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Intel > Processeurs > Pentium 4

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Historique
Les modèles
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Historique

Les premiers Pentiums 4 Willamette (Socket 423)

Lorsque le Pentium 4 est sorti, le 20 Novembre 2000, le Pentium III n'avait encore pas tout à fait fini sa carrière. Mais Intel étant de plus en plus chahuté par AMD, et voyant que la montée en fréquence des Pentium III ne les mènerait pas bien loin (suite à l'expérience malheureuse du Pentium III 1,13GHz), ils sortirent en hate le Pentium 4, premier modèle de l'architecture Netburst, censée écraser la concurrence par une puissance de calcul due à des fréquences jusqu'alors jamais atteintes.
Et oui, nous sommes encore en plein reigne de la fréquence "reine", à une époque ou le GHz a été dépassé depuis peu (par AMD, suivi d'Intel une semaine après...).
Intel prévoyait même faire monter ses Pentium 4 jusqu'à 8GHz !!! On sait aujourd'hui que l'incroyable dégagement de chaleur des Pentium 4 eut raison de cette objectif.
Cette sortie du Pentium 4, tuera pour le grand public les prochains Pentium III Tualatin, qui seront vendus hors de prix en comparaison des Pentium 4.
Les premiers modèles sortis furent les Pentium 4 à 1,4GHz et 1,5GHz, nom de code Willamette, prévus pour un tout nouveau Socket, le Socket-423.


Dès le début, les tests furent mitigés. Si ces processeurs avaient un grand potentiel, ils ne faisaient pas beaucoup mieux que des Pentium III tournant à des fréquences inférieures. De plus, le fait que ces premiers Pentium 4 tournaient uniquement avec de la mémoire RAMBUS, hors de prix, ne facilita pas du tout leur décollage commercial.
Suivirent ensuite des modèles à 1,3Ghz puis 1,7Ghz, 1,6 et 1,8GHz en 2001. Mais en Avril 2001, en même temps que de nouveaux modèles encore plus haut en fréquence, à 1,9Ghz et 2,0Ghz sur Socket423, Intel annonca aussi un tout nouveau Socket, le Socket478, avec des modèles à core Willamette également, et à même fréquence !
Ceci scelle le sort du Socket 423, qui sera abandonné, laissant les acheteurs fidèles à Intel ayant franchi le pas vers le Pentium 4, sans la moindre possibilité d'upgrade.
Et oui, c'était la première fois qu'Intel, faisait ça, et ca ne serait pas la dernière. C'était également le signe que celà partait mal pour le Pentium 4...


Le Northwood, le meilleur des Pentium 4

Comme vu plus haut, les premiers Pentium 4 à sortir sur le Socket 478 étaient des Pentium 4 à core Willamette, les mêmes modèles que ceux sur Socket 423, sauf les versions à 1,2 & 1,3GHz, mais rapidemment, pour tenter de redresser les ventes et imposer son Pentium 4, Intel sort une toute nouvelle version, basée sur le core Northwood, et gravée en 0,13µm (contre 0,18µm pour le Willamette).
Ceci lui confère une consommation d'énergie amoindrie, des prix de vente réduits et une meilleur propension à la montée en fréquence, tout ce qui pêchait sur le coeur précédent.

Les premiers modèles de Northwood, de 1,6 à 2,5GHz utilisaient un bus de 100Mhz QuadPumped (FSB400), puis passèrent à un bus de 133MHz (FSB533) en mai 2002 avec les modèles à 2,26GHz, 2,4GHz et 2,53GHz.
La montée en fréquence se poursuit et les modèles FSB533 iront jusqu'à la fréquence record de 3,06GHz fin 2002 ! Quasiment un GHz de plus que le plus puissant AMD de l'époque, l'AMD Athlon XP 2800+ (core Thoroughbred, cadencé à 2,25GHz) !
Intel misait tout sur la fréquence et celà se voyait. De 1Ghz en 2000, Intel est passé à 2Ghz en 2001 et 3Ghz en 2002. 1GHz par an quasiment ! A l'époque, on se demandait où allait s'arrêter cette course folle, et la cible des 8Ghz d'Intel ne semblait plus tout aussi folle que celà.


Mi-2003, Intel enfonce le clou et propose des processeurs à FSB800 (200Mhz QuadPumped), cadencés de 2,4 à 3GHz, et disposant d'une toute nouvelle fonctionnalité, l'HyperThreading. Cette fonctionnalité, sans aucun équivalent chez la concurrence, permet de simuler deux cores physiques au sein d'un cpu n'en disposant que d'un. Ce fut une très grande innovation, permettant d'améliorer les performances en multitache et dans certaines applications bien spécifiques.
Il fallait au moins celà pour contrer AMD, qui avait sorti des Athlon XP très convaincants, beaucoup plus puissants et efficaces à fréquence équivalente, et surtout beaucoup moins chers.
Les Pentium 4 Northwood allèrent jusqu'à 3,4Ghz, avant d'être remplacés par les Pentium 4 Prescott, début 2004, après un bilan plutôt positif.


Le Prescott, la fin du reigne du GHz

Soucieux de toujours continuer la montée en fréquence, principal atout des Pentium 4 face aux Athlon XP, Intel sortit donc les Pentium 4 à core Prescott à 2,8 et 3Ghz en Février 2004. Ces processeurs étaient gravés en 0,09µm, possèdaient un cache L2 doublé par rapport à celui des Northwood, ainsi que les toutes nouvelles instructions SSE3. Malheureusement, il s'avéra qu'à fréquence égale, les Prescott n'apportaient aucune amélioration par rapport aux Northwood, tout en chauffant énormément, nettement plus que ces derniers.
En 2005, conscient de son echec concernant la course au GHz, qu'il mène seul en tête, avec des processeur aussi puissants que des AMD Athlon tournant à 1Ghz de moins, Intel changa la façon de nommer ses processeurs. Désormais, il n'y eut plus de référence à la fréquence, mais un numéro à 3 chiffres, le premier indiquant la gamme, le second le positionnement du modèle dans la gamme, et enfin le dernier servant à différencier des processeurs sur des fonctionnalités spécifiques, que nous verrons en détail dans la page suivante (Les modèles)

Cette évolution de nommage s'accompagna également d'un nouveau format pour les Pentium 4, le LGA775, dépourvus de la moindre patte et censé éradiquer les problèmes de casse sur les processeurs ayant beaucoup de pattes. Il y aura aussi beaucoup d'autres changements induits, comme le passage à la mémoire DDR-2 et au bus PCI-Express.
Les premiers modèles sortis furent ceux de la famille 5xx allant, pour simplifier de 520 à 560, soit de 2,8 à 3,6Ghz (plus de détails dans la section Modèles, ci dessous).
Ensuite, sortirent des déclinaisons comme les Pentium 4 520J, 530J, ..., 570J qui avaient en plus la fonction Execute Disable Bit (permettant d'éviter les attaques du type "buffer overflow").
Puis sortirent les modèles 521, 531, ..., 571 disposant de l'EM64T, permettant d'utiliser des addressages sur 64bits.

En parallèle de toutes ces variantes, Intel sortit en Février 2005, les modèles de la famille 6xx, disposant d'un cache L2 doublé par rapports aux Pentium 4 5xx. Les modèles allaient de la même manière de 3 à 3,8Ghz, avec des variantes sans EM64T (Pentium 4 630 à 670) et d'autres avec (Pentium 4 631 à 661, sortis début 2006). Enfin, fin 2005, Intel sortit des Pentium 4 662 et 672, ayant la technologie Intel Virtualization, permettant à ces processeurs d'exécuter nativement deux OS simultanément.

Malgré une architecture intrinsèquement assez mauvaise, Intel ne fut pas avare en innovations pour rajouter divers avantages au Pentium 4 et surtout pour tenter de suivre AMD, qui avait désormais en face non plus les petits Athlon XP mais les Athlon 64, encore plus puissants et pouvant executer des instructions x86 64 bits.


Les Pentium 4 Dual-Core ou Pentium D

Déjà en grande difficulté face aux Athlon 64, Intel se retrouva devant une situation d'urgence face à AMD, qui avait annoncé des processeurs Dual-Core pour mi-2005.
Le premier Pentium 4 Dual-Core, renommé pour l'occasion Pentium D, fut développé en 9 mois seulement et sortit en avril 2005 pour damer le pion à AMD (la revanche de la course au GHz ?) qui sortit finalement son Athlon 64 X2 en Mai 2005.
Ce processeur, nom de code Smithfield, se composait en pratique de deux core Prescott distincts reliés ensemble sur le même wafer et n'embarquait pas toutes les innovations prévues par Intel (l'Hyperthreading notamment), par faute de temps. Les taux de rebuts (ou yields) étaient relativement mauvais, car si un core sur deux était mauvais, tout le processeur l'était.

Début 2006, Intel révisa sa copie et sortit de nouveaux Pentium D, nom de code Presler, composés cette fois de deux core distincts sur le PCB du LGA775 (voir illustration ci-dessous)



A gauche, recto et verso d'un Pentium D "Presler", et à droite, d'un Pentium "D" Smithfield.

Peu de modèles sortirent : 3 Smithfield, les Pentium D 820, 830 et 840 et 4 Presler, les Pentium D 920, 930, 940 et 950 (si on excepte les Pentium EE basés sur les Smithfield et les Presler, traités dans le chapitre ci-dessous).
Ces processeurs, trop gourmands en électricité, pas assez optimisés, et annoncés en pleine campagne de propagande d'Intel pour les futurs Conroe (Core 2 Duos) furent, quoi qu'on en dise, le chant du cygne de l'architecture Netburst...


Le cas des Pentium 4 Extreme Edition

Pour tenter de conserver face à AMD, le leadership du plus puissant processeur, Intel fut amené à sortir des modèles spéciaux des Pentium 4, optimisés pour des meilleurs perfomances, dans les jeux notamment, appelés Pentium 4 Extreme Edition (Pentium 4 EE).
Le premier Pentium 4 EE, cadencé à 3,2GHz sortit fin 2003 en se distinguant des Pentium 4 "classiques" par l'adjonction d'un cache L3 de 2Mo. Ce cache augmentait légèrement les performances, mais surtout le prix, qui avoisinait les 1000€.
Le deuxième et dernier Pentium 4 EE pour le Socket 478 sortit quelques mois plus tard, en février 2004. Puis les Pentium 4 EE passèrent au format LGA775, avec des versions à 3,4 et 3,46Ghz. Ce dernier avait la particularité de fonctionner avec un FSB1066 (266Mhz QuadPumped), ce qui dopait nettement plus les performances que le cache L3.
Juste avant de passer à la nouvelle numérotation des processeurs, Intel sortit un Pentium 4 EE à 3,73Ghz, toujours FSB1066 mais sans cache L3.

Les Pentium 4 EE suivants furent renommés Pentium EE, à l'image des Pentium D. Ils étaient d'ailleurs basés sur ceux-ci.
Le premier Pentium EE mis sur le marché fut le Pentium EE 840 (le seul processeur ayant le même numéro que son équivalent en Pentium D), tournant à 3,2Ghz. Il ne se différenciait du Pentium D 840 que par le support de l'HyperThreading, ce qui était plutôt maigre pour creuser l'écart sur le plan des performances, à une époque ou les systèmes d'exploitation et les logiciels n'étaient déjà pas optimisés pour les dual-cores.
Vinrent ensuite les Pentium EE 955 et 965, qui eux se différenciaient des Pentium D équivalent par un FSB1066.
Le Pentium EE 965 fut le dernier processeur de l'architecture Netburst à sortir, cloturant ainsi 6 ans d'un reigne mitigé, où Intel réussit à sauver la mise sur le marché du grand public, même s'il a quand même laissé AMD prendre quelques parts de marché.


Le Pentium 4 Mobile

Si les Pentium 4 ne furent jamais de bons processeurs desktop, en ce qui concerne les mobile, ce fut encore pire... Pour ce type de processeur, la puissance passe au second plan, et c'est l'économie d'énergie qui prime.
Or malgré la technologie Speedstep 2 aussi appelée Enhanced Speedstep, permettant de diminuer tension et fréquence du processeur lorsque celui n'est pas chargé, le Pentium 4 Mobile fut toujours trop gourmand en énergie.
Les portables utilisant ce cpu n'avaient donc pas une grande autonomie et furent donc principalement ce que l'on appelle aujourd'hui des "desktop replacement", des portables qu'on utilise généralement toujours au même endroit, branché, et qu'on transporte éventuellement de temps en temps.


Le Pentium 4 Mobile ou Pentium 4-M ne connut donc pas un grand succès, peu de modèles sortirent (au moins 25 quand même !) et fut remplacé par le Pentium M bien avant la fin des Pentium 4 desktops, mi 2003. Habituellement, c'est plutôt l'inverse, les versions Mobile d'une génération de CPUs restant sur le marché plus longtemps que les versions desktops...







Dernière mise à jour : 05/01/2020