Intel følger opp megahertz-myten

Det fleste skulle vel tro at Pentium 4-oppfølgeren Prescott umiddelbart skal gi bedre ytelse. Det er ikke nødvendigvis tillfellet.

Denne uken er det kommet fram ubekreftet informasjon om hvordan Intel har forberedt Prescott for høyere klokkehastigheter. Prescott er en kommende utgave av Pentium 4 som omfatter relativt store endringer i arkitekturen.

De aller fleste prosessorer har det som kalles en pipeline, noe som kan sammenlignes med et samlebånd hvor dataene prosessoren blir matet med, behandles. Hvor mange trinn dette samlebåndet har, avhenger av prosessorarkitekturen. Ofte er det mulig å øke klokkehastigheten prosessoren arbeider med hvis man øker antallet trinn i pipelinen. Dette fordi hvert trinn må gjøre en mindre del av den totale oppgaven pipeline skal gjøre.

Pentium 4 har i dag en pipeline som er 20 trinn lang. Prescott vil ha en noe lenger pipeline, enkelte hevder at den skal ha hele 30 trinn.

Problemet med å ha en lang pipeline framfor en kort, er blant annet at det kreves flere klokkeslag for at en instruksjon skal behandles av pipelinen. I første øyekast kan dette se ut til bare å påvirke den første instruksjonen som skal behandles av pipelinen, resten kommer jo som perler på en snor. Vel, hadde vi levd i en ideell verden, hadde det vært slik, men i mange tilfeller er ikke mulig å forsyne pipelinen med data så raskt.

Særlig hvis en instruksjon er avhengig av data som fortsatt behandles av pipelinen, kan det oppstå opphold i forsyningene til pipelinen. Jo lenger pipelinen er, desto lenger tid må instruksjonen som trenger dataene i gjennomsnitt vente på å få dataene som for øyeblikket behandles i pipelinen.

Som nevnt muliggjør denne metoden høyere klokkehastighet, men den krever også høyere klokkehastig sammenlignet med prosessorarkitekturer med kortere pipeline, slik man finner i prosessorer basert på de fleste andre prosessorarkitekturer. Athlon 64 har for eksempel bare 12 trinn i pipelinen, noe som gjør at den greier seg med langt lavere klokkehastighet enn Pentium 4 for å gi god ytelse. Noe av det samme gjelder også Intels mobile Pentium M-brikker.

Hvis det stemmer at Prescott har en 50 prosent lenger pipeline enn dagens Pentium 4, vil det kreves betydelig høyere klokkehastighet enn dagens prosessorer for å yte tilsvarende godt - i mange tilfeller.

En tilsvarende situasjon oppsto ifølge News.com i 2000, da Intel erstattet Pentium III med Pentium 4. Da ble pipelinelengden økt fra 10 til 20 trinn. I mange tilfeller hadde ikke 1,4 GHz-utgaven bedre ytelsen enn en 1 GHz Pentium 3 eller en standard 1,2 GHz Athlon-prosessor fra AMD, som hadde 15 trinn i pipelinen.

Problemet for Intel er at den første utgaven av Prescott trolig vil ha en klokkehastighet som ikke er høyere enn 3,4 GHz, mot 3,2 GHz i den raskeste Pentium 4-prosessoren på markedet i dag - og en 3,4 GHz er sannsynligvis på vei. Derfor kommer trolig den lange pipelinen først til sin rett i senere utgaver av Prescott som benytter en raskere klokke. Intel har hatt en uttalt mål om å kunne levere prosessorer med 4 GHz klokkehastighet i år.

Nå er det ikke bare pipelinen og den økte klokkeheten som er nytt i Prescott. Det sekundære hurtigminnet skal være 1 MB stort, dobbelt så mye som det som finnes i Pentium 4. Hyperthreading-funksjonen, som får en prosessor til å se ut som to for operativsystemet, skal ha blitt forbedret og prosessoren skal ha fått et enda større instruksjonssett for lyd- og videobehandling.

Det ventes at Intel vil lansere Prescott i midten av februar, etter at selskapet har gjennomført priskutt på flere av Pentium 4-modellene.

Til toppen