Intel pentium 4: التاريخ ، ما أعنيه بالكمبيوتر وتأثيره

كان Intel Pentium 4 تغييرًا جذريًا في عالم الكمبيوتر ، وهو أنه مع نهاية عقد كامل يكمن في الأفق ، فإن هذه هي اللحظة المثالية داخل بوابة مثل Professional Review لتقييم ما أدى بنا إلى حيث نلتقي اليوم.

وستكون السيارة لهذه الرحلة هي القفز من Netburst إلى Nehalem على معالجات Intel ؛ أو ما هو نفسه ، وداع معالجات Pentium 4 ، التي تمر عبر Core 2 (و Core 2 Quad) قبل Intel Core الحالي. رحلة استمرت أكثر من عقدين والتي قد لا نشاهد أسسها قريبًا. ليس من المستغرب ، يقال أن القصة كانت عاطفية للبدء من جديد.

فهرس المحتويات

إنتل بنتيوم 4: نهاية العقد

كان إطلاق Conroe (2007) علامة فارقة حقيقية لشركة Intel. كان وداعًا على سطح المكتب لـ Netburst (العمارة الدقيقة) ، التي كانت حتى الآن تعبر عن Pentium 4 الأسطوري ؛ بالإضافة إلى العودة (بطريقة ما) إلى البنية الدقيقة P6 ، التي ستعتمد عليها Intel Core الأولى. على الرغم من أن القفزة حدثت من قبل من خلال Pentium M على أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

أدى التخلي عن Netburst إلى التخلي عن تردداتها العالية ، بالإضافة إلى التقنيات المطورة لها (مثل Hyper-Threading ) على المدى القصير ؛ لكن هذا لم يكن قرارًا تعسفيًا.

بنتيوم 4. الصورة: فليكر ، جياهوي

تم إغفال فوائد Pentium 4 من خلال مشاكل درجة الحرارة وقابلية التوسع الخطيرة الخاصة بها ، مما جعل بنية Netburst الدقيقة غير مجدية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة والخوادم ، وهما سوقان قويان في الوقت الحالي.

Intel Pentium 4 مع Netburst وتجزئة البيانات

هذه المشاكل التي قدمها Netburst مستمدة في الغالب من خط أنابيب البيانات الضخم الذي تم من خلاله تشغيل البنية الدقيقة ومن مشاكل التنبؤ بالتعليمات.

تقريبًا ، يعد تجزئة التعليمات ( خط أنابيب البيانات باللغة الإنجليزية) طريقة لتحليل تنفيذ تعليمات المعالج على مراحل وبالتالي زيادة سرعته. بدون هذا التقسيم ، سيتعين علينا الانتظار حتى ننتهي من تنفيذ أحد التعليمات قبل البدء في العملية التالية ، وهي عملية بطيئة جدًا. مع هذا التقسيم يمكننا أن نبدأ كل مرحلة كما تنتهي.

كان لدى Netburst خط أنابيب تعليمي لأكثر من 20 مقطعًا (31 في مراجعات لاحقة) يحافظ باستمرار على المعالج مشغولًا ويؤدي إلى الترددات العالية التي جعلت Pentium 4 مشهورة.

لسوء الحظ ، كان هذا الخط الطويل ضارًا جدًا لتنبؤ التعليمات المسمى بالفعل ، لأنه إذا فشل هذا التنبؤ ، فإن عدد المراحل التي يجب على المعالج إعادةها كان ضخمًا. علاوة على ذلك ، فإن الحفاظ على مثل هذه الترددات العالية يجلب معه بشكل غير فعال مشكلة خطيرة في درجة الحرارة. واجهت Intel جدارًا فعليًا لم يكن قادرًا على القفز باستخدام هذه البنية.

العمارة الأساسية من خلال Conroe

ونتيجة لهذه المشاكل ، رأينا ولادة الهندسة الدقيقة الأساسية. تراجعت شركة Intel خطوة إلى الوراء وأعادت التفكير في استراتيجيتها للتطوير لن يبحثوا بعد ذلك عن أعلى ترددات ممكنة ، ولكن أقصى قدر من الكفاءة من خلال مجموعة صغيرة وعملية.

