Что такое пентиум 4 в компьютере

Обновлено: 15.01.2025

Socket 478 — эти шесть букв и три цифры у кого-то вызывают приятное чувство ностальгии, кто-то пустит слезу, кто-то ударит кулаком об стол, вспомнив зависания и тормоза, кто-то вообще подумает что это платформа AMD, ведь Intel уже 16 лет использует компоновку LGA. А автор просто возьмет и обеспечит платформе s478 самый лучший из возможных обвесов на сегодняшний день. Производитель отправил ее в утиль уже в 2004 году, выпустив в свет платформу LGA 775, а мы зарядим ей 4 Гбайт памяти DDR3-1066, видеокарту GeForce GTX 680 и современный SSD накопитель.

О материнской плате

Перед нами безымянная плата с чипсетом Intel G41, на базе которой должен находиться LGA775, об этом свидетельствует метки на текстолите, а также наличие вырезов под одноименные системы охлаждения. Чипсет, пожалуй, наиболее современный элемент данной материнской платы, он был выпущен в 2008 году. Вроде бы и удивительно, а на самом деле накладывает массу ограничений, в частности, плата принимает на борт лишь самые поздние процессоры на ядре Prescott с FSB 800 МГц, платформа не проходит POST с процессорами на основе ядер Northwood и Willamette.

Подсистема питания оставляет желать лучшего: две фазы, которые даже на заводских параметрах умудряются раскаляться свыше 100 градусов (без обдува). За звук отвечает Realtek ALC662 (5.1 HD Audio), за сеть — Realtek RTL8105E (100 Мбит). Клокер — Winbond W81395CG-GS. Галерея изображений платы:

О процессоре

Один из самых совершенных в рамках платформы — Intel Pentium 4 3.2GHz (SL7PN, ядро Prescott, 800 МГц FSB, 1 Мбайт L2 кэш). Наверняка матерый кочевник, учитывая его потрёпанный внешний вид. Разгонный потенциал данного экземпляра составляет 4,5 ГГц при охлаждении водой, но в этот раз увидеть его в деле не суждено.

Вот так он выглядит, рядом с AMD тех времен, и современным Intel

Тестовая методика и тестовые стенды

Замер температур осуществлялся с помощью утилиты HWInfo в течении 10 минут. Температура в помещении равнялась 24 градусам по Цельсию. Замер энергопотребления платформы проводился при помощи энергометра Feron TM55 в течение 10 минут в каждом режиме. Управление оборотами вентилятора — автоматическое. Бенчмарки проходились при параметрах по умолчанию на указанных в графиках пресетах. Игры тестировались при HD-разрешении 1280х720 на низком качестве настроек. Каждый тест запускался пять раз, в результатах указано среднее арифметическое, то же самое касается игр со встроенными бенчмарками. В играх без встроенного теста происходила запись телеметрии при помощи Riva Tuner Statistics Server. Для DOTA 2 использовался отрывок игры OG vs Liquid на The International 2019, игра 4, внутриигровое время 19:45–21:15 на автоматической камере. Для CS:GO использовалась карта мастерской — FPS Benchmark, прохождения теста при параметрах по умолчанию. В Quake 4 — чистый геймплей миссии «Tram Hub Station», в Crysis 2 — прохождение миссии «Dead Man Walking».

К сожалению, современные бюджетные платформы минимально обладают двумя ядрами процессора, это не очень справедливо на фоне уважаемого дона Pentium 4, но не отмажет Pentium Gold G5400 от участия в сравнении в двух режимах: одно ядро с Hyper-Threading на частоте 3,2 ГГц (идентичная частота P4), а также полноценный режим в стандартных условиях. Современную платформу AMD мы привлекать не станем, зато возьмем серую, ничем не примечательную платформу s478 на DDR и AGP, а также снова дадим возможность старому s940 workstation проявить себя, однако для честного поединка используя одиночный процессор Opteron 242 Sledgehammer (1 ядро без мультипотока, 1,6 ГГц), увидевший свет в 2003 году, почти как и испытуемый Prescott.

PIMPed Socket 478:

Oldschool Socket 478:

процессор: Intel Pentium 4 SL7PN;
охлаждение: заводской кулер Intel s478;
термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
материнская плата: Gigabyte GA-8I875;
память: Adata Vitesta DDR500 х4 (4х512 МБ, DDR-500 МГц, CL3-4-4-8);
видеокарта: Inno3D GeForce3 Titanium 200 Tornado;
накопитель: Kingston SSDNow mS200 120GB (SMS200S3/120G);
блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).

процессор: одиночный AMD Opteron 242;
охлаждение: AMD Wraith Prism;
термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
материнская плата: ASUS K8N-DL;
память: Transcend TS128MLD72V4J х4 (4х1ГБ, DDR ECC REG 400 МГц, CL3-3-3-9);
видеокарта: Zotac GeForce GTX 680 2GB (ZT-60101-10P);
накопитель: Kingston SSDNow mS200 120GB (SMS200S3/120G);
блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).

Modern LGA 1151v2:

процессор: Intel Pentium Gold G5400;
охлаждение: заводской кулер Intel (E97379-003, Delta);
термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-4;
материнская плата: ASUS ROG Maximus XI Gene;
память: HyperX Predator HX441C19PB3/8 х2 (2х8 ГБ, 4266 МГц, CL19-26-26-45-2T);
видеокарта: Zotac GeForce GTX 680 2GB (ZT-60101-10P);
накопитель: Kingston KC2000 250GB (SKC2000M8250G);
блок питания: Rosewill Hercules-1600S (1600 Вт).

Программное обеспечение: ОС Microsoft Windows 10 LTSC (1809) x64, Microsoft Windows 7 Ultimate x32, Microsoft Windows 7 Ultimate x64, GeForce Driver 391.35 (x32/x64, для Windows 7/10); MSI Afterburner 4.6.2, RTSS 7.2.3, HWInfo 6.22.

