Les processeurs Intel Pentium 4

par Pc-boost  


Sortit début 2001, le Pentium 4 a déçu énormément de monde de par sa profondeur de pipelines qui passe de 10 niveaux avec le Pentium III à 20 niveaux. Cela se répercutait par un niveau de performance plus faible qu'un Pentium III de même fréquence. Cependant, cela permet au Pentium 4 d'atteindre de plus hautes fréquences que son prédécesseur à même technologie de gravure, et c'est ce qui a fait sa renommée.

Étant donné que l'avènement de la nouvelle architecture NetBurst vint rompre les six ans de bons et loyaux services de l'architecture P6, Intel a beaucoup tâtonné avec son Pentium 4 qui s'est vu passer du format initial PGA 423, au format µPGA 478 en un rien de temps, et c'est ce qui a sans doute frustré pas mal d'utilisateurs. Trois ans plus tard, au second semestre 2004 le format LGA 775 fit son apparition. Ci-dessous, les différents formats dans leur ordre de commercialisation :

Le Pentium 4 a aussi connu plusieurs évolutions, 3 majeures sont à noter. La première version, baptisée Willamette était gravé en 0.18µ et comportait 256 Ko de cache L2, les instructions SSE2, un FSB 100 MHz "Quad-Pumped" qui est au DDR ce que celui-ci est au SDR (400 MHz virtuels donc). Il est sortit au format PGA 423 et plus tard au format µPGA 478. Il a été décliné en différents modèles cadencés de 1.3 GHz à 2.0 GHz par pas de 100 MHz.

Prévu au départ pour fonctionner avec de la RD-RAM bi-canal (la RAMBUS) qui s'est avérée bien trop onéreuse pour des performances pas tellement supérieure à de la DDR-SDRAM, les Willamette se sont finalement vus adressé un peu de tout, aussi bien de la DDR que de la obsolète SDR.

Pour l'overclocking, ces processeurs ont la particularité de chauffer énormément, ce qui bride beaucoup l'overclocking des derniers modèles. Et sur les premiers, les cartes mères n'étaient pas encore suffisamment résistantes pour supporter des FSB supérieurs à 133 MHz. Mais en général, ces CPU faisaient un peu mieux que leurs concurrents chez AMD. Ayant une tension de 1.85 V d'origine, il n'est pas conseillé dépasser les 2.2 V à long terme.

Pentium 4 Willamette
Fréquence FSB Coeff. Overclocking facile Overclocking difficile
1.3 GHz 100 MHz QDR 13 1625 MHz @ 125 x 13 1733 MHz @ 133 x 13
1.4 GHz 100 MHz QDR 14 1680 MHz @ 120 x 14 1866 MHz @ 133 x 14
1.5 GHz 100 MHz QDR 15 1733 MHz @ 116 x 15 2000 MHz @ 133 x 15
1.6 GHz 100 MHz QDR 16 1867 MHz @ 116 x 16 2133 MHz @ 133 x 16
1.7 GHz 100 MHz QDR 17 1904 MHz @ 112 x 17 2210 MHz @ 130 x 17
1.8 GHz 100 MHz QDR 18 1980 MHz @ 110 x 18 2250 MHz @ 125 x 18
1.9 GHz 100 MHz QDR 19 2090 MHz @ 110 x 19 2280 MHz @ 120 x 19
2.0 GHz 100 MHz QDR 20 2100 MHz @ 105 x 20 2333 MHz @ 116 x 20

La seconde évolution, le Northwood, fit retrouver une seconde jeunesse au Pentium 4, gravé en 0.13µ, il a pu intégrer 512 Ko de cache L2 tout en chauffant bien moins. Les modèles sortis vont de 1.6 GHz à 3.2 GHz et pour différencier certains modèles de leur prédécesseurs, un A a été rajouté à leur noms. Le Northwood a lui aussi connu quelques évolutions, tout d'abord le passage du FSB de 100 MHz à 133 MHz (533 MHz virtuels) à partir du modèle à 2.27 GHz a fait passer la version de A à B. Pour le modèle 3.06 GHz, une innovation a fait son apparition et s'appelle HyperThreading, c'est une technologie consistant à émuler deux processeurs virtuels à partir d'un seul et ainsi avoir un taux de charge moyen plus élevé.

La dernière évolution fut les passage du FSB de 133 à 200 MHz (800 MHz virtuels) à partir du modèle 2.4 GHz, ce qui a fait passer leur version de B à C. Alimentés par une tension électrique de 1.5 V, ces CPU supportent mal les tensions supérieures à 1.75 V ce qui bride un peu leur excellent propension à l'overclocking. A noter aussi qu'une version de Pentium 4 0.13µ a été sortit de manière tout a fait inattendue pour contrer les Athlon64 d'AMD qui n'a pas grand chose à voire avec le Northwood. Hors de prix et dérivé du core Gallatin du Xeon, il a la particularité de disposer de 2 Mo de cache L3.

