نگاهي به تاريخچه 111 نوع ريز پردازنده با سرعت 100 تا 3800 مگا هرتز در بين سال هاي 1995 تا 2005

ريزپردازنده هاي اينتل از ماه مارس 1994 تا دسامبر2004
استفاده از Slot 1 از ماه مي 1997 تا ماه مارس 2000 :
اين كه تنها دليل اينتل براي تغيير پردازنده ها از سوكت 7 به Slot 1 به خاطر دستيابي به يك بازار بزرگ تر بوده است را كسي منكر نيست . به هر صورت، تنها نكته فني و تفاوتي كه در ريزپردانده ها  Slot 1ديده شد اين بود كه حافظه  نهان L2  از روي مادر به روي يك كارت ( نه داخل پردازنده )  قرار گرفت .
از همان ابتدا در مورد Slot 1 اختلاف نظر وجود داشت، مخصوصاً زماني كه حافظه نهان L2 در هسته CPU جاي داده شد، بحث بر سر Slot 1 بودن پردازنده ها  تشديد گرديد.
البته شركت اينتل در اوايل اقدام به معرفي پردازنده اي به نام  Celeron ( كه اين ريزپردازنده از داشتن حافظه نهان L2 محروم بود ) نمود.
اين ريزپردازنده كارايي ضعيفي داشت و همين مساله منجر شد تا تمايل مشتريان به خريد Pentium II بيشتر شود.
در آن زمان حافظه هاي SDRAM با فركانس 100 مگا هرتز و سرعت انتقال اطلاعات  800 مگا بايت اطلاعات در واحد زمان ( ثانيه ) به عنوان جديدترين تكنولوژي وارد بازار شد.

شكل 1 : پردازنده Celeron از نوع Slot 1 با هسته Mendocine

شركت اينتل ريزپردازنده مدل Pentium II 300 را معرفي كرد. اين ريز پردازنده براي اولين بار توانست عمليات Decode كردن يك فيلم DVD ( فيلم جيمز باند ) بدون نياز به كارت سخت افزاري انجام دهد.
شكل 2 : پردازنده Pentium II Slot 1 با Cach خارجي ( دو آي سي كناري )
شكل 3 : پردازنده Pentium III Slot 1 با حافظه Cach داخلي پردازنده

كمي بعد، شركت اينتل آخرين نوع حافظه DRAM با عنوان  Rambus DRAMرا معرفي كرد و  حتي شركت هاي بزرگي مانند : Simens ، Dell  ،  HPو  Cempaqبه استفاده از Rambus روي آوردن اما اين نيز يكي ديگر از اشتباهات آن سال ها بود زيرا بزودي به اثبات رسيد كه نياز بازار به خريد DDR SDRAM مي باشد.
شكل 4 : نمونه اي از مادر برد Slot 1 با قابليت پشتيباتي از حافظه Rambus

سوكت 370 از آوريل 1998 تا ژوئن سال 2001 :
اكثر كاربران از اسلات 1 به علت قيمتش استقبال نكردند به همين  دليل در سال 1998 فناوري جديدي ارائه شد : سوكت 370 در دو حالت مختلف PPGA  و FC-PGA  .
در همان ابتدا ، استفاده از PPGA در سيستم ها رواج بيشتري يافت چرا كه ساخت آنها ارزان تر بود. در پردازنده هاي سوكت  370 اينتل مجددا به از Slot 1 به سمت سوكت روي آورد . براي استفاده از پردازنده هاي سوكت 370 بر روي مادر برد هاي Slot 1  در همين سال كارتي به نام daughter board ارائه شد كه  بوسيله آن امكان نصب اين پردازنده ها بر روي مادر بردها ي Slot 1 امكان پذير بود.