Галерея участников тестирования:

Для начала стоит показать бесполезность IGP Intel GMA X4500 на сегодняшний день:

Данная видеокарта пригодна лишь для просмотра HD-видео, нет смысла мучать ее современными задачами, и уж тем более играми. Хотя GeForce GTX 680 и не сильно спасает ситуацию. Вместо положенных

200000 очков в тесте она набрала лишь 19735. Были попытки запустить видеокарту Radeon RX Vega 56, но ни при каких обстоятельствах не удалось установить 32-битный драйвер, хотя, как минимум, скриншот валидации полагается.

Поэтому, как и в прошлый раз, будет использована GeForce GTX 680. Сумрачная инженерия секретных подвалов Чунцина дала возможность собрать наш тестовый стенд в его текущем виде, но не дала возможность разгона. Может именно поэтому на плате запускаются лишь процессоры Prescott, ведь отклони шину на 199 или 201 МГц — система намертво зависает. Еще один аргумент в пользу теории — клокер способен работать в диапазоне частот 133–400 МГц.

Как ведет себя типичный SSD на такой платформе?

Сил заводского Prescott не хватает для раскрытия полного потенциала SSD, но этого хватит для обеспечения минимальных задержек системного накопителя.

Windows 10 не установить, процессор не поддерживает NX (Execute Disable Bit).

Ходят легенды о том, что существуют специфичные модели, имеющие поддержку NX, но они настолько же редки, как и процессоры s478 с поддержкой x64. И если последних наберется три вида — SL7Q8 Pentium 4 3.4GHz, SL7QB Pentium 4 3.2GHz, SL8JX Pentium 4 2.8GHz, все на ядре Prescott, то процессор поддерживающий NX один — тот самый SL8JX. Не самый быстрый, надо заметить. Как насчет назвать его спец-версией под клиента, вроде Intel Blackops CPU?

Когда дело коснется браузеров — мы увидим такую картину:

Почти двойное превосходство Pentium Gold G5400 с идентичной частотой и одним рабочим ядром над испытуемым, но не спешите смеяться, взгляните как помог объем и скорость памяти DDR3, есть отрыв от Opteron и каноничной среды обитания. Кстати, насчет каноничной среды обитания, во времена актуальности платформы найти материнскую плату с поддержкой PCI Express было невозможно. Лишь после выхода LGA 775 наши любимые очумелые инженеры ASRock и Biostar выпустили специфичные решения на чипсетах VIA с одновременной поддержкой DDR1/DDR2 памяти и AGP/PCIe, а также более актуальные Intel 945GC и Intel G31 на базе только DDR2 и PCIe. А франкенштейн P4 Combo даже сейчас внушает ужас современным маркетологам Intel, переиздающим сокет раз за разом. Галерея таких плат прилагается:

AsRock P4 Combo, AsRock P4i945GC, AsRock P4Dual-915GL, AsRock P4Dual-880Pro, Biostar G31-M4, ITZR g41fbal2.

При наличии современной видеокарты можно спокойно смотреть видео Full HD, и YouTube в 720p. В первом случае нагрузка на CPU низкая и держится в пределах 15–20%.

1080p перебор для процессора, почти 90% потери кадров.

Для тех, кто забыл, максимум на что можно рассчитывать в режиме Software Render — 480p, и это предел возможностей, загрузка CPU в районе 80%.

Раз уж на борту GeForce GTX 680 — посмотрим, насколько Pentium 4 может утилизировать мощь.

Сильно… Заводская GeForce GTX 680 набирает минимум

7000 очков GPU Score, но посмотрим на это с другой стороны. Можно с абсолютно чистой совестью выключить СО любой современной видеокарты и не переживать за перегрев и шум, нагрузка ведь 10–20% от максимума. К тому же у пользователя будет аппаратный детектор скрытого майнинга силами GPU! Т.к. сам процессор не может нагрузить видеокарту сколь-нибудь значительно — резкое ускорение турбины при 100% нагрузке GPU сразу же выдаст себя. Как тебе такое, Илон Маск?

Память DDR3 в теории должна значительно ускорить общую производительность платформы, но по факту она почти не оторвалась от DDR. Разберем детально на примере соседней платформы Socket 940:

Преимущество за чтением и копированием. Задержки и запись хуже у DDR3. Влияние оказывает подход Intel, размещение контроллера памяти в NB, а значит сдерживающим фактором выступала системная шина, связывающая процессор с северным мостом. Для памяти SDR влияния нет, на DDR это почти не заметно (для серверов и топовых комплектов уже было заметно), для DDR2 заметно, а DDR3, будем честны, ни в какие ворота. В долгосрочной перспективе такой подход проиграл, практический толк от скоростной памяти — минимален и специфичен. Хорошо, что Intel это поняла, и уже в LGA 1366/1156 мы увидели IMC внутри CPU (где на тех же 800 МГц и JEDEC-таймингах можно было видеть средние скорости уровня 8 Гбайт/с). Вот такую скорость можно развить, используя память DDR:

Результат польского оверклокера Woomack — 6,29 Гбайт/с в среднем

Итого, превосходство по всем показателям над памятью из будущего. Половину успеха обеспечила шина FSB на частоте 1113 МГц, вместо положенных 800. Какую память Prescott не подавай — без ручных манипуляций ее потенциал не раскрыть.

Энергопотребление и нагрев никогда небыли сильными сторонами Pentium 4, прокачка платформы не спасла ситуацию. Обращаем внимание на то, что каноничная платформа использует другую видеокарту, т.к. в нее невозможно установить адаптер PCIe.

Температуры должны были стать ниже, однако они увеличились. Виной тому определенно находящиеся недалеко фазы питания, которые значительно нагревают окружающее пространство и текстолит.

Тестирование бенчмарками и играми

Начнем с комплексного бенчмарка. Все же прокачанному Pentium 4 помогает более скоростной контроллер SATA, большее количество оперативной памяти и наличие GeForce GTX 680.

Отменная иллюстрация разницы силы одного отдельного ядра сквозь поколения.

В случае с архивацией прокачанному P4 лучше дается сжатие, чем распаковка, что нетипично.

P4 чувствует себя очень неловко в современном мире.

Игры позапрошлого десятилетия, скорее всего, не столкнутся с проблемами, если не задавать высокое разрешение.

