Intel Pentium 4
AMD is met de Athlon flink marktterrein aan het winnen en dus is het wachten op een antwoord van Intel. Dat komt er op 20 November 2000, de dag van de introductie van de Intel Pentium 4. Deze Pentium 4 is Intels zevende generatie processor: de tekeningen van de Pentium III zijn van tafel gegooid en de ontwerpers van Intel zijn vanaf de grond begonnen met volledig nieuwe processor.
Het ontwerp van de Pentium 4 is erop gemaakt om erg hoge kloksnelheden mogelijk te maken. Hiervoor maakt Intel bij de Pentium 4 bijvoorbeeld gebruik van zeer lange pipelines met maar liefst 20 stages, dubbel zoveel als de Pentium III. De afzonderlijke stages zijn zodoende minder complex, waardoor het voor Intel makkelijk is om hoge kloksnelheden mogelijk te maken. Een nadeel is dat het 20 klokslagen duurt eer een nieuwe instructie de hele pipeline is doorlopen. Dit heeft als resultaat dat een Pentium 4 op dezelfde kloksnelheid een stuk minder presteert dan een Pentium III. In eerste instantie wordt de Pentium 4 dan ook niet echt positief ontvangen. De belofte van hoge kloksnelheden heeft Intel waar gemaakt: waar de eerste Pentium 4 in 2000 zijn werk deed op 1.5 GHz, werken de nieuwste Pentium 4's inmiddels al op niet minder dan 3.8 GHz.
Het aantal instructies heeft Intel bij de Pentium 4 ook weer flink opgekrikt. Onder de naam 'SSE2' heeft Intel niet minder dan 144 nieuwe multimedia instrcuties aan de processor toegevoegd. Ook hier is SIMD, Single Instruction Multiple Data, weer het toverwoord. Waar de Pentium III een SSE-instructie echter tegelijkertijd op acht stukken data kan uitvoeren, kan de Pentium 4 het parallel op 16 stukke data.
De eerste Pentium 4's, met codenaam Willamette, hadden de beschikking over 256 kB L2-cache. De chips werden geproduceerd middels het inmiddels beproefde 0.18 micron productieprocédé en telde circa 42 miljoen transistors. De Pentium 4 maakte gebruik van een nieuwe frontside bus die werkt volgens het QDR (Quad Data Rate) principe, wat betekent dat iedere klokslag vier keer data overdracht kan plaatsvinden. De nieuwe 100 MHz FSB wordt zodoende aangeduid als 400 MHz.
De oorspronkelijke CPU-voet van de Pentium 4 telt 423 contactpunten en is qua grootte vergelijkbaar met de Pentium III. Nog geen jaar na de introductie van de Pentium 4 laat Intel de Socket 423 voor wat het is en stapt men over op Socket 478. De nieuwe uitvoering van de processor meet slechts 3.5 bij 3.5 centimeter en heeft zoals de naam al aangeeft 55 extra pinnetjes. Deze bestaan voornamelijk uit extra aarde-verbindingen, waardoor de nieuwe socket Pentium 4's ook op hogere klokfrequenties stabiel kan laten functioneren. De overstap van Socket 423 naar Socket 478 gaat razensnel: binnen enkele maanden is in geen enkele winkel meer een Socket 423 processor of moederbord te vinden. Upgrademogelijkheden voor mensen die meteen één van de eerste Pentium 4's kochten zijn er zodoende niet meer.
De eerste generatie Pentium 4 processors maakten gebruik van de Socket 423 processorvoet...
... maar nog geen jaar later maakte Intel de overstap naar de kleinere Socket 478.
