ペンティアム4

ペンティアム4

一般情報
発売	2000年11月20日; 23年前 （2000年11月20日）
製造中止	2007年12月7日; 16年前（注文）[1] 2008年8月8日; 16年前（出荷）[2] ( 2007-12-07 )  （2008年8月8日）
販売元	インテル
デザイン：	インテル
共通メーカー	インテル
パフォーマンス
最大CPU クロックレート	1.3GHz～3.8GHz
FSB速度	400 MT/秒から1066 MT/秒
キャッシュ
L1キャッシュ	16 KB (8 KB データ + 8 KB 命令)
L2キャッシュ	最大2MB
L3キャッシュ	2 MB (ガラティンのみ)
アーキテクチャと分類
マイクロアーキテクチャ	ネットバースト
命令セット	x86 ( i386 )、x86-64 (一部のチップのみ)
説明書	MMX、SSE、SSE2、SSE3 (Prescott 以降)
物理的仕様
トランジスタ	42M 180 nm 55M 130 nm 169M 130 nm (P4XE) 125M 90 nm 188M 65 nm
ソケット	ソケット423 ソケット478 LGA 775
製品、モデル、バリエーション
ブランド名	ペンティアム4 ペンティアム4-M ペンティアム4HT モバイルペンティアム4 モバイル Pentium 4 HT ペンティアム 4 HT エクストリーム エディション
歴史
前任者	ペンティアムIII
後継者	Pentium M (モバイル) Pentium D (デスクトップ) Pentium デュアルコア(デスクトップ)
サポート状況
サポートされていません

Pentium 4 ^{[3] [4]は、} Intelが製造するデスクトップ、ラップトップ、エントリーレベルのサーバー向けのシングルコアCPUシリーズです。このプロセッサは2000年11月20日から2008年8月8日まで出荷されました。^{[5] [6] 2010年から公式価格表から削除され、} Pentium Dual-Coreに置き換えられました。

すべての Pentium 4 CPU はNetBurstマイクロアーキテクチャに基づいています。Pentium 4 Willamette (180 nm) ではSSE2が導入され、Prescott (90 nm) ではSSE3とそれ以降の 64 ビット テクノロジが導入されました。それ以降のバージョンではハイパースレッディング テクノロジ(HTT) が導入されました。

64 ビットを実装した最初の Pentium 4 ブランドのプロセッサはPrescott (90 nm) (2004 年 2 月) でしたが、この機能は有効になっていませんでした。その後、Intel はPrescott の"E0" リビジョンを使用して 64 ビット Pentium 4 の販売を開始し、OEM 市場では Pentium 4 モデル F として販売されました。E0 リビジョンでは、Intel 64 に eXecute Disable (XD) (Intel のNX ビットの名称) も追加されました。Intel がメインストリーム デスクトップ プロセッサで正式に Intel 64 (当時は EM64T という名前) を開始したのは、N0 ステップの Prescott-2M でした。

Intel は、NetBurst マイクロアーキテクチャに基づくローエンドのCeleronプロセッサのバージョン ( Celeron 4と呼ばれることが多い) と、マルチソケットサーバーおよびワークステーション向けのハイエンド派生製品であるXeonも販売しました。2005 年には、Pentium 4 にデュアルコアブランドのPentium DとPentium Extreme Editionが加わりました。

2007年12月7日、インテルはPentium 4プロセッサの注文を中止した。最後の出荷は2008年8月8日にPentium Dとともに行われた。^[7]

ベンチマーク評価では、 NetBurstマイクロアーキテクチャの利点は明らかではありませんでした。慎重に最適化されたアプリケーション コードでは、最初の Pentium 4 は、予想どおり、Intel の最速 Pentium III (当時のクロック周波数は 1.13 GHz) を上回りました。しかし、分岐命令やx87浮動小数点命令を多く含むレガシー アプリケーションでは、Pentium 4 は前世代のものと同等かそれより遅く動作するだけでした。主な欠点は、共有単方向バスでした。NetBurst マイクロアーキテクチャは、以前の Intel またはAMDマイクロアーキテクチャよりも多くの電力を消費し、多くの熱を放出しました。