But can it run Crysis? — Nope. К сожалению нет. Да и в целом некоторые игры уже сходу отказываются запускаться. Вот, например, ошибка Dirt 3:

А на сегодняшний день у него совсем нет шансов.

Вывод

В наше время толку от Pentium 4 крайне мало, даже будучи осовремененным он не расцветает, тестирование расставило все точки. Стоит отдать должное чрезвычайной адаптивности платформы, судите сами, в рамках Socket 478 побывало пять видов оперативной памяти — SDR, DDR, DDR2, DDR3, RIMM (Rambus). Пожалуй, ни одна другая таким похвастаться не может. Здорово развлечь себя сборкой старого компьютера ценой в пару чизбургеров, но это единственное, что с ним можно нынче сделать, ведь к решению сегодняшних задач он почти не пригоден…

В обсуждении материала предлагаю выбрать вектор дальнейшего развития материалов подобного плана. В сторону 90-х, например, Pentium Pro, двойной Slot 1. Или в сторону 10-х, например, двойной LGA 771 или разблокировка 2-ядерного Phenom в 6-ядерный.

В прошлом году Intel выпустила новое ядро — Prescott — для Pentium 4 , особенностью которого стал 90 -нм техпроцесс, кэш 2-го уровня возрос до 1 Мбайт, кроме того, появился набор инструкций SSE3 . Одновременно на суд общественности был представлен Pentium 4 Extreme Edition 3,4 ГГц с 2 Мбайт кэша 3-го уровня. Летом была объявлена платформа Socket 775 , которая заинтересовала нас тем, что ножки с процессора “перешли” на сокет. Вместе с новым разъемом мы получили и чипсеты i915 и i925 , набор функций которых приятно порадовал всех: DDR2 SDRAM , PCI Express для графики и периферии, звук HDA , WLAN , Matrix RAID и т.д. Примерно в то же время Intel ввела модельные номера, до этого этим баловалась только AMD . И нам пришлось привыкать к линейке Celeron 3xx , Pentium 4 5xx .

Однако у нового ядра Prescott были проблемы с высоким тепловыделением, которое достигало 115 Вт для топовых моделей. При этом производительность по сравнению с ядром Northwood практически не увеличилась. Конкуренты меж тем не спали, AMD представила ядро Winchester , которое отличалось низким тепловыделением. Кроме того, компания подкупала пользователей технологиями Cool'n'Quiet (снижение частоты и напряжения при малых нагрузках), NX-bit (запрет выполнения кода на переполнение буфера) и x86-64 (64-битные расширения).

В итоге Prescott дорабатывали много раз и на свет появилось очень много степпингов процессора. Спустя некоторое время инженеры Intel представили хорошо сбалансированные процессоры со степпингом E0 . Появившаяся технология Thermal Monitoring 2 улучшила защиту от перегрева — процессор стал снижать частоту и напряжение, если тепловыделение достигнет критического предела. Подобный подход лучше троттлинга (Throttling), когда процессор в той же ситуации пропускал тактовые импульсы. Впрочем, он по-прежнему включается, но в экстремальных случаях. Технология Thermal Monitoring 2 может работать и в режиме бездействия для снижения тепловыделения, но для этого нужно установить Service Pack 2 . В новом степпинге появился XD-bit , выполняющий функцию запрета выполнения вредоносного кода, для этого SP2 также необходим. Процессоры с поддержкой этой фишки получили суффикс J . Появление 64 -битных расширений EM64T в степпинге E0 для 500-й линейки мы так и не увидели.

Однако вспомним про AMD, которая к тому времени представила процессоры Athlon 64 4000+ и FX-55 . Последний оказался лучшим процессором для геймеров, показывая экстремальную производительность в играх. На этот выпад Intel ответила выпуском чипсета i925XE и Pentium 4 Extreme Edition 3,46 ГГц с системной шиной 1066 МГц. Другие характеристики нового P4 EE не изменились: кэш L2 512 Кбайт, L3 — 2 Мбайт (ядро Gallatin ). Увы, при экстремальной цене $ 999 новичок проигрывал FX-55 в большинстве игровых тестов.

Вот, вкратце, ситуация на начало 2005 года.

Технология SpeedStep позволяет Windows программно использовать интерфейс ACPI для уменьшения тактовой частоты процессора до 2,8 ГГц при низкой нагрузке. Для работы SpeedStep необходимы следующие условия:

процессор должен поддерживать SpeedStep;
материнская плата и BIOS должны поддерживать SpeedStep;
должна быть установлена система Windows XP Service Pack 2;
необходимо выбрать мобильную схему энергопотребления под Windows.

Наша материнская плата ASUS P5AD2-E Platinum (i925XE) обеспечивает полную поддержку SpeedStep.

Итог по SpeedStep будет таков: для игр его лучше вообще отключать, а для офисной и другой работы — включать. Тогда процессор будет работать на меньших частотах и выделять меньше тепла.

ASUS P5AD2-E Platinum поддерживает все функции, которые заложены в Pentium 4 6xx.

Самое главное отличие новых Pentium 6xx — увеличение кэша L2 до 2 Мбайт. Вся новая серия процессоров поддерживает XD-bit. Технология управления энергопотреблением еще улучшилась: если степпинг E0 мог похвастаться Thermal Monitoring 2, то у новых процессоров добавилась технология Enhanced SpeedStep , которая ранее использовалась только в мобильных процессорах компании. Она позволяет снижать напряжение и частоту, если нагрузка на процессор невелика. Главное отличие между двумя технологиями заключается в том, что “инициатором” снижения частоты в последнем случае выступает операционная система, а не процессор.

Все Pentium 6xx поддерживают 64-битные расширения EM64T (аналог расширений x86-64 от AMD). Впрочем, эта особенность может быть полезна только при использовании Windows XP 64-bit Edition . Но даже после официального появления этой ОС проблемы для пользователей AMD и Intel не закончатся: дело в том, что прирост производительности вы получите, только если ОС, драйвера и программы будут 64-битными. А вот с этим большие проблемы и даже сложно сказать, когда мы сможем воспользоваться плодами новой технологии. С другой стороны, если Intel взялась за это дело, то процесс пойдет гораздо быстрее.

