见证辉煌!Pentium 4家族CPU历史回顾

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　　至2000年11月，Intel发布采用第七代Netburst微架构的Pentium 4处理器以来，Pentium 4家族处理器已经度过了五个春秋。回望过去，Willamette、Northwood和Prescott三代核心历任重担，背负INTEL（英特尔）巨人到达了事业巅峰，同时也将人类带向了一个更加广阔而又神奇的数字世界。在这五年时间里INTEL（英特尔）有近280款处理器面市，平均每年有50款之多，数量惊人。INTEL巨人所做的贡献或许已经无法估计，商业、医疗、勘探、航空、生物技术、通信、金融和建筑行业等等，每一个行业迅猛的发展都与之结下了不解之缘。尽管眼下INTEL（英特尔）事业发展得并不十分顺利，但Pentium 4家庭处理器无疑已成为IT发展史上的一段神话。接下来就让我们在回顾中见证一下这位巨人辉煌的业绩和骄人的风采。 

　　除了核心技术的变更，Pentium 4处理器的接口也先后经历了Socket 423、Socket 478和LGA 775三个演变时期，制程技术更是从0.18微米和0.13微米过渡到了0.09微米，即进入了“纳米”时代。20至31级超长流水线使得NetBurst架构Pentium 4处理器的频率，在短短4年时间里从1.3GHz一路飙升到了3.8GHz，并且融入了SSE2、SSE3、HT超线程、EM64T和双核心等新技术。

　　第一篇章：

Willamette处理器外观

　　Willamette时期，Pentium 4处理器经历了1.3GHz、1.4GHz、1.5GHz、1.6GHz、1.7GHz、1.8GHz、1.9GHz和2.0eGHz这八个频率阶段。值得一提的是这段时间INTEL（英特尔）还伴随着价格相对较为昂贵的RDRAM内存共同前行了一段时间，但最终还是回到了SDRAM阵营中来。较为引人关注的产品莫过于Pentium 4 1.7A，Pentium 4 1.8A和Pentium 4 2.0A三款产品。其中遇到的最大竞争对手当属AMD推出的Athlon系列处理器，FPU（浮点运算单元）处理性能滞后成为了Willamette核心Pentium 4处理器的硬伤，新的SSE2指令集引入以及软件优化在某种程度上缓和了这一不足，但是至此3D处理性能较弱一直成为了INTEL处理器的软肋。由于这一时期INTEL处理器的性能提升实质上只是利用了旧时的超频游戏，因此这一阶段锁定倍频后Pentium 4处理器的超频变得很困难。正是这一原因导致其迅速退出了市场，并由新一代核心技术Northwood处理器接替。

Willamette处理器晶元照片（点击放大）

　　Willamette核心Pentium 4处理器的共性：拥有256KB二级缓存，400MHz前端总线（FSB），支持SSE2指令集，0.18微米生产工艺，集成4200万个晶体管，核心面积217平方毫米，使用铝连接晶体管。

Willamette处理器汇总

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　　第二篇章：

Northwood处理器外观

　　Northwood时期，Pentium 4处理器的L2 Cache容量由原来的256KB增至512KB，并正式开始支持DDR SDRAM内存技术。此时Pentium 4处理器大致可分为三大类：A版(对应400MHz FSB Northwood核心Pentium4)、B版(对应533MHz FSB Northwood核心Pentium4)、C版(对应800MHz FSB Northwood核心Pentium4)，并从Pentium 4 3.06GHz和所有的800MHz FSB（前端总线）Pentium 4处理器开始引入超线程技术，使得在不用增加硬件成本的基础上便可以得到更多的性能提升。Northwood Pentium4的核心电压也从Willamette的1.75V降到了1.5V，这样带来的优点是大幅降低了处理器的发热量和功耗。这一时期较为经典的处理器有400MHZ前面总线的Pentium4 1.6A、1.8A、2.0A和2.4A处理器，533MHZ前端总线的Pentium4 2.0B和2.4B，800MHZ前端总线的2.4C、2.6C、2.8C和3.06C。正是在这一时期，Pentium 4处理器的性能实现了质的飞跃，从而开始热销起来。

Northwood处理器晶元照片

　　Northwood核心Pentium 4的共性：采用了更先进的0.13微米和90纳米生产工艺，因此核心面积减小了60％，可搭配512KB或2MB二级缓存，400MHz、533MHz或800MHz前端总线（FSB），支持SSE2指令集，集成5500万个晶体管，核心面积131平方毫米，使用铜连接晶体管。

Northwood处理器汇总

　　第三篇章：

Prescott处理器外观

　　Prescott时期，Pentium 4真正进入了自己的主“芯”时代，不仅实现了Socket 478和LGA775两大平台的跨越，更是在单核心处理器的基础上衍生出了双核心处理器；同时在支持DDR内存的基础上开始引入DDR2内存技术，制程上也全线过渡到了90纳米时代。与以往Netburst架构Pentium 4处理器相比，最明显的改进之处就是将管线级数增加到了31级，本来是用于提升处理器工作频率，却因为漏电和功耗等问题的困绕而最终放弃。在Prescott核心Pentium 4中改进了原有的分支预测机制，引入了更快的执行指令单元和更先进的数据预取算法，并加入了第二代超线程技术、EIST节电技术、XD硬件防毒功能和超大容量L2缓存等。处理器产品已经不仅仅只是性能上的一种简单提升，外围实用技术的加入也开始流行起来。Prescott核心较为经典的产品有Celeron D系列处理器、Pentium 4 506、Pentium 4 630和Pentium D 820等。现在，Prescott核心Pentium 4处理器因受限于Netburst架构，而表现出来的功耗激增、浮点运算以及3D处理性能较弱等缺陷已经日益突出，这也是INTEL将全面更新处理器架构的真正原因所在。目前对手AMD已在INTEL的这些弱项上表现出了强劲的势头，Prescott处理器的历史使命也将因此完结，但做为Netburst架构中性能最强、功能最完善的Pentium 4处理器，Prescott可以给用户一个满意的答复了。

Prescott处理器晶元照片

　　Prescott核心Pentium 4的共性：生产工艺进一步升级为90纳米，可搭配512KB、1MB、2MB二级缓存，533MHz或800MHz前端总线，增加了SSE3指令集，集成1.25亿个晶体管，核心面积112平方毫米，使用铜来连接晶体管。

Prescott处理器汇总

　　编后语：

　　NetBurst微处理结构可以说是INTEL发展历程的一个缩影，追求更高更强的精神和宗旨将在摩尔定律的引导下继续前行。INTEL巨人还会再次创造IT界的神话吗？未来INTEL处理器会否真正成为一个多面手而使数字世界变得更加精彩？这一切都充满了好奇和未知之数，INTEL会超越自己的梦想吗？让我们拭目以待。

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