Vou montar um computador baseado no Pentium 4 de acordo com as melhores recomendações de 15 anos atrás um pouco mais tarde (conselhos sobre a montagem correta no espírito da época são bem-vindos). Este artigo é uma tentativa de registrar a data e hora da era Pentium 4, para determinar o que havia de errado com este processador e o que estava errado. Além dos resultados de experimentos com hardware real, algumas impressões do presente e memórias do passado. E benchmarks, é claro, onde sem eles.
Eu mantenho um diário de um colecionador de velhas peças de ferro no Telegram .
Willamette e RDRAM
- Anúncio : novembro de 2000, 20 anos atrás
- Tecnologia de processo : 180 nanômetros
- Freqüência : 1,3-2,0 GHz
- TDP : 50-75 Watts
- Tamanho do cache L2 : 256 KB
- Freqüência FSB : 100 MHz, 3200 MB / s
Agradecimento especial ao site IXBT por manter o arquivo de artigos com links originais. Pouco antes do anúncio oficial, foi publicada (em duas partes ) uma descrição detalhada da nova arquitetura NetBurst baseada no Pentium 4 e uma comparação com os processadores Pentium III anteriores baseados na arquitetura P6. Inovações importantes no NetBurst são um pipeline computacional "longo" de 20 níveis, suporte para o novo conjunto de instruções SSE2, um barramento de sistema que executa quatro transações por ciclo e a operação de blocos lógicos aritméticos em uma frequência dobrada. Em 20 de novembro de 2000, os processadores com uma frequência de 1,4 e 1,5 GHz são lançados. Para efeito de comparação, a frequência máxima do processador Pentium 3 Coppermine naquela época era 1,13 GHz. No mesmo dia, a IXBT publicafotos do processador e resultados de teste com o veredicto geral: ¯ \ _ (ツ) _ / ¯.
O Pentium 4 1.4 é comparado ao Pentium 3 de 1 GHz e esses dois sistemas mostram aproximadamente o mesmo resultado - em um benchmark o processador antigo está um pouco à frente, no outro - o novo tem uma ligeira vantagem. Em geral, não estava muito claro onde estava o avanço. Obviamente, o Pentium 4 foi mais rápido apenas no teste de compressão de áudio. No primeiro ano de sua vida, o novo carro-chefe da Intel foi uma escolha duvidosa, especialmente porque o terceiro Pentium em 2001 foi relançado em um novo processo técnico de 130 nm e a frequência foi trazida para 1,4 GHz. Uma característica da arquitetura Netburst e desse pipeline muito "extralongo" é o potencial para um aumento adicional na frequência. Em agosto de 2001, a frequência dos processadores Pentium 4 foi aumentada para 2 GHz. Quanto à vantagem em benchmarks e software real,então, via de regra, tudo dependia do desejo dos desenvolvedores de otimizar o software para uma nova arquitetura.
No mesmo mês de agosto de 2001, comprei um computador baseado no Pentium III, tendo uma ideia um tanto vaga do que geralmente está acontecendo no mercado de sistemas pessoais. Sou guiado por cartazes publicitários (papel Whatman, canetas hidrográficas) sobre o mercado de Savelovsky, que, por assim dizer, não é uma fonte objetiva de informação. Uma coisa é certa: não posso pagar o "quarto pentium" com todo o meu desejo - é muito caro. Meu PC anterior era um 386 e qualquer novo hardware é melhor em comparação com ele. A incompreensível memória RDRAM com a qual o P4 foi colocado à venda um ano antes é embaraçosa: a imprensa escreve sobre o aquecimento excessivo e pequenas vantagens sobre a memória SDRAM. Em 2020, a combinação de um processador em uma arquitetura "sem saída" com um padrão de memória sem saída é um motivo válido para construir um PC retrô, mas tenho outras prioridades.
Northwood
- Anunciado : Janeiro de 2002, 18 anos atrás
- Tecnologia de processo : 130 nanômetros
- Freqüência : 1,6-3,4 GHz
- TDP : 38-80 Watts
- Tamanho do cache L2 : 512 KB
- Freqüência FSB : 100-200 MHz, 3200-6400 MB / s
Com frequências de 2 e mais gigahertz, o Pentium 4 de segunda geração deve ser comparado não com o Pentium 3 desatualizado, mas com o concorrente da AMD, o processador Athlon XP. A AMD consistentemente ficou atrás da Intel na frequência máxima de seus processadores, o que não os impediu de mostrar resultados decentes em benchmarks. Foi difícil convencer o consumidor médio, acostumado a avaliar computadores pela frequência do processador, de que tudo é um pouco mais complicado. A AMD usa ativamente a Classificação de Desempenho - quando o processador de 2100 MHz é chamado de "Ahtlon XP 3000+". Esta classificação aludia à frequência de um processador Pentium 4 com desempenho semelhante, embora a AMD nunca tenha oficialmente reconhecido essa conexão.