شكل 5 : نصب پردازنده سوكت 370 از نوع PPGA بر روي مادربرد Slot 1 بوسيله يك  daughter board

ريزپردازنده هاي تعبيه شده بر روي Slot 1 و همچنين سوكت 370 براي يك دوره طولاني مدت ساخته و فروخته شد. اما بعد از پيدايش Pentium III با سرعت يك گيگاهرتز به بالا ديگر استفاده از Slot 1 خاتمه يافت.
آخرين و مهمترين بخش سوكت 370 شاخصه Tualatin بود به اين معنا كه در پردازنده هاي سوكت 370 Tualatin ( با تلفظ تو آلاتين )  تكنولوژي ميكرون  آنها از ميزان 180nm به 130nm تقليل يابد.( يعني قطر سيم در اين پردازنده ها از 180نانومتر به 130 نانومتر كاهش يافت كه در اين حالت مي توان ترانزيستور هاي بيشتري را در هسته پردازنده قرار داد ) .
ريز پردازنده Pentium III-S كه با  حافظه نهان L2 به ظرفيت 512 كيلو بايت و فركانس 1.4 GHz وارد بازار شود كه اين نوع ريزپردازنده ها در واقع پيشگام در ساخت مدل هاي Pentium 4 امروزي بود.
شكل 6 : آخرين مدل پردازنده PentiumIII-s Tualatin با سرعت 1.4GHz 

شكل 7: تصوير سمت راست پشت پردازنده Celereon از نوع PPGA و تصوير سمت چپ پردازنده Celeron از نوع FCPGA را  نشان مي دهد





شكل 8 : نمونه اي از مادر برد سوكت 370 با چيپ 815 با قابليت پشتيباني از پردازنده هاي Tualatin


پردازنده هاي Pentium 4 سوكت 423 : نوامبر 2000 تا اوت 2001 :
در سال 1997، پردازنده Pentium 4 بر روي سوكت 423 وارد بازار گرديد كه مانند Slot1 از عمر كمي برخوردار بود .
اين سوكت از نوامبر 2000 شروع شد و تا اوت 2001 ادامه يافت و بعد از آن سوكت شماره 478 ارائه شدكه موجب به هدر رفتن سرمايه بسياري از كساني كه از اين پردازنده ها استفاده مي كردند شد.
 نرخ فروش اين ريزپردازنده ها بسيار پايين تر از آن چيزي بود كه انتظارش مي رفت. عرضه ريزپردازنده Intel Pentium 4 و طراحي Net burst گامي را به سوي آينده برداشت(  هر چند ريزپردازنده هاي امروزي Pentium 4 570 با فركانس 3.8GHz هنوز بر پايه نوع طراحي كه به آن اشاره كرديم، توليد مي شوند ) .
در همين سال ها تكنولوژي throttling (Thermal Monitor 1  ) ارائه شد. اين تكنولوژي جديد باعث تغيير سيكل هاي ساعت در ريزپردازنده مي شود و زماني كه سيستم خنك كننده قادر نباشد تا به اندازه كافي CPU را خنك كند، از سوختن آن جلوگيري مي كند.
سرعت ساعت سيستم و همچنين تعداد ترانزيستورهاي CPU افزايش يافت و همگام با اين تغييرات شاهد افزايش اتلاف انرژي به صورت گرما يي بوديم كه  به تبع آن نياز سيستم به انرژي افزايش مي يافت . مادربردها به اتصالات الكتريكي جانبي تجهيز گشتند زيرا اتلاف انرژي در سيستم هاي P4 به بيش ا ز 72 وات مي رسد.

