Net sprængt

NetBurst- mikroarkitekturen , også kaldet P68 , var efterfølgeren til P6 -mikroarkitekturen , som begge tilhører Intel x86- familien af ​​processorer . De første CPU'er til at bruge denne arkitektur bar Willamette -kernen af ​​Pentium 4 - processoren , udgivet den 20. november 2000. Alle efterfølgende variationer af Pentium 4 og Pentium D har været baseret på NetBurst. I midten af ​​2001 udgav Intel Foster -kernen , som også var baseret på NetBurst, altså Xeon CPU'er såvel som Pentium 4 - baserede Celerons bruger NetBurst-arkitekturen....

Teknologi

NetBurst-mikroarkitekturen inkluderer funktioner såsom Hyper Pipelined- teknologi og Fast Execution Engine .

Hyper Pipelined teknologi

Intel valgte dette navn på grund af de 20 pipeline -trin i Willamette -kernen . Dette repræsenterer en stigning i antallet af etaper sammenlignet med Pentium III , som kun havde 10 pipeline-etaper. Prescott -kernen har omkring 31 rørledningstrin. Selvom en dybere rørledning har visse ulemper, giver den mulighed for en højere clock-hastighed , hvilket mente at kompensere for et vist tab i ydeevne. Jo mindre instruktioner pr. clock-cyklus ( IPC ) er, hvilket er en indirekte konsekvens af en rørledningsdybde af designmæssige årsager (små mængder af store rørledninger har en lavere IPC end et stort antal små rørledninger). En anden ulempe ved at have et større antal pipeline-trin er en stigning i antallet af trin, der er nødvendige for at trække en hændelse tilbage, når grenforudsigeren laver en fejl og dermed øger straffen for forudsigelsesfejl . For at håndtere dette problem udviklede Intel den hurtige eksekveringsmotor og har brugt en fantastisk idé om brancheforudsigelsesteknologi , for hvilken Intel hævder en reduktion af forudsigelsesfejl med 33 % sammenlignet med Pentium III .

Hurtig udførelsesmotor

Med denne teknologi er de to ALU'er i CPU-kernen dobbeltpumpet, hvilket betyder, at den fungerer ved dobbelt kerne- clock -frekvens . For eksempel en 3,8 GHz processor, vil ALU effektivt fungere ved 7,6 GHz. Årsagen til alt dette er generelt at booste et lavt IPC-antal. Derudover forbedrer dette CPU'ens integrerede ydeevne betydeligt. Intel erstattede også højhastigheds- tøndeskifteren med en Shift/Rotate-udførelsesenhed, der fungerer ved samme CPU-kernefrekvens . Ulempen er, at visse instruktioner nu er meget langsommere end før, hvilket gør optimering af flere CPU-mål vanskelig. Et eksempel er skift- og rotationsoperationer, som lider under fraværet af en tøndeskifter, som var med i hver x86 CPU startende med i386 (og er også til stede i Athlon ).

Trace Execution Cache

Intel inkorporerede denne teknologi i L1-niveauet i processorens instruktionscache . Den gemmer afkodede mikrooperationer (μops) , for at tillade processoren at springe afkodningsinstruktioner over i en instruktions hovedudførelsescyklus. På den anden side fanges mikrooperationer af cachen i den forventede udførelsessti , hvilket betyder, at når instruktionerne hentes af processoren, er de klar til at blive eksekveret.

På trods af disse forbedringer forårsagede NetBurst-arkitekturen forhindringer for ingeniører, der forsøgte at udvide dens ydeevne . Med denne arkitektur så Intel ud til at kunne nå 10 GHz clockhastigheder . På grund af den stigende clock-hastighed stod Intel over for problemer med at holde strømtabet inden for acceptable grænser. Intel nåede 3,8 GHz-hastighedsbarrieren i november 2004, men løb ind i problemer med at prøve at opnå selv den bedrift, med ekstrem overclocking og køling, der nåede 5 GHz.

NetBurst-arkitekturen blev opgivet efter disse problemer. De udviklede derefter Core - mikroarkitekturen , inspireret af P6-kernen i Pentium Pro , Tualatin Pentium III-S og mere direkte Pentium M.

Anmeldelser

Intel erstattede Willamette -kernen med en redesignet version af NetBurst Microarchitecture kaldet Northwood i januar 2002. Northwood -designet kombinerede en øget cachestørrelse , en mindre 130nm fremstillingsproces og HyperThreading -teknologi for at producere en mere moderne version. og højtydende NetBurst Microarchitecture .

