Montaré una computadora basada en Pentium 4 de acuerdo con las mejores recomendaciones de hace 15 años un poco más tarde (los consejos sobre el montaje correcto en el espíritu de los tiempos son bienvenidos). Este artículo es un intento de marcar el tiempo de la era del Pentium 4, para determinar qué estaba mal con este procesador y qué estaba mal. Más los resultados de experimentos con hardware real, algunas impresiones del presente y recuerdos del pasado. Y puntos de referencia, por supuesto, donde sin ellos.
Llevo un diario de un coleccionista de viejas piezas de hierro en Telegram .
Willamette y RDRAM
- Anuncio : noviembre de 2000, hace 20 años
- Tecnología de proceso : 180 nanómetros
- Frecuencia : 1.3-2.0 GHz
- TDP : 50-75 Watts
- Tamaño de caché L2 : 256 KB
- Frecuencia FSB : 100 MHz, 3200 MB / s
Un agradecimiento especial al sitio web de IXBT por mantener el archivo de artículos con enlaces originales. Poco antes del anuncio oficial, se publicó (en dos partes ) una descripción detallada de la nueva arquitectura NetBurst basada en el Pentium 4 y una comparación con los procesadores Pentium III anteriores basados en la arquitectura P6. Las innovaciones importantes en NetBurst son una canalización computacional "larga" de 20 niveles, soporte para el nuevo conjunto de instrucciones SSE2, un bus del sistema que realiza cuatro transacciones por ciclo y la operación de bloques de lógica aritmética a una frecuencia duplicada. El 20 de noviembre de 2000, se lanzan procesadores con una frecuencia de 1.4 y 1.5 GHz. A modo de comparación, la frecuencia máxima del procesador Pentium 3 Coppermine en ese momento era 1,13 GHz. El mismo día, IXBT publicafotos del procesador y resultados de la prueba con el veredicto general: ¯ \ _ (ツ) _ / ¯.
El Pentium 4 1.4 se compara con el Pentium 3 1GHz y estos dos sistemas muestran aproximadamente el mismo resultado: en un punto de referencia, el procesador antiguo está ligeramente por delante, en el otro, el nuevo tiene una ligera ventaja. En general, no estaba muy claro dónde estaba el avance. Obviamente, el Pentium 4 fue más rápido solo en la prueba de compresión de audio. En el primer año de su vida, el nuevo buque insignia de Intel fue una elección dudosa, especialmente desde que el tercer Pentium en 2001 fue relanzado en un nuevo proceso técnico de 130nm y la frecuencia se llevó a 1.4 GHz. Una característica de la arquitectura Netburst y esa tubería muy "superlarga" es el potencial para aumentar aún más la frecuencia. En agosto de 2001, la frecuencia de los procesadores Pentium 4 se elevó a 2 GHz. En cuanto a la ventaja en los benchmarks y el software real,entonces, por regla general, todo dependía del deseo de los desarrolladores de optimizar el software para la nueva arquitectura.
En el mismo agosto de 2001, compro una computadora basada en Pentium III, teniendo una idea bastante vaga de lo que está sucediendo generalmente en el mercado de sistemas personales. Me guían los carteles publicitarios (papel Whatman, rotuladores) en el mercado de Savelovsky, que no es una fuente de información objetiva. Una cosa está clara: no puedo permitirme el "cuarto pentium" con todas mis ganas, es demasiado caro. Mi PC anterior era una 386, y cualquier hardware nuevo es mejor en comparación. La incomprensible memoria RDRAM con la que salió a la venta el P4 un año antes es vergonzosa: la prensa escribe sobre calentamiento excesivo y pequeñas ventajas sobre la memoria SDRAM. En 2020, la combinación de un procesador basado en una arquitectura "sin salida" con un estándar de memoria sin salida es una buena razón para construir una PC retro, pero tengo otras prioridades.
Northwood
- Anunciado : enero de 2002, hace 18 años
- Tecnología de proceso : 130 nanómetros
- Frecuencia : 1.6-3.4 GHz
- TDP : 38-80 Watts
- Tamaño de caché L2 : 512 KB
- Frecuencia FSB : 100-200 MHz, 3200-6400 MB / s
Con frecuencias de 2 GHz o más, el Pentium 4 de segunda generación no debe compararse con el antiguo Pentium 3, sino con el competidor de AMD, el procesador Athlon XP. AMD se mantuvo constantemente a la zaga de Intel en la frecuencia máxima de sus procesadores, lo que no les impidió mostrar resultados decentes en las pruebas. Fue difícil convencer al consumidor medio, acostumbrado a evaluar los ordenadores por frecuencia de procesador, de que todo es algo más complicado. AMD utiliza activamente la Clasificación de rendimiento : esto es cuando el procesador de 2100 MHz se llama "Ahtlon XP 3000+". Esta calificación aludía a la frecuencia de un procesador Pentium 4 con un rendimiento similar, aunque AMD nunca ha reconocido oficialmente esta conexión.
