3.4.2. Northwood

Перші процесори на даному ядрі анонсовані 7 серпня 2001 року. Ядро мало чим відрізняється від свого попередника, хіба що використанням більш сучасного тех процесу — 130 нм, що дозволило розмістити на кристалі 512 Кб кеша L2 і знизити тепловиділення процесора. Перехід на новий техпроцес дозволив ще більше нарощувати тактову частоту (до 3,4ГГц). Щоб відрізняти процесори на ядрі Northwood (рисунок 3.16) від аналогічних моделей на ядрі Willamette, було вирішено наприкінці назви нових процесорів дописувати букву «A» (наприклад Pentium 4 2,0A побудований на ядрі Northwood).

5 травня 2002 року Intel випускає процесори з ядром Northwood, у яких частота FSB складала 133МГц (ефективна частота 533МГц), щоб відрізняти від тих, які використовують шину 400МГц наприкінці назви нових процесорів приписувалася буква «B» (наприклад, Pentium 4 2,4B побудований на ядрі Northwood, а частота FSB складає 533Мгц).

Рисунок 3.16 - Процесор Pentium Northwood (вигляд зверху та знизу)

14 листопада 2002 року був випущений процесор Pentium 4 3,06ГГц, що мав підтримку Hyper-Threading (уперше використовується в процесорах Xeon). Ця технологія має на увазі під собою наявність двох логічних (емульованих) процесорів.

14 квітня 2003 року Intel випускає процесори з ядром Northwood, у яких частота FSB складала 200МГц (ефективна частота 800МГц), щоб відрізняти їх від процесорів, які використовують шину 533 і 400 МГц наприкінці назви нових процесорів приписувалася буква «C» (наприклад, Pentium 4 2,4C побудований на ядрі Northwood, а частота FSB складає 800МГц). Усі процесори, що використовують 800МГц шину, підтримують технологію Hyper-Threading (узагалі виявилося, що всі процесори на ядрі Northwood підтримують Hyper-Threading, однак, у перших моделях вона була відключена).

3.4.3. Prescott

2 лютого 2004 року був анонсований ряд процесорів, побудованих на новому ядрі, що носило ім'я Prescott (рисунок 3.17) і так само побудоване на архітектурі NetBurst. У порівнянні з оригінальною архітектурою NetBurst у даному ядрі були зроблені деякі зміни:

Конвеєр. У новому ядрі був у 1,5 рази збільшений конвеєр, тепер його глибина складала 31 крок (проти 20 кроків у Northwood). Зроблено це було з метою подальшого збільшення частоти процесора.

Модуль передбачення переходів (розгалужень). Збільшення числа кроків конвеєра зажадало поліпшення модуля передбачення переходів, тому що у випадку неправильного передбачення переходу конвеєр обнулявся, і обробка даних починалася спочатку.

Кеш-пам'ять L1. У новому ядрі був збільшений розмір кешу L1, який зберігав дані до 16 Кбайт. Розмір кешу інструкцій (Trace cache) залишився 12 тисяч мікрооперацій.

SIMD-розширення. У ядро Prescott був доданий новий набір інструкцій (SSE3), що складається з 13 нових інструкцій.

Hyper-Threading. Технологія Hyper-Threading також перетерпіла незначні зміни. Була збільшена кількість ексклюзивних ресурсів для кожного потоку, і покращилася підтримка HT з погляду набору процесорних інструкцій.

У Prescott закладена підтримка набору команд аналогічного AMD x86-64, цей набір команд у Intel назвали EM64T. Правда, у перших процесорах на ядрі Prescott модуль, відповідальний за ці команди, був відключений.

Рисунок 3.17 - Процесор Pentium Prescott (вигляд зверху та знизу)

Дизайн ядра Prescott уперше був цілком автоматизований. Комп'ютер сам вибирав як оптимально розмістити той чи інший блок і як ці блоки з'єднати. Теоретично це повинно скоротити час на передачу даних між окремими блоками.

Крім всього іншого, нове ядро побудоване з використанням 90 нм техпроцеса, що дозволило зменшити TDP процесора і збільшити частотний потенціал нового ядра. І так само був збільшений об’єм кешу L2 до 1024 Кбайт (1 Мбайт).

Після того як світ довідався, якої модернізації піддалася архітектура NetBurst, передбачалося, що новий процесор одержить нове ім'я, імовірніше всього — Pentium 5. Однак, усупереч багатьом очікуванням і прогнозам, цього не відбулося.

2 лютого 2004 року були анонсовані моделі з тактовими частотами 2,8; 3,0; 3,2; 3,4 ГГц, у яких частота системної шини складала 800 МГц. Щоб відрізняти їх від процесорів на ядрі Northwood наприкінці назви цих процесорів була буква «E» (наприклад, Pentium 4 3,0E — ядро Prescott, частота FSB — 800 МГц). У цей же день був випущений процесор, тактова частота якого складала 2,8 ГГц, але він мав частоту FSB рівну 533 МГц, також він не підтримував Hyper-Threading. Щоб відрізнити цей процесор від інших, наприкінці назви цього процесора писали букву «A» (Pentium 4 2,8A). Усі процесори призначалися для Socket 478.

21 червня 2004 року були випущені нові процесори, засновані на ядрі Prescott, що продовжували лінію процесорів E-серії. Ці процесори випускалися в новому типі корпуса — FC-LGA4, він відрізнявся від попереднього покоління корпусів тим, що був позбавлений контактних ніжок. Також нові процесори встановлюються в нові роз’єми — LGA775 (інші назви Socket T чи Socket 775). Крім того, нові процесори використовували нову систему нумерації. Усі випущені процесори були віднесені до сімейства Pentium 5x0. Були випущені моделі з номерами 520, 530, 540, 550, 560.

У серпні 2004 були випущені процесори F-серії, у яких була активована підтримка EM64T, нічим іншим від своїх попередників вони не відрізнялися. Спочатку були доступні моделі з частотами 3,2; 3,4; 3,6 ГГц. У них, чомусь, Intel використовує стару систему позначень (наприклад, Pentium 4 3,4F).

У жовтні 2004 були випущені процесори серії Pentium 5x0J, що відрізнялися від своїх попередників (процесорів серії 5x0) тим, що мали підтримку технології за назвою EDB (Execute Disabled Bit), яку іноді називали XD Bit (eXecute Disable Bit).

У грудні 2004 року вийшли процесори серії 5x5, 5x5J і 5x9J. Процесори продовжували лінію процесорів A-серії (частота FSB 133МГц) для Socket 775, але процесори з індексом «J» мали підтримку технології EDB.

У травні-червні 2005 року вийшли процесори серії 5x1 і 5x6. Перші об'єднали в собі серії 5x0 і 5x0J, а другі серії 5x5 і 5x5J.