その結果、Pentium 4 の導入は賛否両論の評価を受けた。開発者は Pentium 4 を嫌った。新しいコード最適化ルールを課したためである。たとえば、数学アプリケーションでは、AMD の低クロックのAthlon (当時、最速のクロックのモデルは 1.2 GHz) が Pentium 4 を簡単に上回り、ソフトウェアをSSE2サポートで再コンパイルした場合にのみ Pentium 4 が追いつくことができた。Infoworld 誌の Tom Yager は、これを「完全にキャッシュに収まるプログラムでは最速の CPU」と呼んだ。コンピュータに精通した購入者は、価格の高さ、疑問のある利点、および当初 Rambus のRDRAMに制限されていたため、Pentium 4 PC を避けた。^{[8] [9] [10]}製品マーケティングの点では、Pentium 4 がクロック周波数 (何よりも) に特に重点を置いていたため、マーケティング担当者にとっては夢のような製品となった。^[11]この結果、Pentium 4の寿命中、NetBurstマイクロアーキテクチャは、さまざまなコンピューティングWebサイトや出版物で、しばしばマーチテクチャ^{[12]と呼ばれていました。また、「NetBust」 [13] [12]}とも呼ばれ、プロセッサのパフォーマンスを否定的に評価するレビューアの間でよく使われていました。

CPU パフォーマンスの 2 つの典型的な指標は、サイクルあたりの命令数(IPC) とクロック速度です。IPC はベンチマークアプリケーションの命令の組み合わせに依存するため定量化が困難ですが、クロック速度は単一の絶対値が得られる単純な測定です。知識のない購入者は、クロック速度が最も高いプロセッサを最高の製品と単純に考えます。そして、Pentium 4 はクロック速度が最も速かったです。AMD のプロセッサはクロック速度が遅かったため、同社は「メガヘルツ神話」キャンペーンで Intel のマーケティング上の優位性に対抗しました。AMD の製品マーケティングでは、「PR レーティング」システムを使用して、基準となるマシンに対する相対的なパフォーマンスに基づいてメリット値を割り当てました。

Pentium 4の発売時に、IntelはNetBurstベースのプロセッサは、数世代の製造プロセスを経て10GHz ^[14]まで拡張できると発表しました。しかし、NetBurstマイクロアーキテクチャを使用したプロセッサのクロック速度は最大3.8GHzに達しました。ダイが90nmリソグラフィー以下に達したときに発生し始めたトランジスタの電力リークの急速な増加をIntelは予測していませんでした。この新しい電力リーク現象は、標準的な熱出力とともに、クロック速度の増加に伴う冷却とクロックスケーリングの問題を引き起こしました。これらの予期せぬ障害に対応するために、Intelはいくつかのコアの再設計を試み（最も有名なのはPrescott）、複数のコアの使用、FSB速度の向上、キャッシュサイズの拡大、クロック速度の上昇と並行したより長い命令パイプラインの使用など、新しい製造技術を模索しました。

コードキャッシュは、命令ではなくデコードされたマイクロオペレーションを含むトレースキャッシュに置き換えられ、命令デコードのボトルネックを解消し、設計でRISCテクノロジを使用できるという利点がありました。 ^{[15] : 48}これには、キャッシュがコンパクトでなくなり、チップスペースを占有し、電力を消費するという欠点がありました。^{[15] : 48}

これらの解決策は失敗し、2003 年から 2005 年にかけて、Intel は NetBurst の開発から、より低温で動作するPentium Mマイクロアーキテクチャに重点を移しました。2006 年 1 月 5 日、Intel はエネルギー効率とクロック サイクルあたりのパフォーマンスに重点を置いた Core プロセッサを発表しました。最終的な NetBurst 派生製品は 2007 年にリリースされ、その後のすべての製品ファミリは Core マイクロアーキテクチャのみに切り替わりました。^{[引用が必要]}

第38回年次設計自動化会議でインテルを代表して発表したボブ・ベントレーによると、「Pentium 4プロセッサのマイクロアーキテクチャは、これまでのIA-32マイクロプロセッサよりもはるかに複雑であるため、設計の論理的正しさをタイムリーに検証するという課題は、実に困難なものでした」とのことです。彼は、テストと検証を支援するために、60人の新卒者からなるチームを雇いました。^[16]

