắt kịp hoặcthậm chí vượt Pentium 4 trong các tác vụ cụ thể; tuy nhiên, điềunày hiện đang thay đổi khi các ứng dụng đang được biên dịch lại

để hoạt động trơn tru với kiến trúc đường ống sâu của Pentium 4

+ Một lợi thế kiến trúc quan trọng khác là công nghệ siêu phânluồng, có thể được tìm thấy trong tất cả các bộ vi xử lý Pentium 42,4GHz và nhanh hơn chạy bus 800MHz và tất cả các bộ xử lý3.06GHz và nhanh hơn chạy bus 533MHz Siêu phân luồng chophép một bộ xử lý chạy đồng thời hai luồng, do đó hoạt động nhưthể nó là hai bộ xử lý thay vì một

+ Pentium 4 ban đầu sử dụng Socket 423, có 423 chân theo cáchsắp xếp SPGA 39x39 Các phiên bản sau này sử dụng Socket 478;các phiên bản gần đây sử dụng Socket T (LGA775), có thêm cácchân để hỗ trợ các tính năng mới như EM64T (phần mở rộng 64-bit), Execute Disable Bit (bảo vệ chống lại các cuộc tấn công tràn

bộ đệm), Công nghệ ảo hóa Intel và các tính năng nâng cao khác.Celeron chưa bao giờ được thiết kế để hoạt động trong Socket 423,nhưng các phiên bản Celeron và Celeron D có sẵn cho Socket 478

và Socket T (LGA775), cho phép các hệ thống chi phí thấp hơntương thích với Pentium 4 Việc lựa chọn điện áp được thực hiệnthông qua bộ điều chỉnh điện áp tự động được cài đặt trên bo mạchchủ và có dây vào ổ cắm

Thông tin bộ xử lý Intel Pentium 4

2. Các loại biến thể của Intel Pentium IV:

a. Intel Pentium 4 Extreme Edition

Được giới thiệu lần đầu vào tháng 10 năm

2003,Pentium 4 extreme edition được ghi nhận là bộ xử lý máy để bàn có bộ nhớ đệm L3 Đây cơ bản là phiên bản được tân trang lại của bộ xử lý

sever/workstation Xeon nhân Prestonia đã sử dụng bộ nhớ đệm L3

từ tháng 10 năm 2002 Pentium 4EE có bộ nhớ đệm L2 512Kb và

bộ nhớ đệm L3 2MB, tăng số lượng bóng bán dẫn lên đến 178 triệu bóng Thông số Bus speed 800MHz FSB (200MHz) hoặc

1066 MHz FSB (266MHz) Khuôn rộng được làm trên quy trình

130 nanometer (0.13 mcron) hoặc 90 nanometer (0.09 micron) Loại chip này tốn chi phí cao để sản xuất và với giá bán caongất ngưởng ở thời đó là minh chứng rõ ràng nhất P4EE được tạo

ra nhằm mục đích hướng tới thị trường người tiêu dùng sẵn sàngchi những khoản tiền thừa cho tốc độ cộng thêm ở phiên bản này

Bộ nhớ đệm bổ sung này không hỗ trợ những ứng dụng kinh doanhtiêu chuẩn hay các trò chơi với mức đồ họa yêu cầu tiêu hao nhiềunăng lượng

b. Intel Pentium 4 Prescott (2004)

Chỉ sau 1 năm ra mắt P4EE, intel tung ra thị trường phiên bảnPentium 4 prescott Được ví là một sự sửa đổi bổ sung của P4EE.Những bộ vi xử lý này được tạo ra dựa trên quy trình 90 nanometer(0.09 micron) Pentium 4 sử dụng nhân Prescott với bộ nhớ đệm L2

từ 1 - 2 MB và nó không còn hỗ trợ bộ nhớ đệm L3 như cũ, sốlượng bóng bán dẫn là 125 triệu bóng Bus speed 533MHz FSB(133MHz) Có hai dạng socket 478 và T với tốc độ xung nhịp từ3.2GHz đến 3.4GHz đối với socket 478 và từ 3.4GHz đến3.73GHz đối với socket T (LGA 775)

c. Intel Pentium D (2005)