Стоит еще сказать, что технология EM64T будет встречаться и в некоторых моделях серии 5xx (с “единичками” в конце номера), а вот Enhanced Speed Step останется эксклюзивной чертой линейки 6xx.

Физически кристалл линейки Pentium 4 6xx существенно больше, чем у 5xx: 169 миллионов транзисторов и 135 мм 2 против 125 миллионов и 112 мм 2 .

Достаточно интересна новая модель P4 Extreme Edition. К сожалению, Pentium 4 Extreme Edition 3,46 ГГц, вышедший в ноябре 2004-го, так и не оправдал надежд, поэтому был списан в утиль. На смену ему пришел новый P4 Extreme Edition 3,73 ГГц, который представляет из себя обычный процессор линейки 6xx, но с частотой системной шины 1066 МГц. Кэш 2-го уровня составляет все те же 2 Мбайт, а вот с кэшем 3-го уровня пришлось распрощаться.

Стоит отметить, что линейка 6хх будет дороже 500-х моделей при равных тактовых частотах.

На протяжении многих лет мы привыкли к тому, что производители процессоров регулярно радовали нас увеличением тактовых частот — этот показатель стоял во главе угла. К концу 2004 года Intel планировала выпустить Pentium 4 с частотой 4 ГГц, но он так и не появился. Инженеры и руководство компании осознали, что не в гигагерцах счастье да и просто невозможно гнать частоту постоянно, тем более что ее увеличение не ведет к пропорциональному росту производительности системы.

У AMD ситуация похожа: вряд ли в этом году мы увидим процессор, который перешагнет порог в 3 ГГц. Да и зачем это нужно, если современные Athlon 64 со скоростями до 2,6 ГГц успешно конкурируют с продукцией Intel.

Обе компании сегодня работают над повышением эффективности и производительности своих процессоров за счет использования новых технологий, расширения их функций. Гонка за тактовыми частотами окончена. Собственно, 6хх-серия стала прекрасным тому примером.

600-й он и в Африке 600-й — высший класс!

Если сравнивать линейки 5хх и 6хх, то заключение будет вполне определенным: новые версии процессоров лучше, хотя удвоенный размер кэша не особо влияет на производительность. Зато благодаря функциям EM64T, XD-bit, Thermal Monitoring 2, Enhanced SpeedStep новые Pentium 4 выглядят очень перспективно. Большая производительность, внушительный набор дополнительных функций и разумное энергопотребление существенно меняют картину. Тем более что новинки полностью совместимы с уже привычными материнскими платами под Socket 775, единственное, что вам может потребоваться сделать, так это обновить BIOS.

До этого момента Intel можно было обвинить в некоторой медлительности внедрения новых технологий: AMD гораздо раньше реализовала 64-битные расширения, хотя реальное преимущество от нее до сих пор не очевидно. NX-bit и Cool'n'Quiet владельцы AMD также увидели довольно давно.

Впрочем, остается непонятным, почему Intel объявила столь высокую цену на новые процессоры: они существенно дороже старых версий.

Так или иначе, но в ближайшие месяцы от Intel стоит ждать куда более кардинальных обновлений линейки Pentium 4 — двухъядерные процессоры, технология виртуализации Vanderpool (VT) и многое другое.

Мне всегда казалось, что Pentium 4 никто не любит. По разным причинам. Тупиковая архитектура, высокое тепловыделение, проприетарная и дорогая оперативная память для процессоров первого поколения. Сейчас этот процессор находится где-то посередине между категориями «старый хлам» и «теплое ностальгическое ретро». Но и находится запросто, повсеместно и за копейки, если не считать раритетов и топчика. Если из компьютеров на базе следующей десктопной архитектуры Intel Core 2 еще что-то можно выжать в современном софте, то на «четвертом пне» без шансов, не взлетит. В общем, надо брать, решил я, и уже на следующий день стал владельцем двух материнских плат, трех процессоров, колоды планок оперативной памяти, кулеров, блоков питания: это действительно было легко.

Собирать компьютер на базе Pentium 4 по лучшим рекомендациям 15-летней давности я буду чуть позже (советы по правильной сборке в духе времени приветствуются). Эта статья — попытка расставить в эпохе Pentium 4 временные метки, определить, что с этим процессором было не так, а что — так. Плюс результаты экспериментов с реальным железом, немного впечатлений из современности и воспоминаний из прошлого. И бенчмарки конечно, куда же без них.

Дневник коллекционера старых железок я веду в Телеграмме.

Willamette и RDRAM
— Анонс: Ноябрь 2000, 20 лет назад
— Техпроцесс: 180 нанометров
— Частота: 1,3-2,0 Ггц
— TDP: 50-75 Ватт
— Объем кэш-памяти L2: 256 кБ
— Частота системной шины: 100 Мгц, 3200 МБ/c

Выношу особую благодарность сайту IXBT за сохранение архива статей с оригинальными ссылками. Незадолго до официального анонса там опубликовано (в двух частях) подробное описание новой архитектуры NetBurst, основе Pentium 4, и сравнение с предыдущими процессорами Pentium III на базе архитектуры P6. Важные нововведения в NetBurst — это «длинный» вычислительный конвейер из 20 уровней, поддержка нового набора команд SSE2, системная шина, выполняющая четыре транзакции за такт, работа арифметико-логических блоков на удвоенной частоте. 20 ноября 2000 года выпускаются процессоры с частотой 1,4 и 1,5 Ггц. Для сравнения, максимальная частота процессора Pentium 3 Coppermine на тот момент — 1,13 Ггц. В тот же день IXBT публикует фотографии процессора и результаты тестов с общим вердиктом: ¯\_(ツ)_/¯.

Pentium 4 1.4 сравнивается с Pentium 3 1Ггц и эти две системы показывают примерно одинаковый результат — в одном бенчмарке немного вырывается вперед старый процессор, в другом — небольшое преимущество у нового. В общем, было не очень понятно, где прорыв. Очевидно быстрее Pentium 4 оказался только в тесте на сжатие аудиоданных. В первый год своей жизни новый флагман компании Intel был сомнительным выбором, тем более что третий пентиум в 2001 году перевыпустили на новом техпроцессе 130нм и довели частоту до 1.4 Ггц. Особенностью архитектуры Netburst и того самого «сверхдлинного» конвейера стал потенциал по дальнейшему увеличению частоты. В августе 2001 года частота процессоров Pentium 4 доведена до 2 гигагерц. Что касается преимущества в бенчмарках и реальном софте, то как правило все зависело от желания разработчиков оптимизировать ПО под новую архитектуру.