Pentium 4 プロセッサには、冷却ソリューションの取り付けや取り外しの際にダイが誤って損傷するのを防ぐ統合ヒート スプレッダ(IHS) が搭載されています。IHS が登場する前は、コアの損傷を心配する人たちがCPU シムを使用することもありました。オーバークロッカーは、より直接的な熱伝達を可能にするために、ソケット 423 およびソケット 478 チップから IHS を取り外すこともありました。ソケット 478 Prescott プロセッサおよびソケット LGA 775 (ソケット T) インターフェイスを使用するプロセッサでは、IHS がダイに直接はんだ付けされているため、取り外すのが困難です。

最初の NetBurst マイクロアーキテクチャ実装のプロジェクト コードネームである Willamette は、設計プロセスの完了に長い遅延を経験しました。このプロジェクトは、Intel が Pentium II を永続的なラインと見なしていた 1998 年に開始されました。当時、Willamette コアは最大約 1 GHz の周波数で動作することが予想されていました。しかし、Willametteがまだ完成していない間にPentium IIIがリリースされました。P6 と NetBurst マイクロアーキテクチャの間には根本的な違いがあったため、Intel は Willamette を Pentium III として販売することができず、Pentium 4 として販売されました。

2000 年 11 月 20 日、Intel は Willamette ベースの 1.4 GHz および 1.5 GHz の Pentium 4 をリリースしました。業界の専門家のほとんどは、最初のリリースを、本当に準備が整う前に導入された暫定的な製品とみなしました。これらの専門家によると、Pentium 4 がリリースされたのは、競合する Thunderbird ベースのAMD Athlon が老朽化した Pentium III より性能が優れており、Pentium III のさらなる改良がまだ不可能だったためです。^[要出典]この Pentium 4 は 180 nm プロセスを使用して製造され、最初はソケット 423 (ソケット W、"Willamette" の略) が使用されていましたが、後の改訂ではソケット 478 (ソケット N、"Northwood" の略) に移行しました。これらのバリアントは、Intel 製品コード 80528 および 80531 でそれぞれ識別されました。

テストベンチでは、ウィラメットはアナリストにとってやや期待外れだった。あらゆるテスト状況でAthlonや最高クロックのPentium IIIを上回ることができなかっただけでなく、低価格帯のAMD Duronよりも優れていなかった。^[17] OEM PCメーカーへの1000個受注時の価格は644ドル(1.4GHz)と819ドル(1.5GHz)だったが^[要出典] (消費者市場向けモデルの価格は小売店によって異なる)、比較的高速だが高価なRambus Dynamic RAM( RDRAM )を必要としたため多少不利ではあったものの、控えめながらもまずまずの売上を記録した。Pentium IIIはIntelのベストセラープロセッサラインであり続け、AthlonもPentium 4よりわずかに売れた。Intelは箱入りのPentium 4に2つのRDRAMモジュールをバンドルしていたが、Pentium 4の売上にはつながらず、多くの人から真のソリューションとはみなされなかった。

2001年1月には、さらに遅い1.3GHzモデルがラインナップに追加されたが、その後12か月で、Intelは徐々にAMDのパフォーマンスにおけるリーダーシップを低下させ始めた。2001年4月には、1.7GHzのPentium 4が発売され、古いPentium IIIを明らかに上回るパフォーマンスを提供する最初のモデルとなった。7月には1.6GHzと1.8GHzのモデルが登場し、2001年8月にはIntelは1.9GHzと2GHzのPentium 4をリリースした。同月、IntelはRDRAMの代わりにはるかに安価なPC133 SDRAMをサポートする845チップセットをリリースした。 ^[18] SDRAMが非常に安価だったため、Pentium 4の売上は大幅に伸びた。^[18]新しいチップセットにより、Pentium 4はすぐにPentium IIIに取って代わり、市場で最も売れている主流のプロセッサとなった。

ウィラメットのコード名は、インテルの製造施設が多数あるオレゴン州のウィラメットバレー地域に由来しています。 ^[要出典]