Pentium 4 Northwood
Fréquence FSB Coeff. Overclocking facile Overclocking difficile
1.6A GHz  100 MHz QDR 16 2240 MHz @ 140 x 16 2800 MHz @ 175 x 16
1.8A GHz 100 MHz QDR 18 2400 MHz @ 133 x 18 3000 MHz @ 167 x 18
2.0A GHz 100 MHz QDR 20 2500 MHz @ 125 x 20 3000 MHz @ 150 x 20
2.2 GHz 100 MHz QDR 22 2640 MHz @ 120 x 22 2933 MHz @ 133 x 22
2.26 GHz 133 MHz QDR 17 2550 MHz @ 150 x 17 2975 MHz @ 175 x 17
2.4 GHz 100 MHz QDR 24 2780 MHz @ 116 x 24 3200 MHz @ 133 x 24
2.4B GHz 133 MHz QDR 18 2880 MHz @ 160 x 18 3150 MHz @ 175 x 18
2.4C GHz 200 MHz QDR 12 2800 MHz @ 233 x 12 3300 MHz @ 275 x 12
2.5 GHz 100 MHz QDR 25 2900 MHz @ 116 x 25 3300 MHz @ 133 x 25
2.53 GHz 133 MHz QDR 19 2850 MHz @ 150 x 19 3325 MHz @ 175 x 19
2.6 GHz 200 MHz QDR 13 3200 MHz @ 246 x 13 3575 MHz @ 275 x 13
2.67 GHz 133 MHz QDR 20 3000 MHz @ 150 x 20 3500 MHz @ 175 x 20
2.8B GHz 133 MHz QDR 21 3150 MHz @ 150 x 21 3500 MHz @ 167 x 21
2.8C GHz 200 MHz QDR 14 3267 MHz @ 233 x 14 3733 MHz @ 267 x 14
3.0 GHz 200 MHz QDR 15 3300 MHz @ 220 x 15 3750 MHz @ 250 x 15
3.06 GHz 133 MHz QDR 23 3220 MHz @ 140 x 23 3680 MHz @ 160 x 23
3.2C GHz 200 MHz QDR 16 3360 MHz @ 210 x 16 3733 MHz @ 233 x 16
3.2EE GHz 200 MHz QDR 16 3466 MHz @ 216 x 16 3840 MHz @ 240 x 16
3.4C GHz 200 MHz QDR 17 3570 MHz @ 210 x 17 3740 MHz @ 220 x 17
3.4EE GHz 200 MHz QDR 17 3570 MHz @ 210 x 17 3825 MHz @ 225 x 17

La dernière évolution du Pentium 4, le Prescott, devait être comme le Willamette, une petite révolution des Pentium 4 mais comme le Willamette, il a beaucoup déçut. En effet, grâce à sa finesse de gravure de 0.09µ, il embarque 1 Mo de cache L2, les instructions SSE3, diverses améliorations mais le pire est que les étages des pipelines passent de 20 à 31 ce qui malgré toutes ses optimisation le rend dans beaucoup de domaines moins performant que son prédécesseur. Il ne faut pas oublier non plus que la version 64 bits devrait faire oublier tout cela. En attendant, avec ses 120 millions de transistors et l'absence de procédés SOI lors de sa fabrication, le Prescott consomme énormément et dépasse allègrement les 100 W en pleine charge !

Il peut monter haut en fréquence grâce à ses 31 niveaux de pipelines mais à quel prix ! Tous les composants proches du socket souffrent énormément lorsque le CPU travaille, et il est déjà arrivé que des cartes mères grillent au bout de quelques heures de burn-in. Du fait de sa forte génération de chaleur, au début, les Northwood se sont montrés plus véloces à l'overclocking mais les révisions du Prescott visant à abaisser sa consommation grappillent toujours et encore.

En ce moment, l'overclocking d'un Prescott est comme vous pouvez le deviner, très risqué sans refroidissement adéquat et surtout, il est très déconseillé de monter la tension des Prescott car ils ne seraient pas alimentés par une tension fixe mais dynamique, qui adapte la tension en fonction de l'effort. Avantage sans overcloking puisque cela permet de le refroidir plus rapidement en idle mais handicap en overclocking car il chauffera beaucoup plus en pleine charge. Interprétez donc l'overclocking facile comme possible avec un ventirad d'une relative bonne qualité et l'overclocking difficile comme faisable avec un très bon système de refroidissement.

Pentium 4 Prescott
Fréquence FSB Coeff. Overclocking facile Overclocking difficile
2.8A GHz 133 MHz QDR 21 3360 MHz @ 160 x 21 3675 MHz @ 175 x 21
2.8E GHz 200 MHz QDR 14 3360 MHz @ 240 x 14 3640 MHz @ 260 x 14
3.0E GHz 200 MHz QDR 15 3500 MHz @ 233 x 15 3750 MHz @ 250 x 15
3.2E GHz 200 MHz QDR 16 3520 MHz @ 220 x 16 3733 MHz @ 233 x 16
3.4E GHz 200 MHz QDR 17 3570 MHz @ 210 x 17 3740 MHz @ 220 x 17