В том же августе 2001 года я покупаю компьютер на базе Pentium III, имея достаточно смутное представление о том, что вообще происходит на рынке персональных систем. Ориентируюсь по рекламным плакатам (ватман, фломастеры) на Савеловском рынке, что как бы не является объективным источником информации. Понятно одно: «четвертый пентиум» я не могу себе позволить при всем желании — слишком дорого. Мой предыдущий ПК — 386-й, и по сравнению с ним любое новое железо оказывается лучше. Смущает непонятная память RDRAM, с которой P4 годом ранее поступает в продажу: в прессе пишут о чрезмерном нагреве и малых преимуществах по сравнению с памятью SDRAM. В 2020 году комбинация процессора на «тупиковой» архитектуре с тупиковым же стандартом памяти — достойный повод для строительства ретроПК, но у меня другие приоритеты.

С частотами 2 и более гигагерц Pentium 4 второго поколения нужно сравнивать уже не с устаревающими Pentium 3, а с конкурентом от компании AMD, процессором Athlon XP. AMD стабильно отставала от Intel по максимальной частоте своих процессоров, что не мешало им показывать достойные результаты в бенчмарках. Убедить обычного потребителя, привыкшего оценивать компьютеры по частоте процессора, что все несколько сложнее, было сложно. AMD активно использует Performance Rating — это когда процессор с частотой 2100 Мгц называется «Ahtlon XP 3000+». Этот рейтинг намекал на частоту процессора Pentium 4 с похожей производительностью, хотя официально AMD никогда не признавала эту связь.

С процессорами Northwood компания Intel отказывается от памяти Rambus DRAM. Новые чипсеты работают с DDR SDRAM. Растет частота системной шины, а с ней и скорость работы с оперативной памятью: в мае 2002 года выпускаются процессоры с частотой FSB 133 Мгц, годом позже — 200 Мгц. В ноябре 2002 года появляется еще одно нововведение: технология Hyper-Threading, позволяющая дополнительно загрузить вычислительный конвейер за счет виртуального второго процессорного ядра. В моей компьютерной реальности того же года я на какое-то время вообще остаюсь без компьютера, а потом собираю из чего попало устаревший, но вполне пригодный для любых задач десктоп на базе Pentium II.

В декабре 2020 года я покупаю набор из системной платы Asus P4PE, процессора Pentium 4 Northwood 2,4 Ггц (SL6EU, частота FSB 133 Мгц) и гигабайта оперативной памяти DDR.

Это не самая бюджетная материнская плата, но и не «премиум». Чипсет i845, встроенный звук и 100-мегабитный сетевой интерфейс. На плате предусмотрено место под контроллер SATA, но он не распаян, поэтому я подключаю к плате жесткий диск IDE на 320 гигабайт.

Слот для видеокарты — стандарта AGP 4x, и таких в моей коллекции пока нет. Зато есть странное, но работающее решение: GeForce 6200 512 МБ с разъемом PCI и пассивным охлаждением. Синий слот на плате — место для установки WiFi-модуля, который Asus продает в нагрузку к плате.

Я не ставил перед собой задачу проводить научное исследование производительности старого процессора: для этого пришлось бы добывать много вариантов матплат и CPU. Но впечатление составить хотелось, поэтому выберу относительно современный бенчмарк Geekbench 4. Вот результаты:

Процессор еще не поддерживает Hyper-Threading, результаты в многозадачном тесте чуть хуже, чем в однозадачном. Пока запомним эти цифры, а заодно отметим временные рамки: середина 2002 года. В любом случае это неплохой прогресс за два года: начали с 1,7 Ггц, а в конце 2002-го уже перешагнули рубеж в 3 гигагерца. Уже в 2000 году технические издания пишут о достижении частоты в 10 гигагерц к 2005 году. Я не нашел официальных заявлений Intel с такой цифрой, судя по всему прогноз озвучивался кулуарно. Но скорее всего план такой и был: если техпроцесс в 130 нанометров позволяет 3 гигагерца, значит на 90нм сделаем шесть, и так далее. Простая и понятная схема повышения производительности.

Горячий Prescott
— Анонс: Февраль 2004, 16 лет назад
— Техпроцесс: 90 нанометров
— Частота: 2,4-3,8 Ггц
— TDP: 84-115 Ватт
— Объем кэш-памяти L2: 1024-2048 кБ
— Частота системной шины: 133-200 Мгц, 4256-6400 МБ/c (редкие модели до 266 Мгц)

Просто так взять и поменять процессор Intel на новый в начале нулевых у вас не получится. Сначала Socket 423 меняется на Socket 478. В этом конструктиве выпускаются как процессоры Northwood, так и Prescott, но в моей плате Asus P4PE ранней ревизии Prescott не работает, хотя она поддерживает частоту системной шины в 200 Мгц. У AMD с обратной совместимостью дела обстоят получше. В феврале 2004 года IXBT разбирает нововведения в Pentium 4 Prescott: тут не только новый техпроцесс. Увеличена длина конвейера, с 20 до 31 ступени, в попытке найти потенциал для разгона. Увеличен до одного мегабайта кэш второго уровня, позднее появятся процессоры с двумя мегабайтами кэш-памяти. Внедрены новые инструкции SSE3. Добавляется технология EM64T — на процессоры теперь можно устанавливать 64-битные ОС. AMD переходит на 64 разряда раньше, а потом она первой выпустит потребительские двуядерные CPU. В той же статье процессор сравнивается с Northwood аналогичной частоты и AMD Ahtlon 64 3400+. Результаты такие же, как в 2000 году: где-то лучше предшественника, где-то хуже. Общий вердикт: "ядро Prescott в целом медленнее Northwood".