Con los procesadores Northwood, Intel está lanzando Rambus DRAM. Los nuevos conjuntos de chips funcionan con DDR SDRAM. La frecuencia del bus del sistema está creciendo y, con ella, la velocidad de trabajo con RAM: en mayo de 2002 se lanzaron procesadores con frecuencia FSB de 133 MHz, un año después, 200 MHz. En noviembre de 2002, aparece otra innovación: la tecnología Hyper-Threading, que permite una carga adicional del pipeline computacional debido al segundo núcleo del procesador virtual. En la realidad de mi computadora del mismo año, durante algún tiempo generalmente me quedo sin computadora, y luego ensamblo un escritorio obsoleto, pero bastante adecuado para cualquier tarea, basado en Pentium II.
En diciembre de 2020, compro un conjunto de placa base Asus P4PE, procesador Pentium 4 Northwood de 2,4 GHz ( SL6EU, FSB 133 MHz) y un gigabyte de RAM DDR.
Esta no es la placa base más económica, pero tampoco es "premium". Conjunto de chips I845, audio integrado e interfaz de red de 100 Mbps. La placa proporciona espacio para un controlador SATA, pero no está desoldada, así que conecto un disco duro IDE de 320 gigabytes a la placa.
La ranura para una tarjeta de video es del estándar AGP 4x, y todavía no hay ninguna en mi colección. Pero hay una solución extraña pero que funciona: GeForce 6200 512 MB con una ranura PCI y refrigeración pasiva. La ranura azul en la placa es un lugar para instalar el módulo WiFi, que Asus vende a la placa.
No me propuse la tarea de realizar un estudio científico del rendimiento del antiguo procesador: para ello tendría que obtener muchas variantes de placas base y CPU. Pero quería causar una buena impresión, así que elegiré un Geekbench 4 de referencia relativamente moderno. Estos son los resultados:
El procesador aún no es compatible con Hyper-Threading, los resultados en la prueba multitarea son ligeramente peores que en la de una sola tarea. Por ahora, recordemos estos números y, al mismo tiempo, observemos el marco de tiempo: mediados de 2002. En cualquier caso, este es un buen avance en dos años: empezamos con 1,7 GHz, ya finales de 2002 ya cruzamos la línea de los 3 GHz. Ya en 2000, las publicaciones técnicas escriben acerca de alcanzar una frecuencia de 10 gigahercios en 2005. No he encontrado un comunicado oficial de Intel con tal cifra, aparentemente, el pronóstico se anunció entre bastidores. Pero lo más probable es que el plan fuera así: si el proceso tecnológico de 130 nanómetros permite 3 gigahercios, entonces haremos seis a 90 nm, y así sucesivamente. Esquema simple y directo para aumentar la productividad.
Hot Prescott
- Anuncio: Febrero de 2004, hace 16 años
- Tecnología de proceso : 90 nanómetros
- Frecuencia : 2,4-3,8 GHz
- TDP : 84-115 Watts
- Tamaño de caché L2 : 1024-2048 KB
- Frecuencia del bus frontal: 133-200 MHz , 4256-6400 MB / s (modelos raros hasta 266 MHz)
No podrá simplemente tomar y cambiar un procesador Intel por uno nuevo a principios de la década de 2000. Primero, el Socket 423 se cambia a Socket 478. Los procesadores Northwood y Prescott se producen con este diseño, pero Prescott no funciona en mi primera placa base Asus P4PE, aunque admite la frecuencia de bus del sistema de 200 MHz. AMD está mejorando con la compatibilidad con versiones anteriores. En febrero de 2004 IXBT desmontaInnovaciones en Pentium 4 Prescott: no solo hay un nuevo proceso técnico. Aumento de la longitud del transportador de 20 a 31 pasos en un intento de encontrar el potencial de overclocking. La caché del segundo nivel se ha incrementado a un megabyte, luego habrá procesadores con dos megabytes de memoria caché. Introdujo nuevas instrucciones SSE3. Se agrega la tecnología EM64T: ahora se pueden instalar sistemas operativos de 64 bits en los procesadores. AMD comenzará a utilizar 64 bits antes, y luego será el primero en lanzar CPU de doble núcleo para consumidores. El mismo artículo compara el procesador con Northwood de la misma frecuencia y AMD Ahtlon 64 3400+. Los resultados son los mismos que en 2000: en algún lugar mejor que su predecesor, en algún lugar peor. Veredicto general: "El núcleo de Prescott es generalmente más lento que el de Northwood ".