2002 年 1 月、Intel は、1.6 GHz、1.8 GHz、2 GHz、2.2 GHz の速度で、コードネーム Northwood という新しいコアを搭載した Pentium 4 をリリースしました。^{[19] [20] Northwood (製品コード 80532) は、} L2 キャッシュサイズを 256 KB から 512 KB に増加(トランジスタ数を 4,200 万から 5,500 万に増加) するとともに、新しい130 nm製造プロセスに移行しました。^[20]プロセッサを小型のトランジスタで作るということは、より高いクロック速度で動作し、発熱が少なくなることを意味します。同じ月に、845 チップセットを使用するボードがリリースされ、DDR SDRAMのサポートが有効になりました。これは PC133 SDRAM の 2 倍の帯域幅を提供し、Pentium 4 で最大のパフォーマンスを得るために Rambus RDRAM を使用する際の高コストを軽減しました。^[要出典]

2.4GHz の Pentium 4 は 2002 年 4 月 2 日にリリースされ、バス速度は 5 月に 2.26GHz、2.4GHz、2.53GHz モデルで 400MT  /sから 533MT/s (物理クロック 133MHz) に向上し、8 月には 2.66GHz と 2.8GHz モデル、11 月には 3.06GHz モデルがリリースされました。Northwood によって、Pentium 4 は成熟期を迎えました。パフォーマンスのリーダーシップをめぐる戦いは熾烈なままでしたが (AMD が Athlon XP のより高速なバージョンをリリースしたため)、ほとんどの観測者は、最もクロック速度の速い Northwood ベースの Pentium 4 が通常ライバルより優れていることに同意しました。^[要出典]これは特に2002年半ばに顕著で、AMDが130nm製造プロセスに切り替えても、初期の「Thoroughbred A」リビジョンのAthlon XP CPUのクロック周波数が2.4～2.8GHzの範囲でNorthwoodの利点を克服するのに十分な高さにならなかった。^[21]

3.06 GHz Pentium 4 は、 Foster ベースの Xeon で初めてサポートされたハイパースレッディングテクノロジに対応しています。これにより、複数のスレッドを同じ物理プロセッサで同時に実行できるようになり、x86 での仮想プロセッサ (または仮想コア) の慣例が始まりました。2 つの (理想的には異なる) プログラム命令をシャッフルして、単一の物理プロセッサ コアで同時に実行することで、これらの単一命令がコアで単独で実行されるまで互いを待機させる従来のアプローチでは使用されなかったプロセッサ リソースを最大限に活用することが目標です。この最初の 3.06 GHz 533FSB Pentium 4 ハイパースレッディング対応プロセッサは、Pentium 4 HT として知られ、2002 年 11 月に Gateway によって大量市場に導入されました。

2003年4月14日、インテルは新しいPentium 4 HTプロセッサを正式に発表した。このプロセッサは800 MT/s FSB（200 MHz物理クロック）を使用し、3GHzで動作し、ハイパースレッディング技術を採用していた。^[22]これはPentium 4がAMDのOpteronプロセッサシリーズとより競争できるようにするためのものだった。一方、AMDのデスクトップラインでAthlon XP 3200+が発表されると、AMDはAthlon XPのFSB速度を333 MT/sから400 MT/sに引き上げたが、新しい3GHz Pentium 4 HTに対抗するには不十分だった。^[23]

Pentium 4 HT の 200 MHz クアッド ポンプ バス (実効 200 x 4 = 800 MHz) への増加は、NetBurst アーキテクチャが最適なパフォーマンスを達成するために必要とする帯域幅要件を満たすのに大いに役立ちました。Athlon XP アーキテクチャは帯域幅への依存度が低かったものの、Intel が達成した帯域幅の数値は Athlon の EV6 バスの範囲をはるかに超えていました。仮定では、EV6 は同じ帯域幅の数値を達成できたかもしれませんが、当時は到達不可能な速度でした。Intel のより高い帯域幅は、ストリーミング操作のベンチマークで役立つことが証明され^{[引用が必要]}、Intel のマーケティングはこれを AMD のデスクトップ プロセッサに対する具体的な改善として賢明に活用しました^{[引用が必要]}。 Northwood 2.4 GHz、2.6 GHz、および 2.8 GHz の各バージョンは、2003 年 5 月 21 日にリリースされました。3.2 GHz バージョンは 2003 年 6 月 23 日に発売され、最終的な 3.4 GHz バージョンは 2004 年 2 月 2 日に登場しました。

