IDF: Architektur des Pentium 4

Am letzten Tag des Developer Forums hat Intel weitere Details zum Pentium 4 bekannt gegeben. Der neue Prozessor wurde gezielt auf hohe Taktfrequenzen optimiert. Auch die Funktion des neuen Trace Cache ist jetzt geklärt.

Doug Carmean, Chef-Architekt von Intels 32-Bit-Architektur, ließ es sich nicht nehmen, die letzten Interna seines neuen Babys selbst vorzustellen. Intel hatte sich alle Mühe gegeben, den Pentium 4 ebenso schichtweise zu entblättern wie den Itanium. Anders als der 64-Bitter soll der Pentium 4 aber definitiv noch im vierten Quartal ausgeliefert werden. tecChannel rechnet mit einem Lauch Mitte Oktober.

Wie bereits berichtet, soll der 12 KByte große Trace Cache des Pentium 4 einer der zentralen Performance-Bringer sein. Diese neue Variante eines L1-Cache fasst 12 KByte x86-Befehle, die aber, bereits fertig in Mikro-Ops dekodiert, auf rund 200 KByte im Trace Cache aufgeblasen werden.

Wie Doug Carmean an einem einfachen Programmbeispiel zeigte, kann der Pentium 4 mit Hilfe des Trace Cache unter anderem Verzweigungen in eine einzige Cache-Line zusammenfassen. Dadurch soll die mit zwanzig Stufen sehr lange Pipeline des Pentium 4 nur noch selten ins Stocken geraten. Derartig lange Pipelines verlieren bei Verzweigungen (Branches) viel Zeit. Daher ist eine gute Sprungvorhersage entscheidend für die Leistung. Intel will mit der neuen Vorhersagestrategie des P4 das beste derzeit bekannte Verfahren geschaffen haben. Der Pentium 4 soll sich um ein Drittel weniger verschätzen als der Pentium III.

Das Herz der Umsortiererei von Befehlen, Intels "Out-of-Order-Execution", stellen die neuen Scheduler des Pentium 4 dar. Sie füttern die vier bereits bekannten und mit dem doppelten Takt der CPU arbeitenden ALUs sowie FP-, MMX- und SSE2-Einheiten. Dabei sollen die neuen Scheduler maximal vier Befehle pro Takt übergeben können.

Weitere Details zum Pentium 4 bietet unser Report "IDF: Drei Tage Intel total", der im Laufe des Freitags bei tecChannel erscheint. Darin finden sich auch etliche neue Fotos des endgültigen Pentium 4 und ein Blockdiagramm. (nie)