Si la situación de 2000-2002 se hubiera repetido, no se habría convertido en un problema: estamos alcanzando rápidamente la línea de 4-5 gigahercios y dejando atrás a los viejos procesadores y competidores. Pero no: incluso según las especificaciones oficiales, Prescott está muy caliente. Y la frecuencia a finales de 2004 se llevó a 3,8 gigahercios: este récord se retrasará varios años. El Pentium 4 580 planeado con una frecuencia de 4 GHz fue cancelado. Nunca sucedieron 10 gigahercios. Me gustaría decir: nos topamos con limitaciones físicas, pero esto no es del todo cierto. Hasta principios de la década de 2010, el Pentium 4 era el favorito de los overclockers. En el sitio de HWBot, el Intel Celeron D 352 basado en la arquitectura NetBurst todavía se encuentra en el quinto lugar en términos de frecuencia máxima: 8543 megahertz. Un Pentium 4 en toda regla fue capaz de overclockear hasta 8179 megahertz.Pero el overclocking y la capacidad de resolver los problemas del usuario son cosas completamente diferentes. El usuario no necesita refrigeración con nitrógeno líquido, no quiere aprender a quitar la cubierta térmica del procesador. Pero el plan era tan sencillo.
A finales de 2004, ocurrió otro evento: los procesadores Intel cambiaron al nuevo Socket 775. Por primera vez, los procesadores se vieron privados de patas, se trasladaron al socket de acoplamiento en la placa base. Socket 775 duró un tiempo sorprendentemente largo en el mercado, y ahora es más probable que esté asociado con la plataforma Intel Core 2. Compro otro conjunto: una placa base Asus P5GD1, un procesador Pentium 4 y tres gigabytes de RAM con cuatro módulos DDR1. Esto es casi modernidad: una ranura PCI Express para una tarjeta de video, sonido incorporado con la capacidad de conectar acústica multicanal (estaba de moda a mediados de la década de 2000), un enfriador un poco más conveniente con cuatro soportes. La placa vuelve a ser económica, pero ya hay SATA, un controlador IDE adicional, conectores para puertos USB y de audio en el panel frontal. Sin opciones de overclocking, ninguna. Pero todavía no lo necesitamos.
La placa venía con un procesador Cedar Mill Intel Pentium 4 generación 2006. Este es el "último perdón" de la arquitectura NetBurst de AKA "Prescott de una persona normal": una tecnología de proceso de 65 nanómetros, 2 megabytes de memoria caché, TDP dentro de un rango razonable, frecuencias de 3 a 3,6 GHz. Pero miro el real, ese Prescott muy ardiente con una frecuencia de 3,4 gigahercios. Al mismo tiempo, cambiaré la tarjeta de video por una GeForce 6800 "normal". Tiene una pequeña nevera terriblemente malvada, que me gustaría cambiar inmediatamente por algo más decente.
Veamos qué muestran los procesadores en los benchmarks:
Pentium 4 3.4 Prescott :
Pentium 4 3.2 Cedar Mill :
El
juego Cuando se ensambla el Pentium 4 como un sistema retrospectivo, uno quiere representar algo así y encontrar, si no el más poderoso, algún procesador raro de este modelo. La elección es genial. Primero, podemos mencionar Intel Pentium D: desarrollo posterior de Prescott en diseño de doble núcleo. Se puede usar para construir el Pentium 4 más popular con un TDP oficial de 130 vatios para modelos con una frecuencia de 3.2-3.6 gigahertz. También estará lo más cerca posible de las computadoras modernas y, al mismo tiempo, calentará bien su oficina en invierno. En segundo lugar, este es el mismo Pentium 4 con una frecuencia históricamente máxima de 3.8 GHz. Finalmente, está la serie Pentium 4 Extreme Edition: aparecían cada vez que AMD estaba lista para presentar el próximo buque insignia, e Intel trató de superar a la competencia en al menos medio centímetro. Los primeros P4EE se basaron en el núcleo Gallatin de 130 nm tomado de Intel Xeon. De particular interés son Pentium 4 EE con bus de sistema de 266 MHz; solo había dos de ellos. Encontrar un Pentium extremo no es lo suficientemente fácilse venden al por menor por ~ $ 1300 en comparación con ~ $ 500 por un "techo normal". Había poca gente dispuesta a cambiar dinero por calefacción. La prueba de esto es este lote en eBay:
Probablemente no perseguiré modificaciones raras, de todos modos no tiene mucho sentido. Planeo quedarme con el último Pentium 4 con disipación de calor normal, y tal vez incluso probar un overclocking moderado; de esta manera, lo más probable es que sea posible lograr los mismos 3.8 GHz (o ancho de banda FSB alto) mucho más fácil y barato. Pero esto no es seguro, puede que tengas que sufrir.