初期のノースウッドコアをオーバークロックすると、驚くべき現象が起こりました。コア電圧が1.7Vに近づくと、オーバークロックの余裕が大幅に増えることが多いのですが、プロセッサは徐々に（数か月から数週間かけて）不安定になり、最大安定クロック速度が低下し、最終的には完全に使用できなくなります。これは、エレクトロマイグレーションによって引き起こされるノースウッド突然死症候群（SNDS）として知られるようになりました。^[24]

同じくノースウッドコアをベースにしたモバイルインテルペンティアム4プロセッサ-M ^{[25] （}ペンティアム4Mとも呼ばれる）は2002年4月23日にリリースされ、インテルのスピードステップとディーパースリープ技術を搭載していました。そのTDPはほとんどのアプリケーションで約35ワットです。この消費電力の低減は、コア電圧の低下と、前述の他の機能によるものです。

デスクトップの Pentium 4 とは異なり、Pentium 4 M には統合ヒート スプレッダー (IHS) が搭載されておらず、低い電圧で動作します。電圧が低いということは、消費電力が低く、発熱も少ないことを意味します。ただし、Intel の仕様によると、Pentium 4 M の最大熱接合部温度定格は 100 度 C で、デスクトップの Pentium 4 よりも約 40 度高くなっています。

モバイル インテル Pentium 4 プロセッサ^[26]は、一部のメーカーが行っていた^[要出典]完全なデスクトップ Pentium 4 プロセッサをラップトップに搭載するという問題に対処するためにリリースされました。モバイル Pentium 4 は、デスクトップ Pentium 4 の進化に従って、533 MT/s FSB を使用しました。奇妙なことに、バス速度を 133 MT/s (33 MHz) 増加させたことで TDP が大幅に増加し、モバイル Pentium 4 プロセッサは 59.8～70 W の熱を放出し、ハイパースレッディング バリアントは 66.1～88 W を放出しました。これにより、モバイル Pentium 4 は、デスクトップ Pentium 4 (最大 115 W TDP) と Pentium 4 M (最大 35 W TDP) の間のギャップを埋めることができました。

Intel の命名規則により、プロセッサのリリース時にはプロセッサ モデルを識別することが困難でした。Pentium IIIモバイル チップ、Pentium 4 M、モバイル Pentium 4、そしてPentium Mがありました。Pentium M自体は Pentium III をベースにしており、前の 3 つよりも大幅に高速で電力効率に優れていました。

2003 年 9 月、Intel Developer Forum で、 Athlon 64およびAthlon 64 FXの発売の 1 週間強前に、Pentium 4 Extreme Edition (P4EE) が発表されました。設計は Pentium 4 とほぼ同じ (同じマザーボードで動作する) でしたが、レベル 3 キャッシュが 2 MB 追加された点が異なっていました。Xeon MP と同じ Gallatin コアを共有していましたが、フォーム ファクタは Socket 478 (Xeon MP の Socket 603 とは異なります) で、バスは Xeon MP の 2 倍の 800 MT/s でした。

インテルはエクストリーム・エディションはゲーマー向けであると主張したが、批評家はこれをAthlon 64の発売時の話題を盗もうとする試みとみなし、「緊急エディション」というあだ名を付けた。^[27] 1000ドルという価格から、「高価エディション」や「非常に高価」とも呼ばれた。^[28]

追加されたキャッシュにより、プロセッサを集中的に使用するほとんどのアプリケーションで、パフォーマンスが顕著に向上しました。マルチメディア エンコーディングと特定のゲームが最も恩恵を受け、Extreme Edition は Pentium 4 や 2 つの Athlon 64 バリアントよりも優れたパフォーマンスを発揮しました。ただし、Athlon 64 (特に FX なしのバージョン) は価格が安く、パフォーマンスのバランスが取れているため、通常はより価値の高い製品と見なされています。とはいえ、Extreme Edition は Intel の明らかな目的を達成しました。つまり、主要なベンチマークで既存の Pentium 4 を凌駕していた Athlon 64 で AMD がパフォーマンス チャンピオンになるのを阻止するというものでした。

