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看透P4
付勇　2000-11-23 14:05:53

　　产品详述

　　Intel奔腾4处理器是目前Intel公司技术最先进功能最强大的CPU，它基于Intel的NetBurst微型架构。它对各种应用强大的支持使得最终用户完全可以亲身感受到它的魅力。这些应用包括网络广播，网络视频流，图片处理，视频剪辑，语音，3D，CSD，游戏，多媒体，多任务环境。P4的这一性能使得普通商业用户的操作速度可以与工作站用户相媲美。

　　产品性能

　　P4让最终用户可以完全体验到它的优异性能。

　　产品特征

　　P4的运行速度可达1.40-1.50GHZ

　　采用新的NetBurst微型架构

　　850芯片的全面支持

　　与现有的基于Intel处理器的软件全面兼容

　　指令流的扩展

　　Intel MMX媒体增进工艺

　　缓存可支持4GB的指令地址，64GB的物理内存

　　支持普通处理器设计

　　基于0.18微米处理技术

　　Intel最突出之处——更好的PC桌面和工作站登录支持

　　P4处理器为桌面PC做的1.40和1.50MHZ设计可以与工作站登录相媲美。其二进制结构完全兼容Inter上代产品结构。

　　Intel NetBurst微型架构

　　Intel NetBurst微型架构不仅采用了包括400MHz系统总线、高速缓存读取、高级动态执行在内的大量新技术，还有高速缓存、快速执行引擎、浮点和多媒体单元改进、数据流单指令多数据扩展2（SSE2）等多种新性能。这些技术都取决于新型处理器技术和电路设计，我们将在下面进行详述。

　　超级流水线技术

　　与现在的PIII相比，奔腾4处理器将流水线的深度增加了一倍。其中的关键技术，预览/恢复分支达到了20级，而这一指标在PIII中只有10级。这项技术意味着处理器整体性能、频率和适应性的飞跃。

　　400MHz系统总线

　　400MHz的系统总线在奔腾4处理器和内存控制器之间提供了3.2GB每秒的传输速度，是目前最高的带宽台式机系统。这使得其物理数据吞吐达到了100MHZ，缓存读取达到了400MHZ。相比较起来，PIII只能达到133MHZ总线。

　　高速执行缓存

　　为了增加8KB的数据缓存，P4包含了一个执行跟踪缓存，可存储12K的微指令以帮助程序执行。这些指令不在主程序循环中执行，不被存储，大大提高了系统性能。这个大容量的指令存储单元减少了预读取的指令数目。

　　快速执行引擎

　　算术逻辑单元（ALU）以双倍的时钟速度运行，这让类似于加，减，逻辑与，逻辑或等基本运算的执行只用了1/2时钟。例如，1.5GHZ的快速执行引擎其实是以3GHZ在运算。

　　256KB的高速缓存

　　高速缓存2代（ATC）让数据能够更快的吞吐于缓存与CPU之间。它在一个时钟可以完成256位的数据交换。因此1.50MHZ的数据可以48GB/S的速度传输。而相比较起来，1GHZ的PIII处理器数据传输速度只能达到16GB/S。ATC的性能包括：

　　非时钟的全速二代传输水平

　　8路集合设置

　　256位数据总线

　　每一时钟周期的数据吞吐

　　高级动态执行

　　高级动态执行是控制CPU执行顺序的动态单元。P4可以发出126条动态指令，使流水线完成48次载入和24次存储。与前一代的PIII处理器相比，它能够增加33%的预处理速度，还可以在缓存中存储更多的历史信息从而快速取出。

　　改进的浮点数运算和多媒体单元

　　P4的128位运算动态增加了运算单元，使得浮点数运算和多媒体表现都得到了较大的改进。

　　网络数据流单指令多数据扩展2（SSE2）

　　通过增加的144条新指令，SSE2具有更强多媒体增强指令和数据流单指令。这些特性包括一个128位单指令多数据整数运算和128位单指令多数据双精度浮点指令，这些指令减少了原有的指令执行数量，大大增加了执行速度。使得用户的视频、音频、图象处理、加密、财政、工程和科学应用都极大增强。

　　性能特征的测试环境和散热情况

　　自测提供简单的微码故障覆盖和大型的逻辑排列。包括指令缓存，数据缓存，后备缓存转换（TLBS）和只读缓存。

　　IEEE 1149.1标准进程测试和边界物理扫描可以测试P4在标准临界状态下的系统连接状况

　　内部性能测试包括执行结果测试和数据测试

　　散热测试让主板运行速度高于理论最大值

　　P4可能包含一些设计缺陷和并有可能提供勘误表。当前的勘误表特征在用户需求之上。

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