Technologie, které nepřežily desetiletí - díl 2.

Intel NetBurst - problémy, kam se podíváš

Před několika málo lety největší výrobce procesorů prosazoval teorii, že nejlepší cestou k nejvyššímu výkonu v oblasti procesorů je co možná nejvyšší frekvence. To nemělo za následek nic jiného, než že bylo nutné u jednojádrových procesorů navrhnout architekturu tak, aby bylo možné dosáhnout podstatně vyšších frekvencí, než tomu bylo v minulosti. Intel vedl v oblasti desktopových procesorů poměrně vyrovnanou (výkonnostně) válku s AMD a jejich procesory Athlon, a Pentium III byly vysoce konkurenční produkty. AMD překonalo metu 1 GHz první, těsně následováno Intelem a jeho Pentiem III 1 GHz.

Intel už ale potají pracoval na technologii, která by mu opět umožnila převzít jasné a zřetelné vedení v oblasti desktopových procesorů. Intel NetBurst architektura měla být spásou pro procesory pracující na velmi vysokých frekvencích. Psal se rok 2000 a Intel ukázal světu první Pentium IV s frekvencí tehdy neuvěřitelných 1,4 GHz, což znamenalo až 200-400 MHz náskok na tehdejší topmodely AMD a také Intelu. Hlavní devizou technologie NetBurst byla velmi dlouhá 20-stage pipeline, která čipu umožňovala práci na podstatně vyšších frekvencích než doposud.
Pentium IV 1,4 GHz s kódovým jménem Willamette na 180nm procesu bylo ovšem spíše zklamáním, než aby uchvátilo výkonnostní trůn zbrusu novou technologií. Základní desky s podporou Socket 423 a i samotné procesory byly velmi drahé, a tak uvedení na trh provázely rozpačité recenze a poměrně velká kritika ze strany odborné veřejnosti. Výkonnostně nedosahovalo nové Pentium IV často ani na výkony procesorů AMD Athlon 1 GHz, nebo podobně taktovaných Pentií III.

Posledním hřebíčkem do rakve byla poněkud neprozřetelná podpora RAMBUS pamětí na deskách Intelu, takže zákazník opět připlácel značnou částku navíc oproti staršímu - a stejně výkonnému - řešení s podporou dual-channel DDR. Prvním modelem, který Pentia III úspěšně porazil ve většině syntetických benchmarků, byl až model na frekvenci 1,7 GHz. Bohužel pro Intel se konkurenční Athlony prodávaly lépe než Pentia IV, a tak hlavním tahounem jeho zisků zůstávala Pentia III.
S další revizí architektury Pentium IV pod názvem Northwood už Intel převzal výkonnostní vedení a mohl tak částečně smazat fiasko předešlého jádra Willamette. Bohužel těmto produktům šlapaly na krk levné Athlony XP, které měly stejný a v případě her i vyšší výkon, a tak se informovaná veřejnost při volbě počítače do domácnosti moc nemusela rozmýšlet. Jedinou vadou byly někdy velmi sporné kvality základních desek s čipsety AMD nebo VIA. Pentia IV s jádrem Northwood byla taktována od 1,6 GHz až po (tehdy magických) 3,06 GHz. Spolu s jádrem Northwood začal NetBurst vypadat jako životaschopná a silná technologie, která by mohla dovést Intel až k taktům okolo 10 GHz. Alespoň takto to vedení společnosti plánovalo.

Jako doplňky k běžné desktopové řadě Intelu vznikaly extrémní edice procesorů s mnohem větší vyrovnávací pamětí, které měly představovat to nejlepší pro tehdejší nadšence. Netburst tak částečně velkou cache pamětí odbourával své nevýhody a jádro Gallatin se ukázalo být velmi silnou. Proti ovšem hovořila výrobní cena, která byla hrubě přes tisíc dolarů, což bylo pro mnohé neakceptovatelné. S extrémními edicemi Pentia IV jste se mohli setkávat velmi často v testovacích sestavách různých magazínů (včetně Světa hardware), ale bežný uživatel volil spíše níže taktovaný Northwood (obvykle 2,4 GHz) a přetaktoval jej na úroveň tehdejší špičky za nesrovnatelně nižší náklady.
Prescott - tak znělo jméno jednoho z posledních jader Pentia IV, jež zároveň posunulo procesory Intelu velmi blízko 4GHz hranici, kterou se Intel pokoušel bez úspěchu zdolat mnoho měsíců. Nové jádro znamenalo maximální rychlost 3,8 GHz a nikoliv překonání tolik očekávaných 4 GHz. Dalším velkým mínusem byl fakt, že nedokázalo ospravedlnit svou cenu vůči nejvýše taktovaným Nortwoodům nebo Gallatinu. Posledně jmenovaný měl překonat Pentium IV na frekvenci 3,73 GHz ve své extrémní edici, což se bohužel nestalo a delší 31-stage pipeline u jádra Prescott se stala jakýmsi stigmatem celé této řady procesorů a také důvodem, proč Intel začal urychleně pracovat na zcela nové architektuře Core založené částečně na tehdejším mobilním Pentiu-M.

Aby dokázal stále udržet své zákazníky a částečně také výkonnostní korunu, rozhodl se Intel vybavit jádro Prescott podstatně větší vyrovnávací pamětí, která měla opět eliminovat vliv dlouhé pipeline. Společnost nazvala tuto revizi Prescott-2M, což mělo znamenat L2 cache o velikosti 2 MB. Extrémní edice Pentia IV se nyní prodávaly s takty 3,6 a 3,8 GHz, kde posledně jmenovaný model také v soudobých benchmarcích neměl na níže taktovaný Galattin nárok. Dlouhá pipeline se ukázala být značným problémem a kompenzace dosahování vyšších taktů byla provázena neúměrným zvětšováním vyrovnávací paměti, která zabírala podstatnou část čipu.

Posledním záchvěvem NetBurst se - do příchodu vynikající architektury Core - stalo jádro Cedar Mill s TDP 65 W a výrobním procesem na 65 nm. Tímto krokem se Intel snažil reagovat na přehřáté nohy většiny uživatelů Prescottů, kterému se hanlivě přezdívalo „prskot“. NetBurst Intel přesvědčil o tom, že k dosahování nejvyšších výkonů není nutně třeba nejvyšší frekvence, ale důležitější je především efektivita celé architektury. I mistr tesař se někdy utne. Intel se ale ze své chyby poměrně zásadně poučil, což mimo jiné dokazuje současná architektura Core.