2004 年 1 月には、Socket 478 用の 3.4 GHz バージョンがリリースされ、2004 年夏には新しい Socket 775 ( LGA 775 ) を使用した CPU がリリースされました。2004 年後半には、バス速度を 800 MT/s から 1066 MT/s に上げることでわずかなパフォーマンスの向上が達成され、3.46 GHz の Pentium 4 Extreme Edition が誕生しました。ほとんどの基準で、これはクロックあたりで史上最速のシングルコア NetBurst プロセッサであり、多くの後継チップ (デュアルコアの Pentium D を​​除く) よりもパフォーマンスが優れていました。その後、Pentium 4 Extreme Edition は Prescott コアに移行されました。新しい 3.73 GHz Extreme Edition は、6x0 シーケンスの Prescott 2M と同じ機能を備えていましたが、バスは 1066 MT/s でした。しかし、実際には、3.73 GHz Pentium 4 Extreme Edition は、ほとんどの場合、3.46 GHz Pentium 4 Extreme Edition よりも遅いことが判明しました。これは、L3 キャッシュがなく、命令パイプラインが長いためであると考えられます。3.73 GHz Pentium 4 Extreme Edition が 3.46 GHz Pentium 4 Extreme Edition に対して唯一優れている点は、64 ビット アプリケーションを実行できることです。これは、すべての Gallatin ベースの Pentium 4 Extreme Edition プロセッサに Intel 64 (当時は EM64T と呼ばれていました) 命令セットがなかったためです。

Pentium 4 Extreme Edition は、特に AMD がプロセッサ性能競争でほぼ完全な優位を誇っていた時代に発売されたため、特に売れ行きが良かったわけではありませんが、Intel の製品ライン内で、Intel チップが提供する最高レベルの仕様と、オーバークロックを容易にするロック解除された乗数を備えた愛好家向けチップという新しいポジションを確立しました。この役割は、その後Pentium Extreme Edition (デュアルコアPentium Dの Extreme バージョン)、Core 2 Extreme、Core i7、およびCore i9に引き継がれました。

しかし、一般に信じられていることとは反対に、Socket 478 版の Pentium 4 Extreme Edition CPU (Gallatin ベースの Socket 478 版 Pentium 4 Extreme Edition など) はすべて乗数がロックされており、フロントサイド バス速度を上げない限りオーバークロックできません (フロントサイド バス速度を上げると、信頼性や安定性の問題など、不安定な動作が発生するリスクがあります)。乗数がロック解除されているのは、Socket 775/LGA 775 版の Pentium 4 Extreme Edition、および Pentium Extreme Edition (Smithfield) とエンジニアリング サンプル CPU のみです。

2004 年 2 月 1 日、インテルは Prescott というコードネームの新しいコアを発表しました。このコアは初めて90 nm プロセスを採用し、あるアナリストはこれを「Pentium 4 のマイクロアーキテクチャの大幅な改良」と表現しました。 ^[29]このオーバーホールにもかかわらず、パフォーマンスの向上は一定ではありませんでした。一部のプログラムは Prescott の 2 倍のキャッシュと SSE3 命令の恩恵を受けましたが、他のプログラムはパイプラインが長くなったことで悪影響を受けました。Prescott のマイクロアーキテクチャではクロック速度がわずかに上昇しましたが、インテルが予想したほどではありませんでした。量産された Prescott ベースの Pentium 4 の最高速は 3.8 GHz でした。Northwood は最終的に Willamette より 70% 高いクロック速度を達成しましたが、Prescott は Northwood より 12% しか上回りませんでした。Prescott がクロック速度を向上できなかったのは、プロセッサの消費電力と発熱が非常に高かったためです。このため、このプロセッサはフォーラムで「PresHot」というニックネームが付けられました。^[30]実際、Prescottの電力と熱特性は、同じ速度のNorthwoodよりもわずかに高く、GallatinベースのExtreme Editionとほぼ同等でしたが、これらのプロセッサはすでに熱的に許容される限界近くで動作していたため、これは依然として大きな問題でした。^[31]