Nhãn hiệu Pentium D dùng để chỉ hai dòng chip xử lý hai nhân64bit x86 với vi kiến trúc NetBurst Mỗi CPU bao gồm 2 khuôn,mỗi khuôn chứa một nhân đơn (CPU) – hai khuôn nằm kế bênnhau – được đóng gói trong một bộ đa xử lý Bộ xử lý đầu tiênmang nhãn hiệu này, có tên mã Smithfield, được Intel phát hànhvào ngày 25 tháng 5 năm 2005 Chín tháng sau, Intel giới thiệu thế

hệ cận, có tên mã Presler, nhưng không đưa ra những nâng cấpđáng kể nào về mặt thiết kế, do đó vẫn hao tốn khá nhiều điệnnăng Đến năm 2005, các bộ xử lý NetBurst đạt đến ngưỡng xungđồng hồ 4 GHz do giới hạn về độ nóng (và năng lượng) do TPD

130 W của Presler’s (TDP cao cần giải nhiệt nhiều hơn do đó cóthể ồn ào hơn và đắt tiền hơn Tương lai phụ thuộc vào những CPUhai nhân hoặc nhiều hơn, có tốc độ xung đồng hồ chậm hơn nhưnglại hiệu quả hơn đặt trên một khuôn thay vì hai Khuôn đôiPresler’s phát hành lần cuối cùng vào ngày 8 tháng 8 năm 2008 sẽđánh dấu sự kết thúc của nhãn Pentium D và cũng là vi xử lýNetBurst

d. Intel Pentium Extreme Edition (2005)

Pentium Extreme Edition là phiên bản cao cấp của Pentium D,nhưng với những khác biệt Công nghệ HT được hỗ trợ, cho phépmỗi nhân giả như hai nhân bộ xử lý cho tốc độ tốt hơn với những

ứng dụng đa luồng Không hỗ trợ công nghệ bước tốc độ Intelđược nâng cao (Enhanced Intel Speed Step Technology) Bao gồmcác hệ số nhân không khóa, cho phép vượt xung dễ dàng.

Kết quả thử nghiệm phần mền đồ họa 3D Alias WaveFront Maya 6.5.

1. Hyper-Pipelined Technology - Công nghệ Siêu ống

Là công nghệ mới được giới thiệu trong Vi kiến trúc Netburst™của Intel Nó tăng gấp đôi "độ sâu" của "ống" xử lý lệnh của CPU khi

so sánh với mô hình Vi kiến trúc P6 được sử dụng ở các thế hệ CPU Pentium III Lệnh được thực hiện trong 20 giai đoạn (20 stages) trong

vi kiến trúc Netburst, so với 10 giai đoạn trong vi kiến trúc P6 Ống lệnh dài giúp chip Pentium 4 có thể đạt được mức xung nhịp cao hơn Với các CPU Pentium 4 sử dụng 400Mhz System bus, tốc độ truyền nhận dữ liệu vào-ra CPU là 3.2GB mỗi giây so với tốc độ tương ứng

là 1.06GB/ Giây với thế hệ Pentium III sử dụng kênh truyền hệ thống 133Mhz (133Mhz system bus)

Trong CPU Pentium III thì pipeline có 10 stage (giai đoạn) Pentium IV có 20 stages Pentium IV với tên mã “Prescott” 90nm thậm chí còn có tới 31 stage Intel gọi đây là công nghệ siêu ống lệnh (Hyper Pipelined Technology).

Việc tăng độ dài pipeline hướng đến mục tiêu tăng xung nhịp

Có nhiều giai đoạn hơn đồng nghĩa với các đơn vị chức năng có thể được cấu thành với số lượng transitor ít hơn Và với ít transistor thì sẽ

dễ dàng nâng cao xung nhịp

20 stage (giai đoạn) Pipeline của Pentium IV:

• Stage 1 & 2 - Trace cache next instruction pointer: tìm vi lệnhtiếp theo sẽ được thực hiện trong BTB (Branch Target Buffer)

• Stage 3 & 4 - Trace cache fetch: nạp vi lệnh từ Trace Cache

• Stage 5 - Drive: gửi vi lệnh đến resource allocator và mạch RAT

• Stage 6 - Allocate: kiểm tra tài nguyên CPU cần thiết cho việcthực hiện lệnh Ví dụ bộ nhớ được dùng làm bộ đệm

• Stages 7 & 8 - Rename: nếu chương trình sử dụng một trong tám thanh ghi chuẩn x86 nó sẽ được đổi tên thành một trong 128 thanh ghi của Pentium IV

• Stage 9 - Queue: các vi lệnh được đưa vào các hàng đợi dành riêng cho từng loại (ví dụ: truy cập bộ nhớ, xử lý số nguyên hay dấu