Com os processadores Northwood, a Intel está descartando a DRAM da Rambus. Novos chipsets funcionam com DDR SDRAM. A freqüência do barramento do sistema está crescendo, e com ela a velocidade de trabalho com RAM: em maio de 2002 foram lançados processadores com freqüência FSB de 133 MHz, um ano depois - 200 MHz. Em novembro de 2002, outra inovação aparece: a tecnologia Hyper-Threading, que permite o carregamento adicional do pipeline computacional devido ao segundo núcleo do processador virtual. Na realidade do meu computador do mesmo ano, por algum tempo geralmente fico sem computador, e depois monto um desatualizado, mas bastante adequado para qualquer tarefa, um desktop baseado em Pentium II.
Em dezembro de 2020, eu comprei um conjunto de placa-mãe Asus P4PE, processador Pentium 4 Northwood 2,4 GHz ( SL6EU, FSB 133 MHz) e um gigabyte de RAM DDR.
Esta não é a placa-mãe mais econômica, mas também não é “premium”. Chipset I845, áudio onboard e interface de rede 100Mbps. A placa oferece espaço para um controlador SATA, mas não é sem solda, então eu conecto um disco rígido IDE de 320 GB à placa.
O slot para placa de vídeo é do padrão AGP 4x e ainda não há nenhum na minha coleção. Mas há uma solução estranha, mas funcional: GeForce 6200 512 MB com um slot PCI e refrigeração passiva. O slot azul na placa é um local para a instalação do módulo WiFi, que a Asus vende para a placa.
Não me propus a realizar um estudo científico do desempenho do processador antigo: para isso, teria que obter muitas variantes de placas-mãe e CPUs. Mas eu queria causar uma boa impressão, então vou escolher um benchmark relativamente moderno Geekbench 4. Aqui estão os resultados:
O processador ainda não suporta Hyper-Threading, os resultados no teste multitarefa são ligeiramente piores do que no teste de tarefa única. Por enquanto, vamos lembrar esses números e, ao mesmo tempo, observar o período de tempo: meados de 2002. Em todo caso, é um bom avanço em dois anos: começamos com 1,7 GHz, e no final de 2002 já ultrapassamos a linha dos 3 GHz. Já em 2000, as publicações técnicas escreviam sobre o alcance de uma frequência de 10 gigahertz até 2005. Não encontrei nenhuma declaração oficial da Intel com tal número, aparentemente, a previsão foi anunciada nos bastidores. Mas provavelmente o plano era este: se o processo tecnológico de 130 nanômetros permite 3 gigahertz, então faremos seis a 90 nm, e assim por diante. Esquema simples e direto para aumentar a produtividade.
Hot Prescott
- Anúncio: Fevereiro de 2004, 16 anos atrás
- Tecnologia de processo : 90 nanômetros
- Freqüência : 2,4-3,8 GHz
- TDP : 84-115 Watts
- Tamanho do cache L2 : 1024-2048 KB
- Freqüência do barramento frontal: 133-200 MHz , 4256-6400 MB / s (modelos raros até 266 MHz)
Você não poderá simplesmente pegar e trocar um processador Intel por um novo no início dos anos 2000. Primeiro, o Socket 423 foi alterado para o Socket 478. Ambos os processadores Northwood e Prescott são produzidos neste projeto, mas Prescott não funciona na minha placa-mãe Asus P4PE, embora suporte a frequência de barramento de sistema de 200 MHz. A AMD está se saindo melhor com compatibilidade com versões anteriores. Em fevereiro de 2004, o IXBT desmontainovações no Pentium 4 Prescott: não há apenas um novo processo técnico. Aumento do comprimento do transportador de 20 para 31 etapas na tentativa de encontrar o potencial de overclock. O cache do segundo nível foi aumentado para um megabyte, mais tarde haverá processadores com dois megabytes de memória cache. Introduzidas novas instruções SSE3. A tecnologia EM64T foi adicionada - agora você pode instalar o sistema operacional de 64 bits nos processadores. A AMD está indo para 64 bits mais cedo e então será a primeira a lançar CPUs de núcleo duplo para consumidores. O mesmo artigo compara o processador com Northwood da mesma frequência e AMD Ahtlon 64 3400+. Os resultados são os mesmos de 2000: em algum lugar melhor do que seu antecessor, em algum lugar pior. Veredicto geral: "O núcleo de Prescott é geralmente mais lento do que Northwood ".