Если бы повторилась ситуация 2000-2002 годов, то это бы не стало проблемой: быстро выходим на рубеж в 4-5 гигагерц, и оставляем старые процессоры и конкурентов далеко позади. Но нет: даже по официальным спецификациям Prescott получились очень горячие. А частота в конце 2004 года была доведена до 3,8 гигагерц: этот рекорд задержится на несколько лет. Имевшийся в планах Pentium 4 580 с частотой 4 гигагерца был отменен. Никаких 10 гигагерц и близко не случилось. Хочется сказать: уперлись в физические ограничения, но это не совсем так. До начала 2010-х Pentium 4 — любимая игрушка оверклокеров. На сайте HWBot основанный на архитектуре NetBurst Intel Celeron D 352 до сих пор на 5 месте по максимальной частоте — 8543 мегагерца. Полноценный Pentium 4 смогли разогнать до 8179 мегагерц. Но разгон и способность решать задачи пользователя — это совершенно разные вещи. Пользователю не нужно охлаждение жидким азотом, он не хочет изучать, как снимать с процессора крышку-термораспределитель. А ведь такой простой был план.

В конце 2004 года произошло еще одно событие: процессоры Intel перешли на новый Socket 775. Впервые процессоры были лишены ног, они переехали на ответную часть сокета на материнской плате. Socket 775 на удивление долго продержался на рынке, и сейчас скорее ассоциируется с платформой Intel Core 2. Я покупаю еще один набор: материнскую плату Asus P5GD1, процессор Pentium 4 и три гигабайта оперативной памяти четырьмя модулями DDR1. Это почти современность: слот PCI Express для видеокарты, встроенный звук с возможностью подключения многоканальной акустики (в середине нулевых это было модно), чуть более удобный кулер с четырьмя креплениями. Плата снова бюджетная, но уже есть SATA, дополнительный контроллер IDE, разъемы для портов USB и звука на передней панели. Нет возможностей разгона, никаких. Но нам пока и не надо.

Вместе с платой шел процессор Intel Pentium 4 поколения Cedar Mill 2006 года. Это «последнее прости» архитектуры NetBurst АКА «Prescott нормального человека»: техпроцесс 65 нанометров, 2 мегабайта кэш-памяти, TDP в пределах разумного, частоты от 3 до 3,6 Ггц. Но я добываю настоящий, тот самый огненный Prescott с частотой 3,4 гигагерц. Заодно поменяю видеокарту на «нормальную» GeForce 6800. У нее ужасно злобный мелкий кулер, который хочется сразу поменять на что-то более приличное.

Посмотрим, что процессоры покажут в бенчмарках:

Собирая Pentium 4 как ретросистему хочется изобразить что-то этакое, и найти если не самый мощный, то какой-то редкий процессор этой модели. Выбор большой. Во-первых, можно упомянуть Intel Pentium D: позднейшее развитие Prescott в двуядерном исполнении. На нем можно построить самый горячий Pentium 4 с официальным TDP в 130 Ватт для моделей с частотой 3,2-3,6 гигагерц. Он же будет максимально приближен к компьютерам соврменности, а заодно неплохо обогреет ваш кабинет зимой. Во-вторых, это тот самый Pentium 4 с исторически максимальной частотой 3,8 гигагерц. Наконец, это Pentium 4 серии Extreme Edition: они появлялись каждый раз, когда AMD готова была представить очередного флагмана, и Intel хоть на полсантиметра, но пыталась обогнать конкурента. Ранние P4EE вовсе были основаны на ядре Gallatin с техпроцессом 130нм, позаимствованном из Intel Xeon. Особый интерес представляют Pentium 4 EE с частотой системной шины в 266 Мгц — таких было только два. Найти любой экстремальный Pentium достаточно нелегко, в розницу они шли по

1300 долларов по сравнению с

500 за «обычный топчик». Желающих поменять деньги на тепло было немного. Доказательством тому служит данный лот на eBay:

Я пожалуй не буду гнаться за редкими модификациями — все равно это не имеет особого смысла. Планирую остановиться на поздних Pentium 4 с нормальным тепловыделением, и возможно даже попробовать умеренный разгон — так скорее всего получится достичь тех самых 3,8 Ггц (или высокой пропускной способности FSB) гораздо проще и дешевле. Но это не точно, возможно придется пострадать.

Еще одна «дичь» — это переходник с Socket 479 (мобильные Pentium M) на Socket 478 (десктопные матплаты). Разгон такого полустационарного ПК показывал отличные результаты. Мой потихоньку устаревающий, но еще современный ноутбук ThinkPad T480 с Core i7 восьмого поколения выдает в Geekbench 4 больше 5000 баллов, при максимальной частоте в 4 Ггц. Правильно будет сравнивать с результатами хороших десктопных процессоров, и а это примерно 10 тысяч баллов. Рост производительности в 10 раз (на ядро, а их теперь много) за c 2005 по 2020 год. Сравните это с приростом в 300 раз (по моим собственным измерениям) с 1992 по 2001.

В 2005 году у Intel «были проблемы»: что-то не задалось с архитектурой NetBurst, конкуренты наступают, как внешние, так и внутренние — в виде того самого мобильного Pentium M, наследника процессоров Pentium Pro из девяностых. В июле 2006 года компания выпускает процессоры Intel Core 2, также имеющие в родственниках древнюю архитектуру P6. Стартовая частота по меркам Netburst смешная — 1,87-2,67 Ггц, но производительность выше, энергопотребление заметно ниже. В 2007 году выходят первые четырехядерные процессоры. Я же в 2005 году покупаю-таки свой компьютер на базе Pentium 4, за что меня критикуют подкованные в технике знакомые — зря купил, поздновато. И они, конечно, были правы.

Хотя Pentium 4 стали тупиковой ветвью процессоростроения, обеспечивали сомнительный прирост производительности от поколения к поколению, именно в это время компьютеры окончательно приобрели современные черты. Стали по-настоящему мультимедийными, расправляясь с видео и музыкальным контентом без всяких проблем. Выросли с единиц до сотен гигабайт объемы жестких дисков, появились первые твердотельные накопители. Наконец, в эпоху моей ретровидеокарты GeForce 6800 выпущены знаковые игры, в которые лично я до сих пор играю: Half-Life 2, Far Cry, GTA San Andreas. Важны не только возможности процессора, но и производительность всей периферии, доступность скоростного интернета. Бурное развитие всей компьютерной экосистемы, пока еще вращавшейся вокруг персонального компьютера, чаще настольного, чем портативного, пришлось как раз на начало нулевых. Это интересная эпоха.