شكل9 : پردازنده Pentium 4 سوكت 423 با اتلاف انرژي 72 وات 

به دنبال آن ، نوآوري هاي ديگري نيز شاهد هستيم، از جمله تكنولوژي SSE2 كه اين امكان را به ريزپردازنده مي داد تا عمليات Encoding فيلم با سرعت بيشتري صورت پذيرد، پارامتر مذكور منجر به موفقيت در فروش اين ريزپردازنده گرديد. اما در اين مرحله هنوز ارتقاء يك سيستم قديمي به راحتي امكان پذير نبود.
براي ارتقاي يك سيستم، علاوه بر مادربرد جديد، به منبع تغذيه، يك خنك كننده CPU و حافظه از نوع Rambus احتياج بود.
اينتل موفق  شد چيپ 850 ( چيپ پل شمالي كه بر روي مادر برد قرار دارد ) را ارائه كند. اما در بازار قيمت مادربرهايي كه از چيپ 850 استفاده مي كردند و همچنين قيمت حافظه هاي Rambus بسيار بالا بود همچنين به خاطر محدوديت هايي كه به تبع قراردهايي كه از سوي شركت Rambus بر سازندگان تحميل مي شد، شركت اينتل مجاز نبود تا حافظه DDR  را در سيستم هاي Pentium 4 استفاده كند . درآن زمان حافظه از نوع DDR-SDRAM در بازار موجود بود.

سوكت 478: از ژوئيه 2001 تا مارس 2004
سوكت 478 همزمان با ريزپردازنده Pentium 4 با هسته Northwood و همچنين حافظه نهان L2 با ظرفيت 512 كيلو بايتي يعني دو برابر مدل قبلي وارد بازار گرديد و همچنين همزمان با آن بردهايي با SD-RAM ،  RD-RAM (Rambus) و DDR-RAM نيز ارائه مي شدند اما نوع Rambus نسبت به موارد ديگر، پيشقدم مي باشد.
 از زمان ورود Pentium 4 با فركانس 2.4Ghz به بعد، ريزپردازنده هايي با فركانس پايه 133 مگاهرتز و FSB با سرعت 533 مگاهرتز وارد بازار شد و همچنين شاهد توليد حافظه هاي RD-1066 با عرض باند 3.3GB/s بوديم كه اين مساله موجب افزايش كارايي در سرعت پردازش و  همچنين رمز گذاري ( Encoding )  فيلم  شد.
هر چند عدم موفقيت مالي مساله اي بود كه هنوز وجود داشت مخصوصاً به علت استفاده از RD-RAM ( كه مادر بردها را  گرانتر مي كرد )  اما شركت اينتل براي بهبود بخشيدن به وضعيت فروش ريزپردازنده هاي مدل P4 ، در صدد برآمد تا راه حلي را ارائه دهد و آن چيزي نبود جزء استفاده از حافظه هاي  SD-RAMبا چيپ جديد 845 كه قادر بود حتي بدون پشتيباني DDR ، در سيستم كار كند.
چيپ 845 راه حل ارزان قيمتي بود اما سرعت انتقال اطلاعات در حافظه را 30 % كاهش مي داد.

شكل10 : پردازنده Celeron 2.4 با 128 كيلو بايت حافظه نهان L2 و هسته Northwood

پس از انقضاي طولاني مدت پروانه ساخت Rambus ، اينتل درصد برآمد تا چيپ 845D و كمي بعد از آن چيپ ديگري را مرسوم به 845GD به بازار معرفي كند. هر دوي آنها حافظه DDR را ساپورت مي كردند، اما چيپ نوع 845GD بسيار كار آمدتر و سريع تر از نوع 845D بود. اما سرعت جابجايي اطلاعات آن در حدود 2 گيگا بايت در ثانيه بود كه اين مقدار خيلي كندتر از نوع Rambus عمل مي كرد.
با ارائه ريزپردازنده Pentium 4 با سرعت 3.06 GHz و با تكنولوژي Hyper-Threading ديگر Rambus به پايان رسد.
ريزپردازنده ها با  FSB 800 MHz به همراه چيپ  875( Canterwood ) و  865( Springdale ) ارائه مي گردد پشتيباني از سيستم هاي DDR400 و Dual-channel دستيابي به مقدار عرض باند بيش از 5 گيگا بايت در ثانيه را ممكن مي ساخت.
اين تكنولوژي جديد در حافظه سيستم هاي Pentium 4 توجه عموم مردم را به خود جلب كرد و اولين مادربردهاي دارنده اين تكنولوژي با قيمت 350 دلار و حتي بيشتر به فروش مي رسيدند.

