Пентиум Д

Пентиум Д

Логотип 2006 года
Общая информация
Запущен	25 мая 2005 г. ; 19 лет назад ( 25 мая 2005 г. )
Прекращено	13 июля 2010 г. ; 14 лет назад [1] ( 13 июля 2010 г. )
Продается	Интел
Разработано	Интел
Обычный производитель	Интел
CPUID- код	0F47h ​​(Смитфилд) 0F65h (Преслер)
Код продукта	Смитфилд: 80551 Преслер: 80553
Производительность
Макс. тактовая частота ЦП	2,66 ГГц - 3,73 ГГц
Скорости FSB	533 МТ/с до 1066 МТ/с
Кэш
Кэш L1	32 КБ (16 КБ (8 КБ инструкции + 8 КБ данные) x 2)
кэш L2	2–4 МБ
Архитектура и классификация
Приложение	Двухъядерный настольный компьютер
Технологический узел	90 нм – 65 нм
Микроархитектура	NetBurst
Набор инструкций	x86-64
Инструкции	ММХ , SSE , SSE2 , SSE3
Расширения	EIST , VT-x
Физические характеристики
Транзисторы	Смитфилд: 176 миллионов Преслер: 376 миллионов
Ядра	2 (2×1)
Гнездо	LGA 775 (сокет T)
Продукция, модели, варианты
Основные имена	Смитфилд Преслер
История
Предшественники	Пентиум 4 Pentium 4 HT
Преемники	Ядро 2 (2006) Pentium двухъядерный (2007)
Статус поддержки
Неподдерживаемый

Pentium D ^[2] — это ряд 64-разрядных процессоров x86-64 для настольных ПК на базе микроархитектуры NetBurst , которая является двухъядерным вариантом Pentium 4 , производимого Intel . Каждый процессор состоял из двух ядер. Первый процессор бренда под кодовым названием Smithfield, произведенный по 90-нм техпроцессу , был выпущен 25 мая 2005 года, а через девять месяцев за ним последовал 65-нм Presler. ^[3] Реализация ядра в 90-нм Smithfield и более позднем 65-нм Presler спроектирована по-разному, но функционально одинакова. 90-нм Smithfield содержит один кристалл с двумя соединенными, но функционально отдельными ядрами ЦП, вырезанными из одной пластины . Более поздний 65-нм Presler использовал многочиповый модульный пакет, в котором два дискретных кристалла, каждый из которых содержал одно ядро, находились на подложке ЦП. Ни 90-нм Smithfield, ни 65-нм Presler не были способны осуществлять прямую связь между ядрами, вместо этого для передачи информации между двумя ядрами использовалась связь северного моста .

К 2004 году процессоры NetBurst достигли порога тактовой частоты в 3,8 ГГц из-за теплового (и энергетического) предела, примером которого является 130-ваттная тепловая мощность Presler ^[4] (более высокий TDP требует дополнительного охлаждения, которое может быть чрезмерно шумным или дорогим). Будущее принадлежало более энергоэффективным и медленным двухъядерным процессорам на одном кристалле вместо двух. ^[5] Однако Pentium D не предлагал значительных улучшений в конструкции, ^[6] что по-прежнему приводило к относительно высокому энергопотреблению. ^[4]

Окончательная дата отгрузки двухъядерных чипов Presler была 8 августа 2008 года, ^[7] что ознаменовало конец бренда Pentium D, а также микроархитектуры NetBurst. Линейка Pentium D была удалена из официальных прайс-листов 13 июля 2010 года.

Двухъядерный процессор способен запускать многопоточные приложения, типичные для перекодирования аудио и видео, сжатия , редактирования и рендеринга фото и видео , а также трассировки лучей . Однопоточные приложения, включая большинство старых игр, не получают большой выгоды от второго ядра по сравнению с одноядерным процессором с такой же тактовой частотой. Тем не менее, двухъядерный процессор полезен для запуска как клиентских, так и серверных процессов игры без заметной задержки в любом потоке, поскольку каждый экземпляр может работать на другом ядре. Кроме того, многопоточные игры выигрывают от двухъядерных процессоров.