Se a situação de 2000-2002 se repetisse, não teria se tornado um problema: estamos atingindo rapidamente a linha de 4-5 gigahertz, e deixando para trás processadores e concorrentes antigos. Mas não: mesmo de acordo com as especificações oficiais, Prescott é muito gostoso. E a frequência no final de 2004 foi elevada para 3,8 gigahertz: esse registro será atrasado por vários anos. O planejado Pentium 4 580 com uma frequência de 4 GHz foi cancelado. Nenhum 10 gigahertz aconteceu. Eu gostaria de dizer: encontramos limitações físicas, mas isso não é totalmente verdade. Até o início de 2010, o Pentium 4 era o favorito dos overclockers. No site do HWBot, o Intel Celeron D 352 baseado na arquitetura NetBurst ainda está em 5º lugar em termos de frequência máxima - 8543 megahertz. Um Pentium 4 completo foi capaz de fazer overclock de até 8179 megahertz.Mas overclocking e a capacidade de resolver problemas do usuário são coisas completamente diferentes. O usuário não precisa de resfriamento com nitrogênio líquido, ele não quer aprender como remover a tampa térmica do processador. Mas o plano era tão simples.
No final de 2004, outro evento ocorreu: os processadores Intel mudaram para o novo soquete 775. Pela primeira vez os processadores foram privados de suas pernas, eles mudaram para o soquete correspondente na placa-mãe. O soquete 775 durou um tempo surpreendentemente longo no mercado, e agora está mais provavelmente associado à plataforma Intel Core 2. Eu compro outro conjunto: uma placa-mãe Asus P5GD1, um processador Pentium 4 e três gigabytes de RAM com quatro módulos DDR1. Isso é quase modernidade: um slot PCI Express para placa de vídeo, som integrado com a capacidade de conectar acústica multicanal (estava na moda em meados dos anos 2000), um cooler um pouco mais conveniente com quatro montagens. A placa está novamente no orçamento, mas já existe SATA, um controlador IDE adicional, conectores para portas USB e de áudio no painel frontal. Sem opções de overclock, nenhuma. Mas ainda não precisamos.
A placa veio com um processador Cedar Mill 2006 Intel Pentium 4 geração. Este é o "último perdão" da arquitetura NetBurst do AKA "Prescott de uma pessoa normal": uma tecnologia de processo de 65 nanômetros, 2 megabytes de memória cache, TDP dentro de uma faixa razoável, frequências de 3 a 3,6 GHz. Mas eu minoro o real, aquele Prescott muito ardente com uma frequência de 3,4 gigahertz. Ao mesmo tempo, irei trocar a placa de vídeo por uma GeForce 6800 "normal". Ela tem um pequeno cooler terrivelmente ruim, que gostaria de trocar imediatamente por algo mais decente.
Vamos ver o que os processadores mostram nos benchmarks:
Pentium 4 3.4 Prescott :
Pentium 4 3.2 Cedar Mill :
Jogo
Ao montar um Pentium 4 como um retrosistema, quer-se representar algo assim, e encontrar, se não o mais poderoso, então algum processador raro deste modelo. A escolha é ótima. Primeiro, podemos mencionar o Intel Pentium D: desenvolvimento posterior de Prescott em design dual-core. Ele pode ser usado para construir o Pentium 4 mais quente com um TDP oficial de 130 watts para modelos com uma frequência de 3,2-3,6 gigahertz. Também estará o mais próximo possível dos computadores modernos e, ao mesmo tempo, aquecerá bem o seu escritório no inverno. Em segundo lugar, este é o mesmo Pentium 4 com uma frequência máxima histórica de 3,8 GHz. Finalmente, há a série Pentium 4 Extreme Edition: eles apareciam sempre que a AMD estava pronta para apresentar o próximo carro-chefe, e a Intel tentava ultrapassar o concorrente em pelo menos meio centímetro. Os primeiros P4EEs eram baseados no núcleo Gallatin de 130 nm emprestado do Intel Xeon. De particular interesse são o Pentium 4 EE com barramento de sistema de 266 MHz - havia apenas dois deles. Encontrar qualquer Pentium extremo não é fácil o suficienteeles são vendidos por ~ $ 1.300, em comparação com ~ $ 500 para um "top regular". Havia poucas pessoas dispostas a trocar dinheiro por aquecimento. A prova disso é este lote no eBay:
Provavelmente não vou perseguir modificações raras - não faz muito sentido de qualquer maneira. Pretendo ficar com o Pentium 4 tardio com dissipação de calor normal, e talvez até tentar um overclock moderado - dessa forma provavelmente será possível atingir os mesmos 3,8 GHz (ou largura de banda de FSB alta) muito mais fácil e barato. Mas isso não é certo, você pode ter que sofrer.
