Detalhes sobre o Novo Pentium 4

Não é mais novidade para ninguém que a Intel vem trabalhando a bastante tempo no seu novo processador e deve lança-lo até o final do ano.

Mas qual será o desempenho do Pentium 4? Será que valerá à pena comprar um? Neste artigo eu procurarei dar alguns detalhes sobre o novo processador.

A primeira versão do Pentium 4 operará a nada menos que 1.4 GHz, enquanto o Pentium III mais rápido atualmente (depois que a Intel retirou todos os de 1.13 GHz do mercado devido à problemas de instabilidade) é o de 1 GHz e o processador mais rápido da AMD
é o Athlon de 1.1 GHz.

Até o final do ano que vem, devem ser lançadas novas versões do Pentium 4 operando a até 2 GHz, dando continuidade à velha lei de Moore, que diz que os processadores dobram sua capacidade a cada 18 meses.

A grande dúvida sobre o Pentium 4 é sobre seu desempenho. A maioria das modificações feitas pela Intel visa apenas permitir que o chip opere a freqüências mais altas, e não necessariamente a apresentar um desempenho superior. Isto significa que muito
provavelmente, o Pentium 4 operará a freqüências bem mais altas que o Pentium III, mas em compensação será mais lento que um Pentium III do mesmo clock. Isto explica por que a primeira versão do Pentium 4 operará a 1.4 GHz, e não a 1.1 ou 1.2, o que seria
o lógico, já que a última versão do P-III opera a 1 GHz.

Este “pulo” serviria para garantir que a primeira versão do Pentium 4 não fosse mais lenta que o P-III de 1 GHz, o que naturalmente traria uma publicidade muito negativa para o novo processador.

A principal modificação do Pentium 4, é o uso de um Pipeline de 20 estágios, o dobro de estágios do Pentium III, que tem apenas 10 estágios.

O uso de Pipeline permite que o processador possa processar várias instruções ao mesmo tempo. No caso do Pentium 4 cada estágio do Pipeline processa apenas metade de uma instrução, fazendo com que teoricamente o resultado final seja o mesmo, já que em
compensação existem o dobro de estágios.

O uso de mais estágios permite que o processador opere a freqüências bem mais altas, já que cada estágio executa menos processamento. O grade problema neste caso é que os processadores atuais executam várias instruções simultaneamente, enquanto os
programas são uma seqüência de instruções. O Pentium 4 processa três instruções por ciclo, o Pentium antigo (1) processa duas, e assim por diante.

Caso as instruções seguintes não dependam do resultado da primeira, como uma seqüência de somas de vários números, por exemplo, então o processador não terá nenhum problema para resolvê-las rapidamente.

Sempre que temos uma operação de tomada de decisão, onde o processador precisa primeiro resolver uma instrução para saber qual caminho deve tomar, entra em cena o recurso de execução especulativa, onde enquanto é resolvida a primeira instrução, o
processador escolhe aleatoriamente um dos caminhos possíveis para ir “adiantando o serviço” enquanto não sabe qual deverá seguir. Se ao saber o resultado da primeira instrução ver que tomou o caminho certo, simplesmente continuará apartir dali. Caso, por
outro lado, o processador tenha adivinhado errado, então terá que jogar fora todo o trabalho já feito e tomar o outro caminho, perdendo muito tempo.

O Pentium 4 perde nesse quesito, por como ele demora mais tempo para processar a primeira instrução (devido aos 20 estágios), perderá o dobro de tempo cada vez que for usado o recurso de execução especulativa e tomar o caminho errado. Isto na prática
corresponde a uma enorme perda de desempenho.

Outra desvantagem do P4 é o fato de possuir apenas 16 KB de cache L1, contra 32 KB do Pentium III e 128 KB do Athlon. O cache L2 é de 256 KB nos três processadores.

Para tentar compensar estas duas limitações, o Pentium 4 traz vários recursos novos, que se destinam a melhorar o índice de adivinhações certas do processador, diminuindo a perda de tempo com adivinhações erradas.

Foi adicionada uma tabela de 4 Kbytes, que armazena as próximas instruções a serem processadas. Esta tabela permite o uso do recurso de Advanced Dynamic Execution, que se encarrega de analisar as próximas instruções, tentando decidir quais são os melhores
caminhos a seguir sempre que o processador precisar usar o recurso de execução especulativa.

Outro recurso interessante é o Execution Trace Cache, que armazena as últimas instruções executadas pelo processador. Porém, ao contrário do cache 1, ele armazena as instruções já convertidas nas instruções simples, que são entendidas pelo processador.
Isto permite que ao executar instruções repetitivas, o processador não precise perder tempo convertendo as instruções complexas enviadas pelo programa em instruções simples, mas sim processar diretamente as instruções simples que já estão armazenadas no
trace cache.

Mais uma novidade é que as instruções SSE do Pentium III foram bastante aperfeiçoadas, permitindo um ganho considerável em aplicativos otimizados para as novas instruções. Os principais beneficiados são programas de compactação de vídeo (como o
FleskMPEG4, que vimos na dica anterior), reconhecimento de voz e conversores de Wav para mp3.

Quando lançou o Pentium III a Intel lançou o chipset i820, o famoso chipset Camino, que prometia vários recursos inéditos, mas que acabou como um fracasso completo devido ao uso das caríssimas memórias Rambus. Na época um pente de RIMM de 64 custava 600
dólares…

A Intel tentou remendar o i820, com o famoso chip MTH, que permitia que as placas mãe baseadas nesse chipset utilizassem memórias SDRAM normais ao invés das caríssimas Rambus. Porém o uso do MTH prejudicava a velocidade de acesso à memória, diminuindo em
até 10% o desempenho do micro. No final das contas o remédio acabou sendo pior que a doença, pois foi descoberto um bug nos chips MTH e a Intel acabou tendo que trocar quase 1 milhão de placas mãe que usavam esse chip…

A Intel parece que não aprendeu a lição e já anunciou que vai repetir a palhaçada com o Pentium 4, que utilizará o chipset i850 que novamente só vai suportar memórias Rambus com opção para uma nova versão do MTH, que novamente prejudica o desempenho,
apesar de garantirem não ter mais o bug.

Com isto teremos basicamente duas opções em termos de placas mãe para Pentium 4, ou usar memórias SDRAM normais e perder de 10 a 15% de desempenho, ou gastar de 500 a 1000 dólares em memórias Rambus… é impressionante como uma compania como a Intel possa
cometer tantos erros de mercado.

Quem pode salvar a pátria é a Via, caso venha a lançar um chipset para o Pentium 4 que não tenha estas duas limitações.

Fisicamente, o Pentium 4 é o maior chip de todos os tempos, tem 42 milhões de transístores, contra apenas 27 milhões do Pentium III Coppermine. O problema é que quanto maior o chip, mais caro é para produzi-lo, e maior é a incidência de defeitos de
fabricação, o que condena uma parte da produção à lata do lixo.

A menos que a Intel altere sua tabela de preços na última hora, a versão de 1.4 GHz do P4 deverá custar por volta de 12000 dólares. O preço deverá cair conforme as versões mais rápidas forem sendo lançadas.

O Pentium 4 deverá estar disponível nos EUA apartir da primeira metade de novembro. Vale lembrar que ele é incompatível com as placas mãe atuais, exigindo o uso de uma placa mãe desenhada especialmente para ele, como chipset i850, ou com outro
posteriormente lançado.