В 2008 году многие бизнес-приложения не были оптимизированы для многоядерных процессоров. Они работали с одинаковой скоростью, когда не были многозадачными на процессорах Pentium D или более старых процессорах Pentium 4 с той же тактовой частотой. ^{[ требуется ссылка ]} Однако в многозадачных средах, таких как операционные системы BSD , Linux , Microsoft Windows , другие процессы часто работают одновременно; если они требуют значительного времени ЦП, каждое ядро ​​процессора Pentium D может обрабатывать разные программы, что повышает общую скорость обработки по сравнению с его одноядерным аналогом Pentium 4.

Семейство процессоров Intel Pentium D

Оригинал логотип	2006 логотип	Рабочий стол
		Кодовое название	Узел	Дата выпуска
		Смитфилд Преслер	90 нм 65 нм	Май 2005 Январь 2006
		Смитфилд XE Преслер XE	90 нм 65 нм	Май 2005 Январь 2006
Список процессоров Intel Pentium D

В апреле 2005 года крупнейший конкурент Intel, AMD , выпустил на рынок двухъядерные процессоры x86, предназначенные для рабочих станций и серверов , и был готов выпустить сопоставимый продукт, предназначенный для настольных компьютеров . В ответ Intel разработала Smithfield, первый двухъядерный процессор x86, предназначенный для настольных компьютеров, опередив AMD Athlon 64 X2 на несколько недель. Intel впервые выпустила Smithfield 16 апреля 2005 года в виде Pentium Extreme Edition 840 с тактовой частотой 3,2 ГГц и поддержкой Hyper-threading . 26 мая 2005 года Intel выпустила линейку процессоров под брендом Pentium D с начальными тактовыми частотами 2,8, 3,0 и 3,2 ГГц с номерами моделей 820, 830 и 840 соответственно. В марте 2006 года Intel выпустила последний процессор Smithfield, начального уровня Pentium D 805, работающий на частоте 2,66 ГГц с шиной 533 МТ/с . Относительно дешевый 805 оказался весьма разгоняемым ; 3,5 ГГц часто были возможны при хорошем воздушном охлаждении . Работа на частоте более 4 ГГц была возможна при водяном охлаждении , и на этой скорости 805 превзошел топовые процессоры (май 2006 года) от обоих основных производителей ЦП (AMD Athlon 64 FX-60 и Intel Pentium Extreme Edition 965 ) во многих тестах, включая энергопотребление. ^[8]

Модели 805 и 820 имели TDP 95 Вт . Все остальные модели имели номинальную мощность 130 Вт.

Все процессоры Smithfield были сделаны из двух 90 нм ядер Prescott , расположенных рядом друг с другом на одном кристалле с 1 МБ кэша уровня 2 (L2) на ядро. Гиперпоточность была отключена во всех Pentium D 8xx-серии Smithfield, за исключением Pentium Extreme Edition 840. Smithfield не поддерживал Intel VT-x — виртуализацию Intel x86 (ранее Vanderpool).

Все процессоры Pentium D поддерживали Intel 64 (ранее EM64T), XD Bit и выпускались для форм-фактора LGA 775. Единственными материнскими платами, которые гарантированно работали с процессорами под маркой Pentium D (и Extreme Edition), были те, которые были основаны на чипсетах Intel серий 945, 955, 965 и 975 , а также nForce 4 SLI Intel Edition и ATI Radeon Xpress . Pentium D 820 не работал с чипсетом nForce 4 SLI Intel Edition из-за некоторых проблем с конструкцией питания, хотя они были исправлены в версии X16. Чипсеты серий 915 и 925 вообще не работали с Smithfield, поскольку они не поддерживали более одного ядра (чтобы производители не выпускали дешевые двухпроцессорные материнские платы, способные поддерживать процессоры Xeon , как это произошло с чипсетом 875P). Чипсеты серий 865 и 875 поддерживали многопроцессорность. Материнские платы с ними могли быть совместимы с Pentium D с обновленным BIOS .