لقد وجدوا هذه الكفاءة من خلال تطوير التجربة التي تم إجراؤها باستخدام معالج Pentium M ، المشتق من البنية الدقيقة P6 المسماة بالفعل ، سلف Netburst.

DIE داخل Core 2 Duo.

تشترك Pentium M في العديد من أوجه التشابه مع ما سيصبح لاحقًا Core ، مثل مجموعة التعليمات المكونة من 12 مرحلة (تمت زيادتها إلى 14) ، أو تخطيط الذاكرة L2 (زاد لاحقًا). بالإضافة إلى ذلك ، زادت من عدد وحدات التنفيذ إلى أربع وحدات ، وقدمت تقنيات جديدة تركز على قابليتها للتوسع ، مثل Micro-Core.

أصدرت Intel تحت Conroe في عام 2007 معالجات Intel Core 2 Duo ، مسلطة الضوء على نماذج E6400 و E6600 و X6800 في النطاق الأقصى ؛ بالإضافة إلى التكرارات المختلفة للهندسة المعمارية لأغراض مختلفة ، حيث تتميز Merom بالسوق المحمولة و Kentsfield لمعالجاتها رباعية النوى ، Core 2 Quad (تسليط الضوء على Q6600).

نيهالم: "تاك" بعد "التشنج"

في عام 2007 قدمت إنتل نموذج "تيك تاك" الغريب. التخطيط طويل المدى (المعروف باسم خرائط الطريق ) لتطوير وإطلاق البنيات الخاصة بك. في هذا النموذج ، يقابل "التشنج" التحسن في عملية التصنيع (تخفيض DIE) ، في حين يُعزى "tac" إلى التغييرات في الهندسة المعمارية.

كان تاك بعد إطلاق Conroe هو Nehalem ، الهندسة المعمارية التي ستجعل الحياة أول معالجات Intel Core الحديثة ، بالإضافة إلى الترحيب بعلامات i3 و i5 و i7.

قفزة أجيال في سلسلة إنتل

عاش Conroe العديد من المراجعات طوال عامين من حياته: Wolfdale أو Yorkfield أو Woodcrest هي بعض الأمثلة ، ولكن قفزة الجيل الأول في Intel Core ستكون Nehalem.

اتبعت هذه البنية نفس مبادئ الكفاءة والقابلية للتوسعة التي سعت إليها Intel بعد الابتعاد عن Netburst ، لكنها أنقذت بعض الخصائص التي حددت هذه البنية الدقيقة.

انتل بنتيوم داخل نيهالم

داخل نيهالم. الصورة: Appaloosa (ويكيميديا ​​كومنز)

مع Nehalem ستعود خطوط الأنابيب ذات أكثر من عشرين مرحلة ، بالإضافة إلى تقنيات مثل Hyper-Threading . لكن مشاكل التنبؤ اختفت أيضًا ، وذلك بفضل استخدام مُنبِئ من المستوى الثاني وتحسين التقنيات الأخرى ذات الصلة ، مثل كاشف الحلقة . بالإضافة إلى ذلك ، تم الحفاظ على بعض الخصائص التي حددت Conroe ، عن طريق سحب قواعد هذه الهندسة المعمارية معها.

لتجنب مشاكل الماضي ، بدأت Intel في تطبيق قاعدة تناسب من تطوير البنية نفسها ، يجب أن يكون لجميع ميزات البنية التي تزيد من استهلاك المعالج تأثير مزدوج على أدائها.

علاوة على ذلك ، كانت بنية تم تطويرها مع وضع الوحدات النمطية في الاعتبار. كانت النوى التي تكونت منها كل شريحة مستقلة وقابلة للتكرار ، مما يجعل من السهل إنشاء معالجات بتكوينات أساسية مختلفة وتوسيع البنية المعمارية إلى السوق المحمولة أو عالم الخوادم.

نوصي بقراءة الأدلة والبرامج التعليمية التالية:

مع Nehalem ، كانت Intel على علم بعدم الوقوع في نفس مشاكل Netburst. هدف نعتقد أنه كان قادراً على تحقيقه.

خط RetailEdge