شكل11 : مادر برد Pentuim 4 سوكت 478  با چيپ 845D

  دو روز قبل از اينكه AMD  پردازنده Athlon 64 FX خود را ارائه دهد، شركت اينتل به علت موفقيت هاي رقيب خود، وادار شد تا نگرش تازه اي به تكنولوژي ها داشته باشد و نتيجه اين نگرش  پردازنده هاي Xeon با هسته Prestonia و پس از آن با هسته Gallatin ( كه در بازار سرورها به فروش مي رسيدند ) بود كه به سرعت بصورت سوكت 478 و به نام Pentium 4 Extreme Edition وارد بازار شد. نوع ويژه اي از اين CPU داراي يك حافظه نهان L3 با ظرفيت 2 مگا بايت بود. 
 علي رغم اين كه پردازنده هاي Pentium 4 EE در مقايسه با Athlon 64 FX چيز زيادي را براي ارائه نداشتند مشتريان در صدد برآمدند كه  از پردازنده هاي  Athlon 64 FX استفاده كنند.
تغيير اخير ريزپردازنده ها به تكنولوژي 90nm مشكلات عديده اي را پديد آورد . نوع جديد پنتيوم 4 با هسته Prescott با  حافظه نهان L2 به  ظرفيت 1 مگا بايت و همچنين تكنولوژي SSE3 وارد بازار شد كه كارايي آن به بطور قابل ملاحظه اي افزايش يافت و اتلاف انرژي نيز در اين پردازنده ها بسيار بيشتر شد  اما به دليل ايجاد و اتلاف گرما توسط اين نوع از پردازنده ها مشكلاتي تازه اي را براي شركت Intel موجب شد.
ارائه ريزپردازنده Pentium 4 مدل 3.4GHz  بر استفاده از سوكت 478 پايان بخشيده شد.
شكل12 : مشخصات پردازنده P4 E

سوكت 775: ژوئن 2004 تا به امروز :
اينتل در مسير حركت از سوكت 478 به سوكت LGA775 ، گام بزرگ را  برداشت.
ريزپردازنده LGA مخفف كلمات Land Grid Array مي باشد. در اين پردازنده ها برعكس پردازنده هاي ديگر چيزي به نام Pin وجود ندارد و به جاي آن در زير پردازنده سوراخ هايي تعبيه شده است كه پين هاي روي سوكت 775 مادربرد به داخل آنها  فرو مي رود .
اين راه حل را اينتل براي از بين بردن مشكل پين، براي سازندگان مادربرد انجام داد. در همان زمان اينتل چيپ هاي 915 و 925x را ارائه داد. چيپ 915، از تكنولوژي هاي DDR و DDR2 پشتيباني مي كند. سوكت جديد، ركورد جديدي از ميزان اتلاف گرما را براي محصولات اينتل به ثبت مي رساند: پردازنده مدل 3.8GHz در حدود 104 وات انرژي را به صورت گرما تلف مي كند.
اينتل پردازنده اي به نام Pentium 4 Extreme Edition و با سرعت 3.4GHz قابل نصب بر روي اين سوكت وارد بازار كرد كه هنوز هسته آن از نوع Gallatin  است . ريزپردازنده مذكور به گونه اي پيشرفته است كه در برخي از موارد از نوع Pentium 4 با 3.8GHz  با تكنوژي SSE3 ، سريع تر است.

شكل13 : تصوير فوق نمايي از رو و پشت پردازنده Pentium 4 از نوع سوكت 775 را نشان مي دهد.


 
شكل14 : مشخصات پردازنده از نوع سوكت 775



شكل15 : مادر برد Pentuim 4 سوكت 775  با چيپ925XE 

اتلاف انرژي در پردازنده اي جديد پنتيوم 4 بسيار زياد مي باشد بطوريكه مقدار اتلاف انرژي در پردازنده سوكت 423 ( سال 97) در حدود  72 وات و در پردازنده 3.8GHz  مدل LGA ( اواخر 2005 ) در حدود 104 وات مي باشدكه بصورت گرما تلف مي گردد.