Intel переработала ключевой элемент конструкции будущей версии процессора Pentium 4, с тем чтобы чип смог работать на более высоких скоростях, но аналитики утверждают, что поначалу это изменение вряд ли заметно улучшит его производительность.

Новый процессор Intel Pentium 4 Prescott, который будет оснащен конвейером, значительно более длинным, чем 20-ступенчатый конвейер современных Pentium 4, должен выйти в начале февраля. Некоторые источники утверждают, что в нем будет порядка 30 ступеней. Вероятно, что такое удлинение конвейера поможет Intel достичь своей цели — выпустить в 2004 году настольные чипы с тактовой частотой 4 ГГц. (По данным тех же источников, Prescott дебютирует с тактовой частотой примерно 3,4 ГГц.)

Представитель Intel не подтвердил информацию о длине конвейера Prescott, но сказал, что он действительно будет длиннее, чем у Pentium 4: «Конвейер будет больше. Если конвейер длиннее, то на каждом такте можно выполнять меньше операций и процессор работает быстрее».

Однако это изменение, вероятно, вызовет споры: критики скажут, что Intel наращивает быстродействие своих чипов напоказ. При выборе ПК потребители и многие предприятия обычно обращают внимание на быстродействие процессора, измеренное в гигагерцах. Обычно чем оно выше, тем выше и цена.

В 2000 году Intel, когда переходила с Pentium III на Pentium 4, увеличила длину конвейера с 10 ступеней до 20. Несмотря на то что удлиненный конвейер позволяет наращивать быстродействие, поначалу эта дополнительная скорость если и дает выигрыш, то минимальный. Pentium 4 1,4 ГГц, который вышел в то время, во многих приложениях работал не лучше, чем Pentium III 1 ГГц, и часто уступал тогдашнему флагману AMD — Athlon 1,2 ГГц, у которого был 15-ступенчатый конвейер.

«Все, кто жаловался на 20-ступенчатый конвейер, будут жаловаться опять, — говорит главный редактор Microprocessor Report Питер Глазковски. — Похоже, Intel понравилось увеличивать тактовую частоту при помощи более глубоких конвейеров». Глазковски считает, однако, что такой конвейер может обеспечить другие преимущества. По его словам, за пределами Intel архитектура Prescott целиком пока не ясна.

На конвейере

Конвейер — один из важных элементов конструкции микропроцессора. Чипы с коротким конвейером могут одновременно решать больше задач, но работают медленнее, выполняя меньше циклов за секунду. Удлинение конвейера позволяет процессору разбивать задачи на более мелкие, но, так как отдельных задач становится больше, совсем не обязательно, что вся работа выполняется быстрее.

К тому же более длинный конвейер может увеличивать задержки, вызванные ошибками. Если на 18-й ступени в операции произошел сбой, процессор должен восстанавливать предыдущие шаги, чтобы выполнить вычисления с правильными данными. С коротким конвейером часто приходится повторять меньше шагов. Разница наглядно видна при сравнении AMD Athlon 64 3200 и Intel Pentium 4 3,2 ГГц. Оба процессора обеспечивают примерно одинаковую производительность, но Athlon 64 с 12-ступенчатым конвейером работает с тактовой частотой 2 ГГц.

В 2003 году Intel несколько ослабила акцент на быстродействие. Тактовая частота семейства Pentium 4 повышалась всего дважды. При маркетинге мобильных процессоров Pentium M упор тоже делался больше на общую производительность, чем на скорость, измеренную в мегагерцах. И все же этот неуловимый сдвиг был вызван, скорее, практическими соображениями, чем конфликтами философии. Pentium M работает гораздо медленнее, чем Pentium 4 (и оснащен более коротким конвейером) с целью экономии энергии. «Что бы они ни говорили, им нельзя соскакивать с поезда мегагерцев», — замечает аналитик Gartner Марк Маргевикус.

Однако AMD сможет противопоставить Intel собственную магию чисел. Компания манипулирует так называемыми значениями производительности. Предполагается, что эти числа, такие как 3200, соответствуют шкале производительности, установленной AMD. Между тем они, как правило, близки к значениям тактовой частоты процессоров Pentium 4. Иными словами, если Intel выпустит Pentium 4 4 ГГц, то AMD ничто не мешает назвать свой чип Athlon 64 4000, с какой бы тактовой частотой он ни работал.

Конвейер станет не единственным усовершенствованием в Prescott, добавил представитель Intel. У этого чипа будет кэш емкостью 1 Мбайт — вместо 512-Кбайт кэша современных Pentium 4. Кроме того, у Prescott будет улучшена гиперпоточность — средство, позволяющее процессору одновременно работать с несколькими приложениями, а также добавлены новые мультимедийные инструкции для обработки видео и музыки.

Кай Шмерер (Kai Schmerer), CNET News.com, Майкл Канеллос (Michael Kanellos), ZDNet News

22 января, 2004, 12:55

ZDNET Россия