I februar 2004 introducerede Intel en anden, mere radikal revision med kodenavnet Prescott . Prescott -kernen blev produceret på 90nm-processen og inkluderede flere større designændringer, herunder en endnu større cache (fra 512KB til 1MB på Northwood , fra 2MB på Prescott ), med meget dybere pipeline-instruktioner (med 31 trin sammenlignet med 20 trin for Northwood ) og en Enhanced Branch Predictor , introduktionen af ​​SSE3- instruktioner , derefter implementeringen af ​​Intel 64 Intels varemærke for dets x86-64 -kompatible implementeringer af x86-mikroarkitektur - versionen 64 - bit (som med Hyper-Threading, alt Pentium 4 HT -mærkede Prescott -kernechips har hardware, der understøtter denne funktion, men den blev oprindeligt aktiveret til avancerede Xeon -processorer , før de officielt blev introduceret i processorer under varemærket Pentium ). På trods af mange nye funktioner, præsterer Prescott ofte en tilsvarende clocked Northwood , og flere ingeniører indså, at den sande ydeevne af processoren blev kompromitteret ved at forsøge at opnå en højere clock-hastighed som muligt. Strømforbrug og varmeafledning blev store problemer med Prescott , som blev meget varmere, når den arbejdede og meget mere "strømslugende" end single-core x86 og x86-64 processorer . Power og Heat har været langt ude for Intel, siden Prescott -kernen blev udgivet Clocked over 3,8 GHz , senere en mobilversion af kernen clocket over 3,46 GHz

Intel har også lanceret en dual-core processor baseret på Netburst-arkitekturen fra Pentium D- mærket . den første Pentium D-kerne blev udgivet under kodenavnet Smithfield , som i øjeblikket består af to Prescott -kerner på et enkelt modul og senere Presler -kernen . Som består af to Cedar Mill -kerner i to separate moduler.

Efterfølger

Intel har erstattet NetBurst med Core-mikroarkitekturen udgivet i juli 2006, som er mere direkte afledt af Pentium Pro fra 1995 end NetBurst. 8. august 2008 markerede afslutningen på NetBurst-baserede processorer. Årsagen til opgivelsen af ​​Netburst er, at det var et kæmpe problem forårsaget af høje clockhastigheder. Mens Core- og Nehalem-baserede processorer har højere Thermal Design Power ( TDP ), er de fleste processorer multi-core, så hver kerne tilbyder kun en brøkdel af sin maksimale TDP, og ved højere clockfrekvenser har enkeltkerne -baserede processorer det maksimale varmeeffektniveau , som er omkring 27 W. Den hurtigste optagede desktopprocessor var Pentium 4 (enkeltkerne), som har en TDP på ​​115W sammenlignet med 88W for den hurtigste mobilversion . Nå, med introduktionen af ​​nye modeller blev TDP for visse modeller reduceret. Presler , en Pentium D- kerne , der blev udgivet i begyndelsen af ​​2006, er bredt udråbt af analytikere for at være den seneste i NetBurst-serien, selvom den sidste NetBurst-processor, der blev frigivet, var Celeron D 365 med klokkeslæt på 3,6 GHz. Conroe-kernen i den første Intel Core 2 Duo processor , ved hjælp af Core Microarchitecture er efterfølgeren til Presler . Nehalem - mikroarkitekturen , efterfølgeren til Core-mikroarkitekturen, skulle faktisk være en udvikling af NetBurst ifølge Intels køreplaner, der går tilbage til år 2000, men på grund af opgivelsen af ​​NetBurst er Nehalem nu et helt andet projekt. , men bærer nogle ligheder med NetBurst. Nehalem genimplementerede HyperThreading -teknologien, der først blev introduceret i Pentium 4 Northwood -kernen ved en 3,06 GHz-frekvens, og Nehalem implementerede også et L3 Cache - register i processorer baseret på det. Til en forbrugerprocessorimplementering blev en L3 Cache først brugt i Gallatin Pentium 4 Extreme Edition -kernen, men den blev mærkeligt nok glemt siden Prescott 2M -kernen af ​​samme mærke.

NetBurst-baserede chips

• Celeron (NetBurst).
• Celeron D.
• Pentium 4.
• Pentium 4 Extreme Edition.
• pentium d
• Pentium Extreme Edition.
• Xeon, siden 2001 til 2006.