Tudo se repete.
Pensei por muito tempo em como comparar o desempenho do Pentium 4. Quando examinei o subportátil Sony VAIO TZEm 2007, presumi que seu desempenho correspondesse ao do Pentium 4. E assim aconteceu: um laptop econômico, leve e fino mostra 778 pontos no Geekbench em um teste single-threaded e 1241 pontos em um "multi-core". O primeiro resultado é um pouco melhor do que o Pentium 4 2.4 de 2002. O segundo é maior do que no Prescott 3.4, enquanto o consumo de energia é incomparável. Outra comparação interessante da minha coleção é o laptop IBM ThinkPad T40com processador Pentium M 755 de 2 GHz de 2004. Seu resultado no Geekbench é de 876 pontos, o que corresponde aproximadamente ao Pentium 4 do mesmo ano de lançamento com uma frequência de 2,8-3 GHz. Foi então que finalmente ficou claro que não era apenas uma questão de frequência do processador: seria ótimo continuar aumentando indefinidamente, isso é compreensível para os compradores. Mas não deu certo.
Outro "jogo" é um adaptador do Socket 479 (Pentium M móvel) para o Socket 478 (placas-mãe de desktop). O overclock de um PC semestacionário mostrou excelentes resultados. Meu laptop ThinkPad T480, lentamente desatualizado, mas ainda moderno, com um Core i7 de oitava geração, dá mais de 5000 pontos no Geekbench 4, com uma frequência máxima de 4 GHz. Seria correto comparar com os resultados de bons processadores para desktop, e este aproximadamente 10 mil pontos. Crescimento de desempenho 10 vezes (por núcleo, e agora há muitos deles) de 2005 a 2020. Compare isso com um aumento de 300 vezes (por minhas próprias medições ) de 1992 a 2001.
Em 2005, a Intel "teve problemas": algo deu errado com a arquitetura NetBurst, os concorrentes estão chegando, tanto externos quanto internos - na forma do Pentium M muito móvel, o herdeiro dos processadores Pentium Pro dos anos noventa. Em julho de 2006, a empresa lançou os processadores Intel Core 2, que também possuem a antiga arquitetura P6 em seus parentes. A frequência de partida é ridícula para os padrões do Netburst - 1,87-2,67 GHz, mas o desempenho é maior, o consumo de energia é visivelmente menor. Os primeiros processadores quad-core foram lançados em 2007. Em 2005, comprei meu computador Pentium 4, pelo qual meus amigos experientes em tecnologia me criticam - comprei em vão, tarde demais. E eles estavam, é claro, certos.
Embora o Pentium 4s tenha se tornado um ramo sem saída no design de processadores, proporcionando ganhos de desempenho questionáveis de geração em geração, foi nessa época que os computadores finalmente assumiram seus recursos modernos. Tornaram-se verdadeiramente multimídia, reprimindo o conteúdo de vídeo e música sem problemas. Os volumes de discos rígidos cresceram de unidades para centenas de gigabytes, e as primeiras unidades de estado sólido apareceram. Finalmente, na era da minha placa de vídeo retrô GeForce 6800, foram lançados os jogos icônicos que eu pessoalmente ainda jogo: Half-Life 2, Far Cry, GTA San Andreas. Não apenas os recursos do processador são importantes, mas também o desempenho de todos os periféricos, a disponibilidade de Internet de alta velocidade. O rápido desenvolvimento de todo o ecossistema de computadores, ainda girando em torno de um computador pessoal, mais frequentemente um desktop do que um laptop, aconteceu apenas no início dos anos 2000.É uma época interessante.
Sobre amor. No meu canal no Telegram, fiz uma pesquisa sobre a atitude subjetiva em relação ao Pentium 4. E a maioria ainda o classificou como um "retro legal". Com o passar do tempo, logo os sistemas baseados no Core 2 passarão para essa categoria e, na verdade, eles até rodam a web moderna. E mais uma coisa: a Intel ainda tem “problemas”. E com a transição para um novo processo técnico, e um aumento de produtividade em relação às gerações anteriores. Tudo isso já foi há 15 anos, e então a Intel fez. É verdade que os mercados tradicionais de x86 de desktops e servidores não foram ameaçados pela arquitetura ARM.
Estou iniciando uma construção agradável de um computador retrô com componentes retrô. No próximo artigo: uma configuração um pouco mais elite do Pentium 4, mais benchmarks e uma tentativa de trazer de volta o meu 2005.