Prescott のリリースは、 LGA 775とBTX フォーム ファクタの発売と同時期に行われましたが、これらも批判の対象となりました。テストでは、LGA 775 用に作られた特定の Pentium 4 は、ソケット 478 パッケージのまったく同じチップよりも多くの電力を消費し、より多くの熱を発生することが示されました。一方、BTX フォーム ファクタは、CPU からの熱気をグラフィックス カードのヒートシンク/ファンに直接吹き込むなど、他のコンポーネントや懸念事項を犠牲にして Prescott の熱出力を管理することのみを目的として設計された兆候を示していました。これらのことが、Prescott が過度に熱くなるチップであるという認識を強めました。

Prescott Pentium 4には1億2500万個のトランジスタが含まれており、ダイ面積は112 mm ²です。^{[32] [33] 7層の}銅配線を備えた90 nmプロセスで製造されました。^[33]このプロセスには、歪みシリコントランジスタや、有機ケイ酸ガラス（OSG）としても知られる低κ炭素ドープシリコン酸化物（CDO）誘電体などの機能があります。^[33] Prescottは最初にD1C開発工場で製造され、後にF11X生産工場に移されました。^[33]

当初、Intel は Socket 478 で 2 つの Prescott ラインをリリースしました。800 MT/s FSB およびハイパースレッディングサポートを備えた E シリーズと、533 MT/s FSB およびハイパースレッディングが無効のローエンド A シリーズです。LGA 775 Prescott CPU は評価システムを使用しており、5xx シリーズとしてラベル付けされています (Celeron D は 3xx シリーズ、Pentium M は 7xx シリーズ)。E シリーズの LGA 775 バージョンはモデル番号 5x0 (520～560) を使用し、A シリーズの LGA 775 バージョンはモデル番号 5x5 および 5x9 (505～519) を使用します。最速の 570J および 571 は、3.8 GHz でクロックされます。 4GHz の Pentium 4 を量産する計画は、デュアルコア プロセッサを採用したため Intel によって中止されましたが、ヨーロッパの一部小売業者は 4GHz の Pentium 4 580 を販売していると主張していました。E シリーズの Prescott と、ローエンドの 517 および 524 には、ビデオ編集などのマルチスレッド ソフトウェアを使用する一部のプロセスを高速化するために、ハイパースレッディングが組み込まれています。

Prescottマイクロアーキテクチャは、AMDが開発したx86-64 64ビット拡張機能をx86アーキテクチャに実装したIntel 64をサポートするように設計されていたが、初期モデルは64ビット機能が無効になった状態で出荷された。Intelは、小売チャネルで64ビットCPUをリリースするつもりはなく、64ビット対応のFシリーズをOEMのみにリリースすると述べた。^[34]しかし、後に5x1シリーズとして一般にも提供されるようになった。533MHz FSB速度のIntel 64対応のローエンドPrescottも多数リリースされた。

PrescottシリーズのE0ステッピングでは、XDビット機能が導入されました。^[35] AMDがx86アーキテクチャにNX（No eXecute）として導入したこの技術は、特定の種類の悪意のあるコードがバッファオーバーフローを悪用して実行されるのを防ぐのに役立ちます。XDビットをサポートするモデルには、5x0Jおよび5x1シリーズ、およびローエンドの5x5Jと5x6があります。

Prescott プロセッサは、すべてのPentium Dプロセッサとともに、SSE3 をサポートする最初のプロセッサです。

インテルは、2005年第1四半期までに、6x0のナンバリングを持つ新しいPrescottコアをリリースしました。これは、コード名Prescott 2Mです。Xeon派生製品の名称であるIrwindaleで知られることもあります。 [ ^36]ハイパースレッディング、Intel 64、XDビット、EIST（拡張版Intel SpeedStepテクノロジー）、サーマルモニター2（3.6GHz以上のプロセッサ向け）、および2MBのL2キャッシュを備えています。しかし、AnandTechは、これによりPrescottと比較してキャッシュレイテンシが17％増加し、より多くのキャッシュを必要とする消費者向けプログラムが不足していることと相まって、追加キャッシュがもたらした利点が大幅に打ち消されたことを発見しました。^{[37] 2倍のサイズのキャッシュは、ターゲットを絞った速度向上ではなく、32ビットモードと比較して2倍の}ワードサイズにより、64ビットモード操作に対して同じスペース、したがってパフォーマンスを提供することを目的としていました。

