Intel Pentium 4... ¿versión 1.0?
Hace un par de semanas que Intel lanzó al mercado su nuevo microprocesador "estrella", el Pentium 4. Como es lógico, recogimos el acontecimiento en una noticia... Y desde entonces algunos os habréis preguntado por qué no habíamos realizado ningún artículo al respecto.
Bien, no será porque el proyecto no nos interese; ya en febrero de este año empezamos a hablar de él en la sección de noticias, con ocasión del IDF (Willamette (¿Pentium IV?), Timna, RDRAM, DDR... bienvenidos a IDF). Pero en este caso no se trata de un micro unos cuantos MHz más rápido o de una variante más del núcleo del Pentium II: para bien o para mal, es el mayor cambio de los últimos 5 años en la tecnología Intel, y creímos que se merecía estudiar el tema a fondo.
Bien, pues nuestras conclusiones tras leer los casi 5 MB de documentos PDF oficiales de Intel y las decenas de artículos independientes publicados al respecto, son...
Una arquitectura totalmente nueva
Para toda empresa, el márketing es una cuestión muy importante, hasta el punto de condicionar la propia creación de un producto... y por supuesto su nombre. Debido al enorme éxito que tuvo el Pentium original (después de bajarle el voltaje y corregir aquél improbable fallo matemático que... en fin, es historia), Intel decidió llamar así a sus siguientes procesadores, aunque en ocasiones no fuera del todo lógico.
De esa forma, si el Pentium MMX era una pequeña variante del núcleo del Pentium, el Pentium II no se le parecía apenas (era bastante más avanzado y descendía directamente del Pentium Pro, el primero en usar la llamada arquitectura P6). Y en cambio, el Pentium III (normal y Coppermine), básicamente es un Pentium II con algunas mejoras (tal vez útiles, pero no revolucionarias).
Sin embargo, el Pentium 4 se ha diseñado partiendo casi de cero. En concreto, se basa en la nueva arquitectura NetBurst© (microarquitectura, siendo puristas), que según Intel se basa en los siguientes pilares:
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¿Terrible, verdad? Bien, no todo lo anterior es igualmente importante, como veremos a continuación. Vamos a separar las partes que creemos más importantes y a explicarlas de la manera más sencilla posible; pero si aun así cree que no podrá soportarlo, pulse aquí para saltar a la descripción física del micro.
Hyper Pipelined Technology
Éste es uno de los principales cambios internos del Pentium 4. Veamos cómo lo explicamos: dentro del microprocesador, los datos pasan por "pipelines" (canales de datos), de un número determinado de etapas.
En un Pentium con arquitectura P6 (Pentium Pro, Pentium II, Pentium III y Celeron), el pipeline tiene 10 etapas; en el Pentium 4, hay 20 etapas. Cuantas más etapas, más se tarda en "liberar" los datos, por lo que cuando Intel dice que esto aumenta el rendimiento... en fin, suponemos que habla el departamento de márketing. Por supuesto, otras divisiones de Intel son más serias y reconocen abiertamente que el rendimiento DEBE BAJAR por este motivo.
Sin embargo, esto tiene una ventaja: permite alcanzar mayores velocidades de reloj (más MHz). Lo que busca Intel es perder parte del rendimiento para poder recuperarlo a fuerza de MHz (GHz, más bien). Es un compromiso, y probablemente lógico... ¡pero no hace falta disfrazarlo, por favor!
Bus de Sistema de 400 MHz
Nada de lo que quejarnos, es una de sus mejores características. Ojo porque, en realidad, no son 400 MHz "físicos", reales, sino 100 MHz cuádruplemente aprovechados con una especie de "doble DDR", o como hace el AGP 4X; por ello, el multiplicador a seleccionar en la placa para el modelo de 1,4 GHz (1400 MHz) es 14x, no 3,5x.
Estos 400 MHz "equivalentes" (que lo son, la idea funciona), mejorarán el rendimiento de aplicaciones "profesionales" y multimedia (como renderizado y edición de vídeo), y el de muchos juegos 3D.
La cifra mágica de trasferencia que se alcanza son 3,2 GB/s, mientras que los nuevos AMD Athlon con bus de 266 MHz (realmente "133x2") se quedan en 2,1 GB/s (eso sí, muy bien aprovechados), el Pentium III con bus de 133 MHz en sólo 1 GB/s... y el pobre Celeron, con sus 66 MHz, en unos míseros 0,5 GB/s.
Rapid Execution Engine
Otra novedad absoluta de esta nueva arquitectura: algunas partes del Pentium 4 funcionan al doble de la velocidad de reloj; es decir, ¡a 3 GHz en el modelo de 1,5 GHz!!
En concreto, estas partes son dos unidades aritmético-lógicas de enteros (ALUs). Bien, el caso es que esto suena maravilloso, y debería hacer volar al micro en aplicaciones "no matemáticas" (como las de oficina o muchas acciones del propio sistema operativo)... pero como veremos más tarde, parece que no lo consigue, debido muy probablemente al exceso de etapas del pipeline.
Caché y otras características
La caché L2, integrada en el micro y de 256 bits, es una mejora de la tecnología "Advanced Transfer Cache" estrenada con el Pentium III; puede alcanzar 48 GB/s en el modelo de 1,5 GHz. Esto representa el doble de lo que puede hacer un Pentium III de la misma velocidad, y es mucho más de lo que puede alcanzar un AMD Athlon, sobre todo porque en éste la caché L2 tiene un bus de sólo 64 bits.
En cuanto a Execution Trace Cache y Advanced Dynamic Execution, son aburridamente técnicas: mejoran la ejecución especulativa y la predicción de ramificaciones (branch prediction), de tal forma que... en fin, digamos que intentan mejorar el rendimiento, o más bien paliar la pérdida del mismo a la que obliga el nuevo pipeline.
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