INTEL Pentium 4 CPU 你知多少？(1)

Pentium 4(Willamette)的介紹
英特爾公司在有些時候可以說正處于事業的頂峰。這個星期又帶給我們了一個驚喜，我們在硬件市場中期待已久的東西。在英特爾公司的年會上，出乎每個人的意料，英特爾公司宣布了他們的超前產品-Willamette即將上市。Willy就是現在的Pentium 3處理器的繼任者，它的速度將超過1GHz。
Willy到底是什么？
　　我們曾經聽到過很多有關Willy挑戰Athlon的消息，我們也曾經得到很多有關它的規格和性能的數據，但是實際上，如果我們過去聽說英特爾公司將開發這個芯片1.5GHz的版本，我們就會失笑了。也許我們過去曾經懷疑過它的存在，但是現在卻真的發生了。英特爾公司展示了它的新的品牌，新的Willy，也許我們應該稱它為Pentium4了。你可以聽到AMD的FANS為這塊芯片而哭泣，因為一般來說，它將以x86王者的身份結束Athlon時代。在我們做任何結論以前，讓我們再來看看這個英特爾公司將在今年年底推出的超速的怪物究竟神奇在什么地方。
什么使Willy這么出名？
Willy的組成部分使它達到了 快速度和好的性能。這里有一些孤注一擲的東西，它不禁使我們懷疑這個芯片是不是集結了英特爾公司所有的力量來完成的。現在讓我們先來看一下Willy好的一面。
優點
首先打動人的就是它的令人難以置信的速度。我始終不認為第一代的Willy在運行的時候能達到這個速度。有關于它將在今年第四季度發行時的速度達到1.1-1.3GHz的消息純粹是個謠言。
為了達到這個速度，英特爾公司不得不增加更深的管線。Willy的管線不會少與20級深，它使得Athlon系列和P3看起來更象G4。由于使用了這樣的深的管線，我們很容易就可以看到Willy是怎樣達到這么高的時速的。因為當一個指令收到超過20個循環時，CPU就將在每個時鐘里完成更少導致每秒鐘不得不增加循環的數量。
對于Willy來說另一個比較好的地方就是它的分支預報，這在如此深的管道中是必須的。英特爾公司同時宣布Willy中的整數單位也是以往的兩倍，達到浮點單位的速度。據aceshardware.com報道，這更象兩個抽水機。在上升和下降的時鐘邊緣它能承受嗎？以FPU兩倍的速度運做，實際上是達不到的。只要有一點降低，都意味著一部分核心性能的提高。為了幫助FPU和浮點計算速度，必須使用新的SSE2延展技術。SSE2指的是在Willy中添加舊的SSE指令和一些新的東西，其中括了所有的144項。這將去掉一些FPU的負擔，在一些高密度的程序和游戲中將表現出更好的性能。
　　Willy的另一大特色是它采用了新的總線結構。過去常常使用的是老的GTL 總線，而在Willy中將是400MHz的總線。實際上這些總線的運做速度達不到400MHz。這將是對老的總線的一大改進。那是不是所有的老的RAMBUS都完成了他們的使命了呢？英特爾公司表示只有當成對使用RAMBUS的時候才會讓Willy運行。這使得人們感覺RAMBUS實際上有這樣大的帶寬只是被較慢的Pentium 3所阻撓了它的速度。這就是一些Willy的特色，使它帶給大家的是更好的性能。但是另一方面是不是也有一些缺點呢？
缺點
有關這款芯片真正的性能我們仍然有一些疑問。首先我們需要測試它管線的長度，20階對于時速來講比較合適，但是這里面還有一些粗糙的地方。當一個或多個指令超過了20級時，它將使CPU完成20個循環。在這20個循環里，如果一些東西出錯，或在管線中出現一個錯誤，那么整條管線都將崩潰，所有的指令都將重新開始。當芯片速度達到如此高的頻率的時候也許還不會出現這種問題，但是當芯片速度降下來以后就會引起一些問題，這時分支預告就插進來了。當它進入管道以后，為了沒有錯誤出現，Willy將需要非常好的分支預測。我認為另一個問題就是英特爾公司過分強調了SSE2。由于WillyFPU的性能并沒有象人們預料的一樣好，SSE2將是可以彌補的主要方法。
但是這就帶給我們了另一個可以預見的問題，SSE2的適應性如何？根據英特爾公司和開發商的意見，SSE2廣泛支持大部分被命中的程序。如果它沒有這樣Willy將不得不在游戲和3D應用程序中使用它不太好的FPU。

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