Infos, Bilder, Benchmarks zum Intel Pentium 4

Im Gegensatz zum Intel Pentium III hat Intel den Prozessorchip völlig neu entworfen und auch einen neuen Sockel-Typ, anfangs den Sockel 423 , später den Sockel 478, eingeführt. Des Weiteren hat Intel den neuen Pentium 4 neben der MMX- und SSE-Technologie mit einer weiteren Befehlserweiterung (SSE2) ausgestattet, so dass dieser bestimmte Programmroutinen schneller bearbeiten kann wie der Vorgänger, der Pentium III. Die Intel Pentium 4 Prozessoren sind daher optimal für das Berechnen von Videokompression und MP3-Dekoding, sobald die jeweilige Software für Intels SSE2 programmiert wurde. SSE2 beinhaltet 144 neuen Cache- und Speicherverwaltungs-Befehle und darüber hinaus wurden die 64-Bit-Befehle der MMX Technologie verbessert und auf 128-Bit erweitert.
 

Eine Neuheit am Markt war der Pentium 4 gegenüber seinen Vorgängern: Der L1-Cache wurde durch einen Trace-Cache samt den 12000 Mikro-Ops ersetzt. Dieser gliedert sich in vier Varianten: Willamette-Kern für P4 mit 256 KB L2-Cache für 100 MHz FSB - auch als Celeron 4 mit 128 KB L2-Cache. Northwood mit 512 KB L2-Cache für 100/133 MHz FSB sowie einen Celeron mit 128 KB L2-Cache für 100 MHz FSB.

Fachchinesisch: Was ist "Hyper-Pipeline-Technologie" und "Advanced Dynamic Execution"?

Des Weiteren hat Intel beim Pentium 4 die so genannte Hyper-Pipeline-Technologie eingeführt. Die Hyper-Pipeline-Technologie bezeichnet die neue, tiefere Pipeline der Pentium 4 Architektur. Der Pentium 4 Prozessor verwendet eine 20-stufige Pipeline, die eine branchenführende Taktrate ermöglicht. Diese höhere Zahl der Pipeline-Stufen sorgt neben den höheren Taktfrequenzen auch für mehr Spielraum. Zum Vergleich: Die P6-Mikroarchitektur, Grundlage für den Pentium III Prozessor, hat nur eine 10-stufige Pipeline. Jede Prozessor-Pipeline-Stufe bearbeitet eine spezifische Aufgabe, bevor die Ausführung an die nächste Stufe der Pipeline weitergegeben wird. Wie bei einem Fließband kann auf jeder Stufe im Prozess schneller an der jeweils spezifischen Aufgabe gearbeitet werden, wodurch die Pipeline insgesamt mit höheren Geschwindigkeiten arbeitet und der Gesamtdurchsatz erhöht wird.

Advanced Dynamic Execution ist eine erweiterte Technologie der Sprungvorhersage, die bereits beim Pentium III eingeführt wurde. Um die Rechenleistung des Prozessors effektiver zu gestalten, versucht man, die Daten vorher in den Cache (Zwischenspeicher des Prozessors), die am wahrscheinlichsten als nächstes benötigt werden. So werden lange Wartezeiten vermieden und der Prozessor arbeitet schneller. Advanced Dynamic Execution baut auf den P6-Dynamic-Execution-Verarbeitungstechniken auf, wodurch die Fähigkeit des Prozessors zur effizienten Datenbearbeitung weiter verbessert wird. Die verbesserte Sprungvorhersage unterstützt den Prozessor bei der Nutzung der tieferen Pipeline. Ein tieferes Befehlsfenster ermöglicht verstärkte Out-of-Order-Speculative-Execution mit über 100 Anweisungen binnen kürzester Zeit.

Sockel 423 - 1300 bis 1900 Mhz

Die ersten Intel Pentium 4-Prozessoren wurden noch mit einem Willamette-Kern hergestellt und kamen in Mainboards mit dem so genannten Sockel 423 -Sockel zum Einsatz. Der L2-Cache (ein extrem schneller Zwischenspeicher des Prozessors) betrug mit 256 KB nur halb so viel wie die Pentium III-S-Prozessoren, so dass einige Pentium III-Prozessoren bei geringerer Taktrate sogar schneller als ein Intel Pentium 4 1500 Mhz rechneten. Da bereits die letzten Pentium III-Prozessoren mit 0,13µm kleinen Transistoren gebaut wurden, war vorherzusehen, dass der Willamette-Kern, der in der 0,18µm-Technlogie hergestellt wurde, nicht lange in den Pentium 4-Prozessoren verbaut wird.

Intel Pentium 4 Sockel 423

Leistungsmäßig enttäuschten die ersten Pentium 4-Modelle, was vor allem auf den knapp bemessenen L2-Cache und der im Vergleich zum AMD Athlon XP ineffektiven Chiparchitektur zurückzuführen war. Trotz des Systemtakts von 400 Mhz (4*100 Mhz FSB = 400 Mhz), mit dem die Intel Pentium 4 Prozessoren betrieben wurden, konnten der AMD Athlon XP vorerst noch die Performance-Krone für sich verbuchen.

Auch der Preis war ein großer Grund, dass viele Anwender zu AMD-Systeme wechselten. Der hohe Preis der Prozessoren selbst in Verbindung zum extrem teuren Rambus-Arbeitsspeicher trieben den Kaufpreis von Intel-Systemen in die Höhe. Um auch günstige Systeme anbieten zu können, reagierte der Markt und man konnte den Intel Pentium 4 auch in Kombination des veralteten, aber günstigen SD-RAM betreiben, welcher aber den Intel Pentium 4 sehr stark ausbremste und von der Performance her nicht der Rede Wert waren.

Sockel 478 - ab 2000 Mhz

Kurze Zeit später nach der Veröffentlichung der ersten Pentium 4-Prozessoren wendete sich das Blatt zu Gunsten von Intel, als die neuen Prozessoren für den Sockel 478 auf den Markt kamen. Der neue Northwood-Kern wurde in der 0,13µm-Technologie hergestellt, so dass höhere Taktraten möglich waren und das Mhz-Rennen jetzt so richtig beginnen konnte. Mit satten 512 KB L2-Cache konnte der Pentium 4 aus dem Vollen schöpfen und Intel eroberte erstmals die Performance Krone zurück.

Intel Pentium 4 mit Northwood-Kern

Einen beträchtlichen Anteil an der neu errungenen Leistungsstärke hatte auch der von 400 auf 533 Mhz erhöhte Systemtakt, so dass diese Pentium 4-Modelle mit einem Front-Side-Bus (FSB) von 133 Mhz (4*133 Mhz = 533 Mhz) betrieben wurden, was den Speicherdurchsatz anhob und die datenhungrigen Pentium 4-Prozessoren nun ausgiebig mit Daten versorgt werden konnten. Pentium 4-Prozessoren mit dem Northwood-Kern gibt es als 400- und 533-FSB-Version. Um dies dem Endeudkäufer deutlich zu machen, verpasste Intel den 533er-Versionen das Anhängsel "B", also beispielsweise Pentium 4 2,53B.

Für Endanwender wurden Pentium 4-Systeme interessant, da Intel nun einen Kompromiss aus Performance und günstigen Preis anbot, da man nun auch Intel Pentium 4-Prozessoren mit günstigen aber schnellen DD-RAM betreiben konnte.

Intel Pentium 4 Sockel 478 mit Northwood-Kern

Leistungsmäßig waren Pentium 4-Systeme mit Rambus-Arbeitsspeicher zwar noch an der Spitze, doch spätestens mit der Einführung des DD-Ram-PC400 standen Systeme mit letzterem Arbeitsspeicher der Leistungsfähigkeit in nichts nach. AMD-Systeme waren zwar um einiges günstiger, konnten aber nicht mehr mit den absoluten Intel-High-End-Systemen nicht mehr mithalten, da der AMD Athlon XP einfach nicht so hoch getaktet werden konnte.

Intel Pentium C (800 FSB)

Um so höher die Taktraten wurden, desto deutlicher wurden, dass die beiden größten Chiphersteller Intel und AMD Probleme mit der 0,13µm-Technologie Probleme bekamen, denn dieses Herstellungsverfahren kam immer näher an die physikalischen Grenzen. Um den High-End-Anwender trotzdem zufrieden zu stellen, erhöhte man den FSB auf nun 800 Mhz (4*200 Mhz = 800 Mhz, QuadPumped). Auch die Taktrate wurde letztendlich weiter erhöht, um den Northwood-Kern an das Maximum des Machbaren zu takten. Pentium 4 Prozessoren (Northwood) mit einem 800er FSB hören auf den Namen Pentium 4 "C".

Für absolute High-End-Freaks hat Intel ein kleines "Schmankerl" auf den Markt gebracht, nämlich den Pentium 4 "Extreme Edition". Dies ist ein herkömmlicher Pentium 4 C, dem zusätzlich noch ein 2 MB großer L3-Cache verpasst wurde.

Intel Pentium 4 HT - Hyperthreading Technology

Mit dem Intel Pentium 4 3,06 Ghz führte Intel das so genannte Hyperthreading ein, was dem System vorgaukelt, dass im Rechner ein Dual-Prozessor-System steckt. Windows verhält sich dann so, als würden zwei Prozessoren im System stecken, was sich vor allem bei rechenintensiven Programmen wie MP3-Dekoding und Video-Kompression positiv bemerkbar macht. Auch wenn man mehrere Programme gleichzeitig betreibt (beispielsweise eine DVD komprimieren und gleichzeitig ein 3D-Game spielen) macht sich die Hyperthreading Technologie sehr bemerkbar. Der Pentium 4 HT teilt die Ressourcen wie L2-Cache und Front-Side-Bus auf, so dass beide Prozessoren (welche eigentlich nur einer sind) auf eigene Ressourcen zurückgreifen können.

Vor dem installieren einer Intel Pentium 4 HT CPU ist es dringend erforderlich, das Betriebsystem neu aufzuspielen, da ansonsten das Hyperthreading nicht unterstützt wird. Unterstützt wird das neue Hyperthreading nur ab Windows 2000/XP und Linux, alle anderen Betriebssysteme erkennen die CPU dann als "normalen" Prozessor. und die HT-Technologie wird nicht genutzt.

Und so zeigt's Windows an

Prozessorüberblick

Modell: Intel Pentium 4 Erschienen: März 2000 Prozessorkern: Willamette und Northwood Herstellung: 0,18 und 0,13µm Transistoren: 55 Millionen L2-Cache: 256 und 512 KB FSB: 400, 533 und 800 Mhz QuadPumped Sockel: 423 und 478 Befehle: MMX, SSE und SSE2

Nachfolger - P4 mit Prescott-Kern

Der Nachfolger der P4-Prozessoren ist der P4 mit Prescott-Kern, der nun nicht mehr in der 0,13 sondern feineren 0,09µm-Technologie hergestellt wird. Des Weiteren wurden diesen Modellen Erweiterungen und Optimierungen verpasst, so dass es für diese Modelle einen separaten Artikel gibt. Hier geht es zum Intel Pentium 4 mit Prescott-Kern: Intel Pentium 4 Prescott

Prozessormodelle

Seite zuletzt geändert am 22.05.2018 | Impressum | Datenschutzerklärung | Copyright © pc-erfahrung.de