Intel Pentium 4 der 600-Serie: 64-Bit, 2 MB L2-Cache und SpeedStep

Prozessordetails

Um einen ersten Überblick über die Neuerungen der heute vorgestellten CPUs, namentlich die Pentium 4-Modelle 630, 640, 650 und 660 sowie die Pentium 4 Extreme Edition 3,73 GHz, zu geben, haben wir alle grundlegenden Spezifikationen in der folgenden Tabelle zusammengetragen.

Merkmale	Pentium 4 6xx (Extreme Edition)	Pentium 4	Pentium 4 Extreme Edition	Athlon XP	Athlon 64 (FX)
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Kern	Prescott 2M	Prescott	Northwood 2M	Thoroughbred Barton	Clawhammer Clawhammer-512 Newcastle
Frontside-Bus	800 MHz QDR 1066 MHz QDR	533 MHz QDR 800 MHz QDR	800 MHz QDR 1066 MHz QDR	266 MHz DDR 333 MHz DDR 400 MHz DDR	entfällt (externe Anbindung über HyperTransport)
Fertigung	0,09 µm	0,09 µm	0,13 µm	0,13 µm	0,13 µm SOI
Sockel	Sockel 775	Sockel 478 Sockel 775	Sockel 478 Sockel 775	Sockel A	Sockel 754 Sockel 940 (FX) Sockel 939
Taktrate oder Modellnummer	800 MHz QDR 630 HT+ 640 HT+ 650 HT+ 660 HT+ 1066 MHz QDR 3733 MHz HT+ HT+: Verbessertes Hyper-Threading	533 MHz (S478) 2400 MHz A 2800 MHz A 800 MHz (S478) 2800 MHz E HT+ 3000 MHz E HT+ 3200 MHz E HT+ 3400 MHz E HT+ 800 MHz (S775) 520 HT+ 530 HT+ 540 HT+ 550 HT+ 560 HT+ HT+: Verbessertes Hyper-Threading	800 MHz (S478) 3200 MHz HT 3400 MHz HT 800 MHz (S775) 3400 MHz HT 1066 MHz (S775) 3466 MHz HT HT: Hyper- Threading	266 MHz DDR 1800+ 1900+ 2000+ 2100+ 2200+ 2400+ 2600+ 333 MHz DDR 2600+ 2700+ 2800+ 333 MHz DDR 2500+ 2600+ 2800+ 3000+ 400 MHz DDR 3000+ 3200+	Athlon 64 (S754): 2800+* 3000+* 3200+ 3400+ 3700+ Athlon 64 (S940): FX-51 FX-53 Athlon 64 (S939) 3500+** 3800+** 4000+ FX-53 FX-55 * 512 kB L2-Cache ** 512 kB L2-Cache und ausschl. Newcastle
Transistoren	169 Mio.	125 Mio.	169 Mio.	37,5 Mio. (Tho.) 54,3 Mio. (Bar.)	68.5 Mio. (NewC.) 105.9 Mio.
DIE-Size	135 mm²	112 mm²	240 mm²	80 mm² ("Tho A") 84 mm² ("Tho B") 101 mm² (Bar.)	144 mm² (NewC.) 193 mm²
L1-Execution-Cache	12.000 µ-Ops	12.000 µ-Ops	12.000 µ-Ops	64 kB	64 kB
L1-Daten-Cache	16 kB	16 kB	8 kB	64 kB	64 kB
L1-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Cache	2048kB	1024kB	512kB	256kB (Tho.) 512kB (Bar.)	512kB 1024kB
L2-Anbindung	256 Bit	256 Bit	256 Bit	64 Bit	128 Bit
L2-Cache-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt	CPU-Takt
L2-Modus	L1 inclusive	L1 inclusive	L1 inclusive	L1 exclusive	L1 exclusive
L3-Cache	-	-	2048kB	-	-
L3-Cache-Takt	-	-	CPU-Takt	-	-
L3-Modus	-	-	L2 inclusive	-	-
HW Data Prefetching	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
VCore (Je nach Modell)	1,250V 1,275V 1,300V 1,325V 1,350V 1,375V 1,400V	1,250V 1,275V 1,300V 1,325V 1,350V 1,375V 1,400V	1,400V 1,475V 1,500V 1,525V 1,550V 1,575V 1,600V	1,50V 1,60V 1,65V	1,50V
Befehlssätze	MMX SSE SSE2 SSE3	MMX SSE SSE2 SSE3	MMX SSE SSE2	MMX 3DNow! 3DNow!+ SSE	MMX 3DNow! 3DNow!+ SSE SSE2
Temperatur Diode	Ja	Ja	Ja	Ja	Ja
Energiesparfunktion	Enhanced SpeedStep, C1E (Nur 6xx)	C1E (Nur 5xxJ)	-	-	Cool'n'Quiet
NX-Bit (Win XP SP2)	Ja	Ja (Nur 5xxJ)	-	-	Ja
AMD64/EM64T	Ja	-	-	-	Ja
Multiprozessor-fähig	Nein	Nein	Nein	Nein	Nein
CPU-Architektur	31-stufige Pipeline	31-stufige Pipeline	20-stufige Pipeline	15-stufige (FPU) 10-stufige (ALU) Pipeline	17-stufige (FPU) 12-stufige (ALU) Pipeline