2005年11月14日、インテルはVT（仮想化技術、コード名Vanderpool）対応のPrescott 2Mプロセッサをリリースした。インテルはこのPrescott 2Mカテゴリで、それぞれ3.6GHzと3.8GHzで動作する662と672の2つのモデルのみをリリースした。^{[38] [39]}

Pentium 4 の最終リビジョンはCedar Millで、2006年1月5日にリリースされました。これは Prescott ベースの 600 シリーズ コアのダイを65 nmに縮小したもので、実質的な機能追加はありませんが、消費電力が大幅に削減されています。Cedar Mill はPentium D Preslerリビジョンと密接に関連しており、各 Presler CPU は同じチップ パッケージ上の 2 つの Cedar Mill コアで構成されています。^[40] Cedar Mill の発熱量は Prescott よりも低く、TDPは 86 W でした。2006 年後半の D0 ステッピングではこれが 65 ワットに削減されました。65 nm コアを持ち、Prescott と同じ 31 ステージ パイプライン、800 MT/s FSB、Intel 64、ハイパースレッディングを備えていますが、仮想化テクノロジはありません。Prescott 2M と同様に、Cedar Mill にも 2 MB の L2 キャッシュがあります。

インテルは当初、VT-x対応の Cedar Mill プロセッサをモデル番号 633 から 663 まで4 つ発表したが^[41]、これらは後にキャンセルされ、VT-x なしのモデル 631 から 661 に置き換えられた。モデル番号に追加された 1 は、同じ周波数で動作する 90 nm Prescott コアと区別するためである。^[42] Cedar Mill プロセッサの周波数は 3.0 GHz から 3.6 GHz で、Prescott ベースの 670 および 672 の最大 3.8 GHz よりも低い。オーバークロッカーは、液体窒素冷却を使用してこれらのプロセッサで 8 GHz を超えることができた。^[43]

「シーダー ミル」という名前は、オレゴン州ヒルズボロにあるインテルの施設の近くにある非法人コミュニティであるオレゴン州シーダー ミルを指します。

2003 年 3 月、Pentium 4 のモバイル バージョンである Pentium 4 M は、発熱と電力消費の問題により製造中止となり、Pentium Mに置き換えられました。Pentium M は、 Intel Centrinoプラットフォーム マーケティング ブランド の一部でした。

2005 年 5 月、Intel はPentium DおよびPentium Extreme Editionブランドのデュアルコア プロセッサをリリースしました。これらは、それぞれ 90 nm および 65 nm の部品に対して Smithfield および Presler というコード名で提供されました。

Pentium 4 の元々の後継は (コードネーム) Tejasで、2005 年前半から中頃にリリースされる予定でした。しかし、Prescott のリリースから数か月後に、TDP が極めて高かった (2.8 GHz の Tejas は 150 W の熱を発しましたが、同じ速度の Northwood では約 80 W、同等のクロックの Prescott では 100 W でした) ためキャンセルされ、デュアルコアの Pentium D、Pentium Extreme Edition、Cedar Mill ベースの Pentium 4 HT を除き、NetBurst マイクロアーキテクチャの開発は全体的に中止されました。

Pentium 4 ブランドの真の後継は、2006 年にリリースされたPentium Dual-Coreブランドです。これを実装した最初のチップ (65 nm) は、2007 年 1 月にYonahモバイル プロセッサとともにリリースされ、 Enhanced Pentium Mアーキテクチャに基づいています。その後、2007 年 6 月 3 日にAllendale (および後にConroe ) デスクトップ プロセッサとともに、そして 2007 年後半にMeromモバイル プロセッサとともにリリースされ、基礎となるマイクロアーキテクチャはCore マイクロアーキテクチャでした。

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