О любви. В своем телеграм-канале я провел опрос о субъективном отношении к Pentium 4. И большинство все же отнесло его к категории «приятное ретро». Время идет, скоро и системы на базе Core 2 перейдут в эту категорию, а ведь на них даже работает современный веб. И еще: «проблемы» у Intel наблюдаются и сейчас. И с переходом на новый техпроцесс, и ростом производительности по сравнению с предыдущими поколениями. Все это уже было 15 лет назад, и тогда Intel справилась. Правда тогда традиционным для x86 рынкам десктопов и серверов не угрожала архитектура ARM.

У меня же начинается приятное строительство ретрокомпьютера из ретрокомплектующих. В следующей статье: чуть более элитная конфигурация Pentium 4, больше бенчмарков и попытка вернуть мой 2005 год.

Линейка процессоров Intel Pentium 4 считается самой удачной по сравнению с другими модификациями производителя, ведь в течение многих лет работы она доказала право на своё существование. В данной статье читатель сможет узнать, чем же так хороши эти процессоры, узнает их технические характеристики, а тестирование и отзывы помогут потенциальному покупателю определиться с выбором на рынке компьютерных комплектующих.

Гонка за частотами

Как показывает история, поколения процессоров сменялись одно за другим благодаря гонке производителей за частотами. Естественно, внедрялись также новые технологии, но они были не на первом плане. И пользователи, и производители понимали, что настанет день, когда эффективная частота процессора будет достигнута, и это случилось после появления четвёртого поколения Intel Pentium. 4 GHz – частота работы одного ядра - стала пределом. Кристаллу для работы требовалось слишком много электроэнергии. Соответственно, и рассеиваемая мощность в виде колоссального тепловыделения ставила под сомнение работу всей системы.

Все последующие модификации процессоров Intel, а также аналоги конкурентов стали производиться в пределах 4 ГГц. Тут уже вспомнили про технологии с использованием нескольких ядер и внедрение специальных инструкций, которые способны оптимизировать работу по обработке данных в целом.

Первый блин комом

В сфере высоких технологий монополия на рынке ни к чему хорошему привести не может, в этом уже убедились многие производители электроники на собственном опыте (диски DVD-R были заменены на DVD+R, а ZIP-дисковод вообще канул в Лету). Однако компании Intel и Rambus решили всё-таки хорошо заработать и выпустили совместный многообещающий продукт. Так на рынке появился первый процессор Intel Pentium 4, который работал на Socket 423 и на очень высокой скорости общался с оперативной памятью Rambus. Естественно, многие пользователи пожелали стать владельцами самого быстрого компьютера в мире.

Стать монополистами на рынке двум компаниям помешало открытие двухканального режима памяти. Проведённые тестирования новинки показали колоссальный прирост производительности. Новой технологией тут же заинтересовались все производители компьютерных комплектующих. А первый процессор Pentium 4 вместе с сокетом 423 стал историей, ведь производитель не обеспечил платформу возможностью модернизации. На данный момент комплектующие под эту платформу востребованы, как оказалось, ряд государственных предприятий успели закупить сверхбыстрые компьютеры. Естественно, замена комплектующих на порядок дешевле полного апгрейда.

Шаг в правильном направлении

У многих владельцев персональных компьютеров, которые не играют в игры, а предпочитают работать с документацией и просматривать мультимедиа контент, до сих пор установлен Intel Pentium 4 (Socket 478). Миллионы тестов, проведённых профессионалами и энтузиастами, показывают, что мощности данной платформы достаточно для всех задач рядового пользователя.

Данная платформа использует две модификации ядер: Willamette и Prescott. Судя по характеристикам, отличия между двумя процессорами незначительные, в последней модификации добавлена поддержка 13 новых инструкций для оптимизации данных, получивших краткое название SSE3. Частотный диапазон работы кристаллов находится в пределах 1,4-3,4 ГГц, что, по сути, и удовлетворяет требования рынка. Производитель рискнул ввести дополнительную ветку процессоров под сокет 478, которые должны были привлечь внимание любителей игр и оверлокеров. Новая линейка получила название Intel Pentium 4 CPU Extreme Edition.

Преимущества и недостатки 478 сокета

Судя по отзывам ИТ-специалистов, процессор Intel Pentium 4, работающий на платформе 478 сокета, является до сих пор довольно востребованным. Не каждый владелец компьютера может позволить себе модернизацию, которая требует приобретения трёх базовых комплектующих (материнская плата, процессор и оперативная память). Ведь для большинства задач, для улучшения производительности всей системы достаточно установить более мощный кристалл. Благо вторичный рынок ими переполнен, ведь процессор намного долговечнее той же материнской платы.

И если производить апгрейд, то внимание нужно уделить самым мощным представителям в данной категории Extreme Edition, которые до сих пор показывают достойные результаты в тестах на производительность. Недостатком мощных процессоров под Socket 478 является большая рассеиваемая мощность, которая требует хорошего охлаждения. Поэтому к расходам пользователя добавится и необходимость приобретения достойного кулера.

Процессоры по низкой цене

Читатель однозначно сталкивался на рынке с моделями процессоров Intel Pentium 4, имеющих в маркировке надпись Celeron. По сути – это младшая линейка устройств, которая обладает меньшей мощностью за счёт уменьшения инструкций и отключения блоков внутренней памяти микропроцессора (кэш). Рынок Intel Celeron нацелен на пользователей, которым прежде всего важна цена компьютера, а не его производительность.

Среди пользователей бытует мнение, что младшая линейка процессоров является отбраковкой в процессе производства кристаллов Intel Pentium 4. Истоком данного предположения является ажиотаж на рынке в далёком 1999 году, когда группа энтузиастов доказала общественности, что Pentium 2 и его младшая модель Celeron являются одним и тем же процессором. Однако за прошедшие годы ситуация в корне изменилась, и производитель имеет отдельную линию по выпуску недорогого устройства для нетребовательных покупателей. К тому же нельзя забывать о конкуренте AMD, который претендует на то, чтобы вытеснить компанию Intel с рынка. Соответственно, все ценовые ниши должны быть заняты достойной продукцией.