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Auch wenn es die Nomenklatur recht gut zu verschleiern weiß, basieren Pentium 4 und Pentium 4 Extreme Edition ab dem heutigen Tag auf demselben Prozessorkern (Prescott 2M). Fußte der EE bisher auf dem Gallatin-Core, einem um 2 MB L3-Cache erweiterten Northwood-Kern (SSE2) mit 512 kB L2-Cache und einer 20-stufigen Pipeline, zeichnet sich in der Version mit 3,73 GHz ebenfalls das N0-Prescott-Stepping, welches die Grundlage für die 6xx-Serie bildet, verantwortlich. Unterschiede zwischen Pentium 4 und Extreme Edition sind so ab sofort mit der Lupe zu suchen.

Während der EE auf der Habenseite den 1066 MHz schnellen FSB zu bieten hat, muss er im Gegensatz zum 6xx auf das Enhanced Intel Speed Step und das Enhanced Halt State (C1E) verzichten, da der Multiplikator bereits bei 14 liegt und im Leerlauf somit nicht weiter gesenkt werden kann. Gegenüber dem Vorgänger mit 3,46 GHz unterstützt Intels Flaggschiff nun ebenfalls SSE3, das NX-Bit, EM64T und das mit dem Prescott-Kern leicht überarbeitete Hyper-Threading.

Bei den Speicherlatenzen gibt es keine großen Überraschungen zu vermelden. Der Pentium 4 660 reiht sich zusammen mit der neuen Extreme Edition in der Gegend des 560 ein. Die Verschlechterung bei der Extreme Edition lässt sich dabei auf den Wechsel zum Prescott-Core zurückführen. Dennoch fällt auf, dass die Latenz des L1-Caches beim 3,73 GHz EE einen Takt niedriger ausfällt als bei der 600er-Prozessorserie. Laut Intel soll außerdem die L2-Cache Latenzzeit der neuen Modelle im Worst-Case-Fall um bis zu zwei Takte höher sein als bei den Mitgliedern der 500er-Familie; Sciencemark ist zum Glück nicht Worst-Case.

Der „normale“ Pentium 4 im neuen N0-Stepping hat gegenüber der Neuauflage der 5xx-CPUs mit E0-Stepping in Sachen EM64T, L2-Cache und EIST zugelegt. Das NX-Bit und den Thermal Monitor 2 bot bereits das letzte Stepping, das nicht nur in der offiziell vorgestellten 570J-CPU sondern auch in allen anderen Prozessoren der Serie 5xx (mit einem „J“ gekennzeichnet) zu finden ist.