Через неделю после запуска Intel официально опровергла сообщение ^[9] в Computerworld Today Australia о том, что процессоры под маркой Pentium D включают в себя «секретные» функции управления цифровыми правами в своем оборудовании, которые могут использоваться Microsoft Windows и другими операционными системами, но публично не раскрываются. Хотя Intel признала, что в чипсетах серий 945 и 955 были некоторые технологии DRM, она заявила, что масштаб этих технологий был преувеличен, и что рассматриваемые технологии присутствовали в чипсетах Intel со времен 875P.

Pentium Extreme Edition (PXE) был представлен на весеннем форуме Intel Developers Forum 2005 года, не путать с « Pentium 4 Extreme Edition » (более ранним одноядерным процессором, занимавшим ту же нишу). Процессор был основан на двухъядерном Pentium D под маркой Smithfield, но с включенной технологией Hyper-threading , поэтому любая операционная система видела четыре логических процессора. Он также имел разблокированный множитель, что позволяло легче разгонять процессор. Первоначально он был выпущен как Intel Pentium Extreme Edition 840 с тактовой частотой 3,20 ГГц в начале 2005 года по цене 999,99 долларов США ( цена OEM ) или 1200 долларов США (розничная цена). Единственными чипсетами, которые работали с Extreme Edition 840, были Intel 955X, NVIDIA nForce4 SLI Intel Edition и ATi Radeon Xpress 200. Использование процессора Pentium Extreme Edition с чипсетом серии Intel 945 отключит технологию Hyper-Threading.

Последним поколением процессоров под маркой Pentium D был Presler, выпущенный 16 января 2006 года, идентифицированный по коду продукта 80553 и изготовленный из двух ядер 65 нм процесса , которые также встречаются в процессорах Pentium 4 Cedar Mill . Presler представил многочиповый модуль, или MCM, который состоял из двух одноядерных кристаллов , размещенных рядом друг с другом на одном корпусе подложки. Это позволило Intel производить эти процессоры с меньшей себестоимостью производства в результате более высокого выхода годных. Presler поддерживался теми же чипсетами, что и Smithfield. Он производился с использованием 65 нм технологии, аналогичной Yonah . Presler взаимодействовал с системой с помощью 800 MT/s FSB , и его два ядра также взаимодействовали с помощью FSB, как и в Smithfield. Presler также включал Intel VT-x (ранее Vanderpool) – хотя это было ограничено моделями 9x0, а не моделями 9x5 – Intel 64 , XD bit и Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST). Presler был выпущен в первом квартале 2006 года с кэшем 2×2 МБ уровня 2. Его модели включали 915, 920, 925, 930, 935, 940, 945, 950 и 960 (с тактовой частотой 2,8, 2,8, 3,0, 3,0, 3,2, 3,2, 3,4, 3,4 и 3,6 ГГц соответственно).

Все степпинги моделей Presler 915, 920, 925, 930 и 935, а также степпинги C1, D0 моделей 940, 945 имели TDP 95 Вт . Все другие модели (т. е. определенные модели с тактовой частотой 3,2 ГГц или выше) были рассчитаны на 130 Вт — на 37% больше потребляемой мощности. ^[10]

[*] В первой партии процессоров Presler (ревизия B1) функция EIST была отключена обновлением микрокода из-за проблем со стабильностью. Это повлияло только на энергопотребление в режиме ожидания и тепловыделение. Чипы с работающим EIST начали поставляться во втором квартале 2006 года. У них был другой номер S-Spec, который можно найти в документации Intel по ошибкам.

