CPU: Pentium 4

Il Pentium 4 è un microprocessore x86 di settima generazione prodotto da Intel, ed è il primo design originale di quest'ultima dai tempi del Pentium Pro, nel 1995. Il processore originale, chiamato Willamette, fu lanciato il 20 novembre del 2000 con frequenze di 1,4 GHz e 1,5 GHz.

La nuova architettura

A partire dal Pentium Pro, si erano succeduti processori basati sull'architettura "P6", con marginali miglioramenti (il Pentium II, il Pentium III, ed i vari Celeron); il Pentium 4 invece si basa sulla nuova architettura NetBurst. Inoltre fu introdotto un velocissimo FSB a 400 MHz, formato in realtà da quattro bus a 100 MHz; tuttavia la larghezza di banda era pari a quattro volte quelle di un bus a 100 MHz, e fu così considerato come un unico bus a 400 MHz (il competitore più veloce non andava oltre i 133 MHz effettivi).

Caratteristiche principali delle varie evoluzioni del Pentium 4

Willamette

Il primo Pentium 4 aveva core Willamette ed operava ad una frequenza di 1,5 GHz. Inizialmente la sua architettura lo rendeva più lento dei propri antagonisti, Pentium III ed Athlon, ma poi l'enorme scalabilità gli consentì di arrivare in meno di una anno alla barriera "storica" dei 2 GHz, soglia a cui dovette cedere il passo al suo successore Northwood.

Northwood

Per abbattere la barriera dei 2 GHz, arrivò Northwood, i cui miglioramenti consistevano in un ampliamento della memoria cache L2, che passava da 256 KB a 512 KB, e il passaggio ad un nuovo processo di produzione a 130 nm. Cambiò anche il socket che divenne il 478, e col tempo arrivarono anche aggiornamenti alla frequenza di BUS che passò dagli iniziali 400 MHz, a 533 Mhz e poi addirittura a 800 MHz. Dal modello a 3,06 GHz (l'ultimo a 533 MHz di bus) venne introdotta anche la tecnologia Hyper-Threading che venne estesa a tutta l'ultima gamma con bus a 800 Mhz da 2,4 GHz fino all'ultimo Northwood arrivato sul mercato a 3,4 GHz.

Extreme Edition

Nel settembre del 2003 fu annunciato all'Intel Developer Forum il Pentium 4 Extreme Edition (P4EE), poco più di una settimana prima del lancio dell'Athlon 64 e dell'Athlon 64 FX (anche se la sua commercializzazione, per la verità molto scarsa, iniziò solo il 3 novembre). Il design rimaneva pressoché invariato rispetto al Northwood (per farlo funzionare sulle stesse schede madri), ma possedeva ulteriori 2 MB di cache L3 ereditati dal progetto dello Xeon Gallatin. Un anno più tardi, il 15 novembre 2004 fu aumentata la velocità di bus da 800 MHz a 1066 MHz, con un piccolo miglioramento delle prestazioni, ma fu rilasciato solo un chip che utilizzava tale frequenza di bus, il modello a 3,46 GHz. Successivamente anche il Pentium 4 Extreme Edition passò al core Prescott. Il nuovo EE a 3,73 GHz aveva le stesse caratteristiche di un Prescott della serie 6x0, ma con un bus a 1066 MHz.

Prescott

Il 2 febbraio 2004 Intel lanciò un nuovo core, chiamato Prescott. Questo era prodotto con un processo a 90 nm, mai usato prima, ed era una revisione profonda del processore, tanto che alcuni si stupirono del fatto che non fu chiamato "Pentium 5". Le sue caratteristiche dovevano consentirgli di ricominciare la "corsa ai GHz", ma non fu propriamente così; essa effettivamente ripartì ma si arresto velocemente a 3,8 GHz senza nemmeno raggiungere la soglia "psicologica" dei 4 GHz originariamente previsti. Considerando che Intel prevedeva di poter portare il Pentium 4 fino a 10 GHz, questo resta l'insuccesso più pubblicizzato, se non più grave, nella storia del marchio. Intel ha rilasciato il 21 febbraio 2005 un nuovo processore Prescott, chiamato "6xx", con tecnologie EM64T, XD-bit e SpeedStep oltre ad una cache L2 di 2 MB. Il vantaggio di quest'ultima è tuttavia pressoché annichilito dall'alta latenza di questa e dalla doppia dimensione delle parole in modalità EM64T: risulta quindi un tentativo di mantenere le performance anche in modalità 64 bit.

Cedar Mill

Ad inizio 2006 è stato rilasciato il nuovo core Cedar Mill, un Prescott costruito con processo produttivo a 65 nm. L'architettura è la stessa di Prescott, e anche le tecnologie implementate sono le stesse presenti nelle ultime evoluzoni del predecessore. Monta una pipeline a 31 livelli (come Prescott) e, sempre come Prescott, ha 2MiB di cache L2. La gamma di frequenze va da 2.8 GHz a 3.8 GHz. Cedar Mill risolve i problemi di temperatura del predecessore con una tolleranza fino a 86 W e implementa le nuove tecnologie di virtualizzazione Vanderpool.