明星编辑NetBurst是Intel沿用时间最长的一代构架，以下是NetBurst结构带来的好处：
1.较快的系统总线(Faster System Bus)；
2.高级传输缓存(Advanced Transfer Cache)；
3.高级动态执行(Advanced Dynamic Execution) (包含执行追踪缓存Execution Trace Cache、高级分支预测Enhanced Branch Prediction)
4.超长管道处理技术(Hyper Pipelined Technology)；
5.快速执行引擎(Rapid Execution Engine)；
6.高级浮点以及多媒体指令集(SSE2)等等。
Pentium 4的功能模块图
当程序指令与数据一开始进入处理时，就会进入系统总线队列。Pentium 3处理器外频FSB设定在133Mhz，每时钟周期传输64位数据，提供8字节*133Mhz=1066MB/s的数据带宽；而Pentium 4处理器的系统总线虽然仅为100Mhz，同样是64位数据带宽，但由于其利用了与AGP4X相同的原理“四倍速”（即FSB400）技术，因此可传输高达3200MB/秒的数据传输速度。因此，Pentium 4处理器传输数据到系统的其他部分比目前所有的x86处理器都快，也打破了Pentium 3处理器受系统总线瓶颈的限制。其后英特尔又不断改进系统总线技术，推出了FSB533、FSB800的新规格，将数据传输速度进一步提升。
Pentium 4还提供的SSE2指令集，这套指令集增加144个全新的指令，在128bit压缩的数据，在SSE时，仅能以4个单精度浮点值的形式来处理，而在SSE2指令集，该资料能采用多种数据结构来处理：
4个单精度浮点数(SSE)
2个双精度浮点数(SSE2)
16字节数(SSE2)
8个字数(word)数(SSE2)
4个双字数(SSE2)
2个四字数(SSE2)
1个128位长的整数(SSE2)
Pentium 4的芯片内核
2000年英特尔发布了Pentium 4处理器，自此Intel来到了一个一统江湖的时代。基于Pentium 4处理器的个人电脑，可以让用户创建专业品质的影片，透过因特网传递电视品质的影像，并进行实时语音、影像通讯，实时3D渲染，快速进行MP3编码解码运算，在连接因特网时运行多个多媒体软件。
423接口的Willamette
尽管如今的Pentium4已经是众人皆知的产品，但是在其发展初期可并不是一帆风顺，第一代Willamette核心就饱受批评。对于全新的NetBurst结构而言，发挥强大的性能需要更高的主频以及强大的缓存结构，而这些都是Willamette核心所不具备的。起初P4处理器集成了4200万个晶体管，并设计有256KB二级缓存，此时的整体性能受到很大影响。然而最让Intel尴尬的是，Willamette核心的Pentium4 1.5G甚至不如Tualatin核心的Pentium III。
Socket 423与Willamette一同消亡
最初Pentium 4处理器的标准接口为Socket 423插槽，Socket 423的外形和前几种Socket类的插槽类似，对应的CPU针脚数为423。Socket 423插槽多是基于Intel 850芯片组主板，支持1.3GHz～1.8GHz的Pentium 4处理器。不过随着DDR内存的流行，英特尔又开发了支持SDRAM及DDR内存的i845芯片组，CPU插槽也改成了Socket 478，Socket 423接口也就销声匿迹了，850+Rambus成为当时最为失败的产品。
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