◆ 饱受责难的NetBurst架构奔腾4

2000.11.20 英特尔推出Pentium4

　　英特尔在AMD强大的压力下，开始鼓吹“唯主频论”。在奔腾III及以前的微处理器时代，是一个处理器性能与主频紧密结合的时代。那个时候无论是英特尔还是AMD，他们的处理器产品在主频提升的同时，同样也会带来相应的性能提升。到了奔腾4，英特尔的“唯主频论”颠覆了“性能等于主频”的传统观念。

　　2000年11月20日，英特尔正式发布了NetBurst架构的奔腾4。这不仅仅是一款新产品的发布，它还标志着一个处理器新时代的开始。奔腾4 1.4 GHz/1.5 GHz的出现，吸引了全世界的眼光。然而有专业媒体质疑：为何奔腾4的主频这么高，但是实际测试项目很多都不如P6架构的1GHz奔腾III呢？英特尔回答：奔腾4是一种全新的架构，它的性能不能再用传统的观点去评判。

　　奔腾4能够在同样的0.18微米工艺下轻松达到2GHz，而奔腾III 去到1.13GHz就已经到了极限，这是因为奔腾4的运算流水管线多达20级甚至31级，而奔腾III只有11级。运算流水管线越长，就越容易在同样制造工艺下达到更高的工作主频。Athlon在同样制造工艺下可以达到奔腾III难以达到的高主频，就是因为Athlon的运算流水管线比奔腾III略长。但是运算流水管线过长也会带来负面影响，管线越长，单位主频下的处理器执行效率就越低，性能的发挥就会受到影响。

　　 第二代Northwood核心的奔腾4采用了0.13微米工艺制造，较好地解决了发热与功耗的问题，迅速成为市场主流。此后随着800MHz FSB、超线程等新技术的引入，Pentium 4 NetBurst架构的威力的以充分发挥，所以从性能/功耗上来讲，这个时候的奔腾4达到了巅峰。

　　随着主频的不断攀升，NetBurst架构的弊端越来越明显。第三代Prescott奔腾4流水线达到31级，晶体管达到了125百万个（Northwood只有55百万个），以至于它每个时钟周期比Northwood多产生大约60%的热量，同时功率消耗也增加大约10%！3.2GHz的Prescott TDP达到了触目惊心的103W！人们开始戏称Pentium 4为烤炉，高主频带来的高功耗使得英特尔的忠实支持者要为奔腾的芯付出更多的电费，同时更要忍受高性能处理器风扇所带来的巨大噪音……

64岁的英特尔总裁贝瑞特面对着6500人惊天一跪：“请原谅我们”（2004.10）

　　奔腾4最终止步于3.8GHz，原计划推出的4GHz奔腾4处理器也被胎死腹中。英特尔意识到处理器研发道路上走入了“唯主频论”的误区，2004年10月，英特尔总裁贝瑞特惊天一跪，面对着6500人说道：“请原谅我们”，真心地对公司的失误表示忏悔。

　　英特尔终于承认自己错了。不要忘记当初英特尔发布奔腾4时吹嘘说奔腾4是为10GHz的运算速度设计的，这是到目前为止英特尔历史上最重要的或许也是最广为人知的工程失败事件。