Pentium Extreme Edition на базе двухъядерного Pentium D под брендом Presler был представлен как модель 955 с тактовой частотой 3,46 ГГц и использовал FSB 1066 MT/s по сравнению с 800 MT/s в не-Extreme edition. Вторая версия, 965 с тактовой частотой 3,73 ГГц, появилась в марте 2006 года. Оба процессора также оснащены технологией Hyper-Threading и разблокированным множителем. Оверклокеры смогли разогнать ядро ​​до 4,26 ГГц с помощью воздушного охлаждения, просто повысив разблокированный множитель процессора.

Presler Extreme Edition предназначался только для работы с чипсетом Intel 975X, он также мог работать с чипсетом 955X, хотя эта комбинация не поддерживалась Intel. i975X имел южный мост ICH7R и поддерживал все процессоры LGA 775 (Socket T) Pentium 4, Pentium D и Pentium Extreme Edition.

Бренд Pentium D был объединен с брендом Pentium 4 , а 27 июля 2006 года на смену ему пришла линейка процессоров под брендом Core 2 с микроархитектурой Core , выпущенная в виде двух- и четырехъядерных процессоров под брендами Duo, Quad и Extreme.

В однопроцессорном сценарии соединение ЦП с северным мостом является двухточечным , и единственным реальным требованием является его достаточно высокая скорость для обеспечения ЦП данными из памяти .

При оценке Pentium D важно отметить, что по сути это два ЦП в одном корпусе и что он столкнется с теми же проблемами конкуренции на шине , что и пара Xeon до архитектуры Dual Independent Bus, представленной в двухъядерных Dempsey Xeon. Если использовать грубую аналогию, то можно сказать, что вместо использования одного кабеля между ЦП и северным мостом нужно использовать Y-разветвитель. Оставляя в стороне такие сложные вопросы, как когерентность кэша , каждое ядро ​​может использовать только половину пропускной способности FSB в 800 МТ/с при большой нагрузке.

Конкурирующий AMD Athlon 64 X2 , хотя и работал на более низких тактовых частотах и ​​не имел гиперпоточности , имел некоторые существенные преимущества перед Pentium D, такие как интегрированный контроллер памяти , высокоскоростная шина HyperTransport , более короткий конвейер (12 этапов по сравнению с 31 у Pentium D) и лучшая производительность с плавающей точкой , ^[11] более чем компенсирующая разницу в чистой тактовой частоте. Кроме того, в то время как Athlon 64 X2 унаследовал зрелую многоядерную логику управления от многоядерного Opteron , Pentium D, по-видимому, был запущен в производство в спешке и по сути состоял из двух ЦП в одном корпусе. Действительно, вскоре после запуска основных процессоров под маркой Pentium D (26 мая 2005 г.) и Athlon 64 X2 (31 мая 2005 г.) возник консенсус о том, что реализация многоядерности AMD превосходит реализацию Pentium D. ^{[12] [13]} В результате этого и других факторов AMD на некоторое время превзошла Intel по продажам настольных ПК в розничных магазинах США, хотя Intel сохранила общее лидерство на рынке благодаря своим эксклюзивным отношениям с прямыми продавцами, такими как Dell. ^[14]

В 2007 году Intel выпустила новую линейку процессоров для настольных ПК под брендом Pentium Dual Core , использующую микроархитектуру Core (которая была основана на архитектуре Pentium M , которая, в свою очередь, была основана на Pentium III Tualatin). Новые процессоры Pentium Dual-Core выделяют значительно меньше тепла (макс. 65 Вт), чем Pentium D (макс. 95 или 130 Вт). Они также работают на более низких тактовых частотах, имеют только до 2 МБ кэш-памяти L2, в то время как Pentium D имеет до 2×2 МБ, и у них отсутствует Hyper-threading.

Pentium Dual-Core имеет более широкий исполнительный блок (ширина в четыре этапа по сравнению с тремя у Pentium D), а его 14-ступенчатый конвейер составляет менее половины длины конвейера Pentium D, что позволяет ему превосходить Pentium D в большинстве приложений, несмотря на более низкую тактовую частоту и меньший объем кэш-памяти L2.

• Список процессоров Intel Pentium D

• Обзор серий Pentium D 800 и 900