Les Pentium 4 ont inauguré l'architecture Netburst, ce qui n'avait pas déclenché un enthousiasme flagrant sur la scène hardware et pour cause car les performances étaient bien en deçà de ce que pouvaient laisser espérer les fréquences de fonctionnement. Deux raisons à cela : premièrement, Intel n'avait pas jugé bon de développer une plateforme DDR pour son Pentium 4. Celui-ci devait jongler entre les plateformes SDRAM certes peu coûteuses, mais aux performances à la traîne et les plateformes Rambus inabordables financièrement mais qui convenaient à la grande demande en bande passante de ces processeurs. La deuxième raison, liée directement à l'architecture Netburst, est que celle-ci a été développée dans le but de monter en fréquence et que le nombre de niveaux de pipeline a été prévu en conséquence. En effet, avec 20 niveaux, la profondeur de pipeline a doublé par rapport à l'architecture P6. L'impact positif est que cela freine moins la montée en fréquence, mais le problème est que l'impact de toute remise à zéro d'un pipeline (en cas d'erreur de prédiction par exemple) est extrêmement pénalisante pour les performances, a fortiori quand la fréquence de fonctionnement du processeur n'est pas très élevée.

Question unités de calcul, cette architecture dispose comme de l'architecture P6 de deux ALU et une FPU. Le cache L1 se limite pour sa part à 8 Ko. Autre particularité du Pentium 4 : son bus de type Quad Pumped capable d'envoyer quatre mots de 64 bits par cycle d'horloge (contre deux pour un Athlon XP par exemple). Notons enfin l'ajout des instructions SSE2. Le constat performance s'est très nettement amélioré avec les évolutions des core. Le core Willamette a été la première déclinaison. Gravé en 0.18 microns, il a connu un changement de socket (du 423 au 478 pins).

Le core Northwood

L'arrivée du core Northwood a correspondu avec celle de la finesse de gravure en 0.13 microns. Ce core a ensuite connu trois déclinaisons de FSB : FSB 400 (100 MHz Quad Pumped) notés A, 533 (133*4) notés B et 800 (200*4) notés C. Ces derniers sont notamment la preuve de la bonne tenue en fréquence des Pentium 4, puisque la version la plus performante testée dans cet article est cadencée à 3.4 GHz. Notons pour finir que le core Northwood a également fait l'objet de l'intégration de la technologie Hyper-threading (depuis le 3.06 B) permettant de disposer virtuellement de deux processeurs au lieu d'un. C'est du moins la façon dont Intel le vend alors qu'en fait le Pentium 4 HT peut simplement exécuter deux threads simultanément, c'est-à-dire pendant le même cycle. Cette fonction qui est difficile à mesurer apporte par contre un confort d'utilisation indéniable. Afin de vous rendre compte de ses avantages, n'hésitez pas à consulter notre article intitulé les bienfaits de l'Hyper-Threading.