Новый виток эволюции

Многие специалисты в области компьютерных технологий считают, что именно появление на рынке процессора Intel Pentium 4 Prescott открыло эпоху устройств с несколькими ядрами и завершило гонку за гигагерцами. С появлением новых технологий производителю пришлось перейти на сокет 775, который и помог раскрыть потенциал всех персональных компьютеров в работе с ресурсоёмкими программами и динамическими играми. По статистике, более 50% всех компьютеров на планете работают на легендарном разъёме Socket 775 от компании Intel.

Появление процессора Intel Pentium D привело к ажиотажу на рынке, ведь производитель на одном ядре умудрился запустить два потока инструкций, создав прообраз двухъядерного устройства. Технология получила название Hyper-threading и на сегодня является передовым решением при производстве самых мощных кристаллов в мире. Не останавливаясь на достигнутом, компания Intel презентовала технологии Dual Core, Core 2 Duo и Core 2 Quad, которые на аппаратном уровне имели по несколько микропроцессоров на одном кристалле.

Двуликие процессоры

Если ориентироваться на критерий «цена-качество», то в фокусе однозначно окажутся процессоры с двумя ядрами. Их низкая себестоимость и отличная производительность дополняют друг друга. Микропроцессоры Intel Pentium Dual Core и Core 2 Duo являются самыми продаваемыми в мире. Их основное отличие между собой в том, что последний имеет два физических ядра, которые работают независимо друг от друга. А вот процессор Dual Core реализован в виде двух контроллеров, которые установлены на одном кристалле и их совместная работа неразрывно связана между собой.

Частотный диапазон устройств, имеющих два ядра, немного занижен и колеблется в пределах 2-2,66 ГГц. Вся проблема - в рассеиваемой мощности кристалла, который сильно греется на повышенных частотах. Примером служит вся восьмая линейка Intel Pentium D (D820-D840). Именно они получили первыми два раздельных ядра и рабочие частоты свыше 3 ГГц. Потребляемая мощность этих процессоров составляет в среднем 130 Вт (в зимнее время вполне приемлемый обогреватель комнаты для пользователей).

Перебор с четырьмя ядрами

Новинки с четырьмя ядрами Intel(R) Pentium(R) 4 явно были рассчитаны на пользователей, которые предпочитают приобретать комплектующие с большим запасом на будущее. Однако рынок программного обеспечения вдруг остановился. Разработка, тестирование и внедрение приложений производится для устройств, имеющих одно или два ядра максимум. А как же быть с системами, состоящими из 6, 8 и более микропроцессоров? Обычный маркетинговый ход, ориентированный на потенциальных покупателей, которые желают приобрести сверхмощный компьютер или ноутбук.

Как с мегапикселями на фотоаппарате – лучше не тот, где написано 20 Мп, а устройство с большей матрицей и фокусным расстоянием. А в процессорах погоду делает набор инструкций, которые обрабатывают программный код приложения и выдают результат пользователю. Соответственно, программисты должны этот самый код оптимизировать так, чтобы микропроцессор его быстро и без ошибок обрабатывал. Так как слабых компьютеров на рынке большинство, то разработчикам выгодно создавать нересурсоёмкие программы. Соответственно, большая мощность компьютера на данном этапе эволюции не нужна.

Рынок мобильных устройств

Помимо стационарных компьютеров, процессоры Intel Pentium 4 устанавливались также на ноутбуки. Для этого производителем была создана отдельная линейка, которая в своей маркировке имела букву «М». Характеристики мобильных процессоров были идентичны стационарным компьютерам, однако частотный диапазон явно был занижен. Так, самым мощным среди процессоров для ноутбуков считается Pentium 4M 2,66 ГГц.

Гонка за энергосбережением

Если для компьютеров потребляемая процессором мощность не является для системы критичной, то для ноутбука ситуация кардинально меняется. Тут устройства Intel Pentium 4 были вытеснены менее энергозависимыми микропроцессорами. И если читатель познакомится с тестами мобильных процессоров, то он увидит, что по производительности старый Core 2 Quad из линейки Pentium 4 не сильно отстаёт от более современного кристалла Core i5, а вот энергопотребление последнего в 3,5 раза меньше. Естественно, такое различие сказывается на автономности работы ноутбука.

Проследив за рынком мобильных процессоров, можно обнаружить, что производитель снова вернулся к технологиям прошлого десятилетия и начинает активно устанавливать во все ноутбуки продукты Intel Atom. Только не нужно их сравнивать с маломощными процессорами, устанавливаемыми на нетбуки и планшеты. Это совершенно новые, технологичные и очень производительные системы, имеющие на борту 2 или 4 ядра и способные принять участие в тестировании приложений или игр наравне с кристаллами Core i5/i7.

В заключение

Как видно из обзора, легендарный процессор Intel Pentium 4, характеристики которого претерпели изменений за многие годы, не только имеет право на сосуществование с новыми линейками производителя, но и успешно конкурирует в сегменте «цена-качество». И если речь идёт об апгрейде компьютера, то перед совершением важного шага стоит понять, есть ли смысл менять шило на мыло. В большинстве случаев, особенно когда речь идёт о производительных играх, профессионалы рекомендуют произвести модернизацию заменой видеокарты. Также многие пользователи не знают, что слабым звеном компьютера в динамических играх является жёсткий магнитный диск. Замена его на SSD-накопитель способна увеличить производительность компьютера в несколько раз.

Относительно мобильных устройств ситуация несколько другая. Работа всей системы сильно зависима от температуры внутри корпуса ноутбука. Понятно, что мощный процессор в пиковых нагрузках приведёт к торможениям или полному отключению устройства (много негативных отзывов этот факт подтверждают). Естественно, при покупке ноутбука для игр нужно уделить внимание экономичности процессора в плане энергопотребления и достойного охлаждения всех комплектующих.

Читайте также: