Pentium 4 'Northwood' 0.13 Micron

L´année 2002 sera l´année Pentium 4 ou ne sera pas, du moins c´est ce qu´Intel espère. En effet, après un décollage difficile depuis son lancement en Novembre 2000, le Pentium 4 semble prendre son envol, notamment du fait de l´arrivée de l´i845D et d´une nouvelle version, connue jusqu´alors sous le nom de Northwood.

Pentium 4, petit rappel

Lancé il y’a un peu plus d’un an, le Pentium 4 est pour rappel le premier processeur basé sur l’architecture NetBurst d’Intel. Cette dernière innove à plusieurs niveau par rapport à cette bonne vieille architecture P6 qu’Intel utilise depuis le Pentium Pro. Première chose, la profondeur de pipeline, qui passe de 10 à 20 niveaux. Ceci permet d´augmenter sensiblement la fréquence sans changement de technologie de gravure. Mais en contrepartie, en cas d´échec dans la prédiction de branchement, l´impact sur les performances peut être très important. C’est d´ailleurs pour cette raison que celle ci a été améliorée par rapport au Pentium III : on atteint un taux de réussite d´environ 93%, contre 90% auparavant.

Autre nouveauté par rapport au P6, si le nombre d´ALU (Arithmetic Logic Unit) et de FPU (Floating Point Unit) sont identiques (2 et 1), les ALU fonctionnent désormais à une vitesse double de celle de la fréquence processeur. Le cache a également évolué : ainsi, le cache L1 passe à ´seulement´ 8 Ko. En fait, ce cache L1 ne comprend plus qu´un L1 Data cache, le L1 Instruction cache se prénommant désormais Instruction Trace cache. Plus efficace, ce dernier permet de stocker 12 000 micro-ops. Ce cache L1 est d´ailleurs plus rapide (1.4ns et 41.7 Go /s pour P4 1.4 GHz contre 3ns et 14.9 Go /s pour PIII 1 GHz), tout comme le cache L2 (14.9 Go /s pour PIII 1 GHz, 41.7 Go /s pour P4 1.4 GHz).

Autre nouveauté, le Pentium 4 supporte un nouveau jeu d´instruction, le SSE2. Il rajoute 144 nouvelles instructions à celles existantes, et permet de manipuler de nouveaux types de données, tel que les nombres entiers de 128 bits (1 par cycle) et les flottants double précision de 64 bits (2 par cycle). Bien entendu, comme le MMX et le SSE, le SSE2 nécessite que les applications soient compilées pour en tirer parti, sinon il reste inactif.

Pour en finir avec la logique, l´architecture NetBurst du Pentium 4 vient à bout d´un des gros point noir de l´architecture P6 : le bus processeur, trop étroit pour des processeurs à plus de 1 GHz. On passe désormais à un bus 64 bits Quad Pumped (4 mots de 64 bits envoyés par cycle) à 100 MHz (soit un ´équivalent´ 400 MHz ´standards´), c´est à dire une bande passante de 3051 Mo /s.

Depuis son lancement, le Pentium 4 a subi une grosse évolution, à savoir le passage du format PGA 423 Pin au format µPGA 478 Pin. Plus petit, ce nouveau packaging a également l’avantage d’ajouter 55 nouvelles pins qui devraient permettre d’atteindre de plus hautes fréquences.