Todo se repite.
Pensé durante mucho tiempo en qué comparar el rendimiento del Pentium 4. Cuando examiné el subportátil Sony VAIO TZEn 2007, asumí que su desempeño corresponde al del Pentium 4. Y así sucedió: un portátil económico, liviano y delgado muestra 778 puntos en Geekbench en una prueba de un solo subproceso y 1241 puntos en un "multi-core". El primer resultado es ligeramente mejor que el Pentium 4 2.4 de 2002. El segundo es más alto que en Prescott 3.4, con un consumo de energía incomparable. Otra comparación interesante de mi colección es la computadora portátil IBM ThinkPad T40con procesador Pentium M 755 2GHz de 2004. Su puntaje Geekbench es 876 puntos, que corresponde aproximadamente al Pentium 4 del mismo año de lanzamiento con una frecuencia de 2.8-3 GHz. Fue entonces cuando finalmente quedó claro que no era solo la frecuencia del procesador lo que estaba involucrado: sería genial seguir incrementándolo sin cesar, esto es comprensible para los compradores. Pero no funcionó.
Otro "juego" es un adaptador de Socket 479 (Pentium M móvil) a Socket 478 (placas base de escritorio). El overclocking de una PC tan semi-estacionaria mostró excelentes resultados. Mi portátil ThinkPad T480 poco actualizado pero aún moderno con un Core i7 de octava generación da más de 5000 puntos en Geekbench 4, con una frecuencia máxima de 4 GHz. Sería correcto comparar con los resultados de buenos procesadores de escritorio, y esto aproximadamente 10 mil puntos. Crecimiento del rendimiento 10 veces (por núcleo, y ahora hay muchos de ellos) de 2005 a 2020. Compare eso con un aumento de 300x (según mis propias medidas ) de 1992 a 2001.
En 2005, Intel “tuvo problemas”: algo salió mal con la arquitectura NetBurst, los competidores están avanzando, tanto externos como internos, en la forma del muy móvil Pentium M, el heredero de los procesadores Pentium Pro de los noventa. En julio de 2006, la compañía lanzó procesadores Intel Core 2, que también tienen la antigua arquitectura P6 en sus parientes. La frecuencia de inicio es ridícula para los estándares de Netburst: 1,87-2,67 GHz, pero el rendimiento es mayor, el consumo de energía es notablemente menor. Los primeros procesadores de cuatro núcleos se lanzaron en 2007. En 2005, compré mi computadora Pentium 4, por lo que mis amigos conocedores de la tecnología me critican; la compré en vano, demasiado tarde. Y tenían, por supuesto, razón.
Aunque los Pentium 4 se convirtieron en una rama sin salida del diseño de procesadores, proporcionando ganancias de rendimiento cuestionables de generación en generación, fue durante este tiempo que las computadoras finalmente adoptaron sus características modernas. Se han convertido en verdaderamente multimedia, tomando medidas enérgicas contra el contenido de video y música sin ningún problema. Los volúmenes de discos duros han aumentado de unidades a cientos de gigabytes y han aparecido las primeras unidades de estado sólido. Finalmente, en la era de mi tarjeta de video retro GeForce 6800, se lanzaron los juegos icónicos que personalmente todavía juego: Half-Life 2, Far Cry, GTA San Andreas. No solo son importantes las capacidades del procesador, sino también el rendimiento de todos los periféricos, la disponibilidad de Internet de alta velocidad. El rápido desarrollo de todo el ecosistema informático, que todavía gira en torno a una computadora personal, más a menudo una computadora de escritorio que una computadora portátil, ocurrió a principios de la década de 2000.Esta es una época interesante.
Sobre el amor. En mi canal de Telegram, realicé una encuesta sobre la actitud subjetiva hacia el Pentium 4. Y la mayoría aún lo clasifica como un "retro agradable". A medida que pase el tiempo, pronto los sistemas basados en Core 2 pasarán a esta categoría y, de hecho, incluso ejecutarán la web moderna. Y una cosa más: Intel todavía tiene "problemas". Y con la transición a un nuevo proceso técnico, y un aumento de la productividad en comparación con las generaciones anteriores. Todo esto ya fue hace 15 años, y luego Intel lo logró. Es cierto que los mercados tradicionales x86 de equipos de escritorio y servidores no se vieron amenazados por la arquitectura ARM.
Estoy empezando a construir una agradable retrocomputadora a partir de componentes retro. En el siguiente artículo: una configuración de Pentium 4 un poco más elitista, más puntos de referencia y un intento de recuperar mi 2005.