Pentium 4 — это не то, что должно им быть

Стала известной история о том, как прекрасная первоначальная конструкция процессора была урезана в прокрустовом ложе 0,18-микронного техпроцесса. Сначала о том, что должен был представлять собой Willamette. Один медленный и два быстрых ALU, два устройства генерации адресов, два полнофунциональных FPU, «переименовыватель» регистров и шина. Кэш: 1 Мбайт внешнего L3, 128 Кбайт L2, 16 Кбайт L1 и ETC на 12000 инструкций. Оказалось, что для того, чтобы вместить в себя эти прелести, кристалл должен быть слишком большим. А это — высокое энергопотребление, сложности при тестировании и производстве. Ну и, конечно же, запредельно высокая цена. Для уменьшения издержек при изготовлении было решено, что первые 0,18-мкм Willamette по размерам кристалла не должны сколько-нибудь превосходить первые процессоры предыдущей архитектуры P6 (Pentium Pro). Так началась «кастрация» Pentium 4, а вместе с ней и применение разных хитрых приемов для компенсации потерь в производительности.

Сначала был «одебилен» один из FPU: его предназначением стал простой перенос данных вместо MMX, SSE и SSE2. После этого сильного удара по плавающей точке скальпель коснулся кэша, и L3 не стало совсем. (Отдельный чип памяти, предположительно, SDRAM на обратной стороне процессора, потребовал бы дорогого картриджа, как для канувшего в лету Slot 1.) Для компенсации столь значительной потери в производительности при работе с памятью L2 был удвоен, а L1 — урезан наполовину, но зато стал работать на частоте процессора. За вместимость кэша исполнения разработчики стояли горой, и, с уменьшением его физического размера, вместимость осталась прежней. За счет алгоритма сжатия каждая микрооперация стала занимать меньше места, но это опять-таки сказалось на производительности. Таким образом, сегодняшний Pentium 4 — не что иное, как ущербное подобие оригинального Willamette, слишком дорогого, чтобы пойти в массы. Остается только надеяться, что с переходом на 0,13-мкм и последующими улучшениями архитектуры к главному процессору Intel вернется его первоначальная сбалансированность и красота, отнятые еще до рождения.

Источник новости: EETimes