Intel pentium 4: història, què va significar en el pc i la seva influència

Intel Pentium 4 va suposar un canvi radical en el món de el PC i és que amb el final de tota una dècada aguaitant després de la cantonada, aquest és un moment idoni dins d'un portal com Professional Review per fer un balanç de què ens ha portat fins on ens trobem avui.

El vehicle per fer aquest viatge serà el salt de Netburst a Nehalem en els processadors Intel; o el que és el mateix, el comiat dels processadors Pentium 4, passant pels Core 2 (i Core 2 Quad) abans dels Intel Core actuals. Un viatge de més de dues dècades i les bases possiblement deixem de veure dins de no gaire. No en va, es diu que la història és un incensare tornar a començar.

Índex de continguts

Intel Pentium 4: La fi d'una dècada

El llançament de Conroe (2007) va ser una autèntica fita per a Intel. Va suposar el comiat a sobretaula de Netburst (micro-arquitectura), que fins ara havia articulat a el mític Pentium 4; així com la tornada (en certa manera) a la micro-arquitectura P6, en què es basarien els primers Intel Core. Tot i que el salt ocorregués abans a través de Pentium M a portàtils.

L'abandonament de Netburst va portar amb si l'abandonament de les seves altes freqüències, així com les tecnologies desenvolupades per a ella (com l'Hyper-Threading) en el curt termini; però aquesta no va ser una decisió arbitrària.

Pentium 4. Imatge: Flickr, JiahuiH

Les bondats dels Pentium 4 s'ofegaven a través dels seus seriosos problemes de temperatura i escalabilitat, que feien a la micro-arquitectura Netburst poc viable per a portàtils i servidors, dos mercats tan potents en l'època com avui dia.

Intel Pentium 4 amb Netburst i la segmentació de dades

Aquests problemes que presentava Netburst derivaven majoritàriament de l'enorme data pipeline a través de la qual operava la micro-arquitectura i dels problemes amb la predicció d'instruccions.

Grans trets, la segmentació d'instruccions (data pipeline en anglès) és un mètode per descompondre en etapes l'execució d'una instrucció de el processador i així augmentar la seva velocitat. Sense aquesta segmentació hauríem d'esperar a acabar l'execució d'una instrucció abans de començar la següent, un procés molt lent. Amb aquesta segmentació podem començar cada etapa d'acord s'acaba.

Netburst tenia una pipeline d'instruccions de més de 20 segments (31 en revisions posteriors) mantenint constantment ocupat a el processador i donant peu a les grans freqüències que van fer famosos als Pentium 4.

Per desgràcia, una línia tan llarga era molt perjudicial per a la ja nomenada predicció d'instruccions, ja que si aquesta predicció fallava, el nombre d'etapes que el processador havia de refer era enorme. A més, mantenir freqüències tan altes de forma poc eficient portava amb si un seriós problema de temperatura. Intel va topar amb un mur físic que era incapaç de saltar amb aquesta arquitectura.

L'arquitectura Core a través de Conroe

Va ser arran d'aquests problemes que vam veure el naixement de la micro-arquitectura Core. Intel va fer un pas enrere i va replantejar la seva estratègia de desenvolupament; ja no buscarien les majors freqüències possibles, si no la màxima eficiència a través d'un set petit i funcional.

Van trobar aquesta eficiència desenvolupant l'experiment realitzat amb el processador Pentium M, derivada de la ja nomenada micro-arquitectura P6, predecessora de Netburst.

Interior de l'DIE d'un Core 2 Duo.

Pentium M comparteix moltes similituds amb el que després seria Core, com el set de 12 etapes per a instruccions (augmentades a 14), o la distribució de la memòria L2 (augmentada posteriorment). A més, augmentava el nombre d'unitats d'execució a quatre, i introduïa noves tecnologies centrades en la seva escalabilitat, com Micro-Core.

Intel va llançar sota Conroe el 2007 als processadors Intel Core 2 Duo, destacant els models I6400, I6600 i X6800 en la gamma extrema; així com diferents iteracions de l'arquitectura per a diferents propòsits, on destaquen Merom per al mercat portàtil i Kentsfield per als seus processadors de quatre nuclis, els Core 2 Quad (destacant el Q6600).

Nehalem: el "tac" després del "tic"

El 2007 Intel va presentar el curiós model de "tic-tac". Una planificació a llarg termini (els comunament anomenats roadmaps) per al desenvolupament i llançament de les seves arquitectures. En aquest model, el "tic" correspon a la millora en el procés de fabricació (reducció de l'DIE), mentre que el "tac" se li atribueix als canvis d'arquitectura.

El "tac" després del llançament de Conroe va ser Nehalem, l'arquitectura que donaria vida als primers processadors Intel Core moderns, així com la benvinguda a les marques i3, i5 i i7.

Un salt generacional en la sèrie Intel

Conroe va viure diverses revisions al llarg dels seus dos anys de vida: Wolfdale, Yorkfield o Woodcrest són alguns exemples, però el primer salt salt generacional dins d'Intel Core seria Nehalem.

Aquesta arquitectura seguia els mateixos principis d'eficiència i escalabilitat que Intel buscava després allunyar-se de Netburst, però va rescatar algunes de les característiques que van definir a aquesta micro-arquitectura.

Intel Pentium dins de Nehalem

L'interior de Nehalem. Imatge: Appaloosa (Wikimedia Commons)

Amb Nehalem tornarien les pipelines de més de vint etapes, així com tecnologies com l'Hyper-Threading; però també desapareixien els problemes de predicció, gràcies a l'ús d'un predictor de segon nivell i la millora d'altres tecnologies relacionades, com el detector de loops. A més es mantenien algunes de les característiques que definien a Conroe, a l'arrossegues amb si les bases d'aquesta arquitectura.

Per evitar els problemes de l'passat, Intel va començar a aplicar una regla de proporció des del propi desenvolupament de l'arquitectura, totes les característiques de l'arquitectura que augmentessin el consum de l'processador haurien de tenir el doble de repercussió en el seu rendiment.

A més, es tractava d'una arquitectura desenvolupada amb la modularitat en ment. Els nuclis que formaven cada xip eren independents i replicables, pel que era fàcil crear processadors amb diferents configuracions de nuclis i expandir l'arquitectura a el mercat portàtil o a el món dels servidors.

Et recomanem la lectura de les següents guies i tutorials:

Amb Nehalem, Intel estava conscienciada de no caure en els mateixos problemes de Netburst. Un objectiu que creiem que va ser capaç d'aconseguir.

font RetailEdge