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ISSCC: Pentium 4 mit 2 GHz kommt im Herbst

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Mit Spannung wurde Intels Präsentation einer 4-GHz-Integer-Einheit auf der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) in San Francisco erwartet. Hierbei handelt es sich aber keinesfalls um einen Pentium 4 mit 4 GHz Takt, sondern um den von jetzt 1,5 auf 2 GHz beschleunigten Prozessor, dessen Integer-Recheneinheiten double pumped, also mit quasi 4 GHz arbeiten.

Die Architektur des Pentium 4 bleibt unverändert, allerdings steigen die Probleme, mit herkömmlicher 0,18-µm-Prozesstechnik solch hohen Takt verlässlich zu beherrschen. Vor allem bezüglich Verlustleistung und Taktverteilung sind die Herausforderungen groß. Wie man für den Pentium 4 hochpräzise Taktvervielfältiger (PLL, Phase Locked Loop) mit weniger als 20 ps Ungenauigkeit (skew) auf bis zu 47 Domains verteilen kann, war Gegenstand eines eigenen Vortrags. Und über "Power Reducing Microarchitectual Techniques" wird noch ein Workshop stattfinden.

In der Pentium-4-Session beschränkte sich das Entwicklerteam rund um Intel-Fellow Glenn Hinton auf ein paar Stichworte wie Skew Compensation, Pulse Clocking und Clock Observatibility and Controllability for fast debug und gab ansonsten weitgehend altbekannte Hausmannskost zum Pentium 4 zum Besten. Um die anwesenden Fachleute nicht ganz zu enttäuschen, enthüllte Chefentwickler David Sagar zumindest noch ein paar Details zur Arbeitsweise der schnellen ALU (mehrstufig "staggered" in 16-bittigen "Scheibchen").

Die wichtigste Information gab er im Anschluss in einem Interview mit c't. Nach den Worten von Sagar soll der Pentium 4 mit 2 GHz wie geplant im Herbst auf dem Markt erscheinen – was wegen aktueller Absatzschwierigkeiten des Chipgiganten in letzter Zeit von einigen Analysten bezweifelt wurde. Am Ende sei die IA-32 Architektur laut Sagar noch lange nicht. "Die Leistungsgrenze des Pentium 4 wird wohl erst erreicht, wenn sich Intel entscheidet, dem Chip einen neuen Namen zu geben. Die Architektur selber kann fast unbegrenzt ausgereizt werden."

Der Pentium 4 sei der Beginn einer neuen Familie. Um die Performance weiter zu verbessern, müssten natürlich kleinere und größere Veränderungen im Design erfolgen, auch wenn sich die grundsätzliche Architektur nicht ändert. "So werden wir im Sommer bereits auf 0,13 µm umsteigen", bestätigte Sagar gegenüber c't. Um mehr Leistung aus den Chips herauszukitzeln, sieht der Intel-Entwickler vor allem die Notwendigkeit, größere Caches und schnellere Speichermodule zu entwickeln. Auf Kupfer-Prozess und Silicon-On-Insulator (SOI) angesprochen, hielt sich Sagar eher bedeckt und wollte keinen Termin nennen, an dem Intel Prozessoren auf Kupferbasis oder mit SOI vorstellen wird.

Allerdings hat Intel schon früher verlauten lassen, dass der 0,13-µm-Prozeß (P860), der derzeit im Pilotbetrieb in der Fab 20 in Oregon läuft, mit Kupfer-Interconnects arbeitet. Und zu SOI gab es auf der ISSCC einen eigenen Vortrag anderer Intel-Kollegen, der aufzeigte, wie SOI die Performance um 14 bis 19 Prozent (im 0,18-µm-Prozess) und bis zu 16 Prozent (in 0,13 µm) beschleunigen kann. Da wird wohl SOI bei Intel nicht lange auf sich warten lassen. (Natalia Pander, Matthias Holtz)/ (as)