[054] Lo nuevo: Pentium 4 de 2.8 Ghz

Por: Carlos Crismatt Mouthon

Como una antesala para superar la barrera de los 3Ghz al finalizar el año 2002, apareció en el mercado el Pentium 4 de 2.8 GHz –de la serie Northwood- basado en la tecnología de 0,13 micras -con 55 millones de transistores– junto con instrucciones multimedia de caché avanzada de nivel 2 (SSE2) de 512 Kb y bus de sistema a 533 MHz, que mejoran sustancialmente el rendimiento de los equipos.

Los primeros Pentium de 60 y 66 MHz eran demasiado calientes, ya que fueron construidos en un proceso llamado BiCMOS de 0.60 micras y trabajaban con una corriente de 5 voltios. Pero a partir del Pentium de 133 MHz se comenzó a desarrollar un proceso de 0.35 micras y una tensión de 3.3 voltios, que bajó considerablemente la generación de calor. El voltaje bajó luego a 2.8 con la llegada del Pentium MMX.

La primera generación del Pentium 4 -conocida con el nombre código de Willamette-, fue fabricada con tecnología de 0.18 micras, con 256 Kb de caché de nivel 2 y el procesador debía ser alojado en un conector de 423 pines -bautizado como Socket 423-. Sus velocidades iban desde 1,5 hasta 2.0 GHz.

A la siguiente y actual versión -llamada Northwood- se le amplió el conector a 478 pines -denominado Socket 478-, y tiene como principales características su nueva tecnología de fabricación de 0.13 micras, un caché de transferencia avanzada de nivel 2 de 512 Kb y su voltaje rebajado a 1.5 voltios, que -además de hacerlo más pequeño-, consume menos energía y genera menos calor. Sus primeros modelos fueron de 2.0 GHz, pero rápidamente salieron los de 2,50 y 2,60 GHz –todos estos con bus de sistema a 400 MHz- y finalmente los de 2,66 y 2.80 GHz -con bus de sistema a 533 MHz-.

Es importante resaltar los incrementos en la caché y la velocidad del bus. La caché es un bloque de memoria de alta velocidad en la que –mediante el almacenamiento de instrucciones claves- se copian los datos cuando se recuperan de la memoria RAM, mejorando el rendimiento del procesador. Los procesadores Pentium 4 tienen cachés de nivel 1 (L1) y de nivel 2 (L2), siendo esta última una zona de memoria de gran velocidad que mejora el rendimiento al reducir el tiempo medio de acceso a memoria. Como se anotó arriba, los de tecnología de 0.13 micras vienen con 512 Kb de L2, frente a los 256 Kb de los de 0.18 micras. Por su parte el bus frontal de 533 MHz incrementa el ancho de banda entre el procesador y el conjunto de chips –chipset- de la tarjeta madre, permitiendo que se transporten más datos e incrementando el desempeño.

Un aspecto poco destacado es el aumento del tamaño de las plantillas en donde se fabrican los procesadores, las cuales son llamadas obleas y tienen la forma de un disco compacto -sin el orificio del centro-, las cuales se ampliaron de 200 mm a 300 mm para el Pentium 4. Cada disco metálico tiene una serie de celdas cuadradas llamadas “dies” en las que se inyecta cada procesador. Al disminuir el tamaño de 0.18 a 0.13 micras se duplicó el número de procesadores en cada oblea de 200 mm. Y al aumentar la oblea a 300 mm se multiplicó por 2.5 el número de “dies”. Debido a sus exorbitantes costos, es más barato fabricar la mayor cantidad posible de procesadores por oblea de un solo tiro.

Final. Se espera que para el año 2003 se fabriquen procesadores con tecnología de 0.09 micras, y para el 2005 con tecnología de 0.065 micras, velocidad de 1.200 GHz -1.2 Terahertz –, y 0.85 voltios.