Pentium 4
2000年11月20日に発表された，Intel の Pentium III の後継 CPU。
トランジスター数は約5400万個。
開発コード Willamette，Northwood，Prescott などがある。
1995年の Pentium Pro から Pentium III までとは異なったコアアーキテクチャーである NetBurst を採用。
これは，パイプライン20段，システムバス 400 MHz，実行トレースキャッシュ，Streaming SIMD 拡張命令2(SSE2)，などが特徴。
この Pentium III から倍増したパイプラインをインテル社は『ハイパーパイプライン』と呼んでいる。
これは，ペナルティの増大という危険はあるが，逆にクロックを上げやすいという利点がある。
2003年２月21日，ステッピングを変更を発表。
C-1 から D-1 にリビジョンアップし，CPUID が 0F27h から 0F29h に，2.80GHz までの CPU に1.525/1.5/1.475V の VID 信号を定義，3.06GHz の CPU に 1.55/1.525/1.5/1.475V の VID 信号を定義，CPU 設計仕様を FMB ガイドラインに適合，FSB 800MHz に対応して AE26 ピンに識別用信号を追加定義などが変更される。
2003年10月30日，新パッケージを発表，FSB 800MHz の Pentium 4（2.40〜3.20GHz）が対象。
緑色の基板部分が従来の６層から８層になり，基板とヒートスプレッダを含めた高さが 3.46mm から 3.75mm になった。
チップ裏面に実装されるコンデンサが12個から30個へと増えた。
ステッピングや CPUID は現行まま。
11月24日より出荷される。
2004年６月１日，Prescott コア 90nm プロセスを採用した版のステッピングを D-0 から E-0 に変更すると発表。
CPUID は 0xF34h から 0xF41h になる。
対象は，mPGA478 パッケージの 2.8/3.0/3.2/3.4GHzと，未発表の LGA775 パッケージの EM64T(64bit拡張命令)搭載 3.2/3.4/3.6GHz，LGA775 の 2.8/3.0/3.2/3.4/3.6GHz。
スピードを高めることを可能にする電力最適化を組み，LGA775 は Execute Disable Bit のサポート，追加のパワーマネージメントを含んでいる。
11月16日，Northwood コア，FSB 800MHz の Pentium 4 3.40/3.20/3/2.80GHz の製造中止を発表。
最終オーダーは2005年３月18日。
命令は、現在の X86 命令と互換性があり，PentiumIIIで採用された Streaming SIMD 命令（SSE）がさらに拡張された。
現在の OS やアプリケーションはそのまま動作するが，CPU 内部のパイプラインの段数など，
マイクロアーキテクチャーが Pentium III（P6 コア）とは異なるため，本来のパフォーマンスを出すためには，
Pentium４向けに最適化されたソフトウェアの使用が望ましい。
この CPU と同時に専用のチップセットである Intel 850（開発コード Tehama）が発表された。
現時点では Pentium 4 が本格的に普及するためには，CPU のクロックアップと RDRAM の低価格化が必要と見られている。
RDRAM は高価なうえ，i820，i840 用のメモリハブ（MTH）のトラブルにより，RDRAM 用のマザーボードの信頼性に疑問がもたれている。
Pentium４が本格的に普及するためには，このトラブルが一掃され，RDRAM の価格が現在の SDRAM なみまで低下することが必要と思われる。
そのため，2000年11月の Pentium 4 発表と共に RDRAM の支援が開始され，
Pentium 4 プロセッサーと RDRAM メモリを搭載したパソコン１台につき70ドルの割り戻し金がパソコンメーカーに支払われた。
これは 2001年第１四半期には60ドルへと引き下げられた。
また，Pentium 4 と RDRAM ２個を一緒に「箱詰めした」のパッケージが，
小売店やシステム・インテグレーター向けに販売された。
いずれも RDRAM と SDRAM の価格差を埋めるためと言われている。
2001年８月には，メモリーをバンドルしたパッケージはなくなった。
ダイの平均サイズがこれ以前の平均105平方mm から約146平方 mm となり，300mm ウエハーの使用，0.13μプロセスの導入まではコスト競争力が大幅に低下すると見られている。
2004年２月26日，Prescott コアを採用した Pentium 4 2.40A GHz，FSB 533MHz，L2 1MB，電圧1.4V（max），SSE3対応，
CPUID Famili=F/Model=3/Stepping=3 というリテールパッケージが秋葉原の店頭に一斉に出回った。
クロックの上がらない C ステップのコアを処分するために，考え出された便法ではないかと推測されている。
Pentium 4 のサーバー向けバージョンとして，Forster（開発コード）が進められている。
Pentium 4 D-1 から識別用信号ピンとして AE26 ピンが追加定義された。
このピンとチップセット/マザーボード間で通信することで，対応した CPU であると識別された場合には FSB800MHz で動作するものと思われる。
Pentium 4-C 1.4/1.5/1.6GHz
インテルの公式の価格表には載っていない CPU。
メーカーがコスト削減のためデスクトップ機用 Pentium 4 をノートパソコンに搭載するのを止めさせるための製品らしい。
標準的なデスクトップ機用よりも消費電力が少ないが，SpeedStep などの機能は備えていない。
パッケージングはモバイル用と同じ金属とプラスチックを採用。
Willamette ウィラメメット
180nm プロセスで製造された Pentium 4。
4,200万トランジスタを集積，コアのサイズは170平方ミリで，Pentium III より60％大きく，コストが上がる原因となった。
最高速度 2.0GHz，２次キャッシュ 256KB。
発表時のステッピングは C。
423ピン Pentium 4
2001年８月に FC-PGA2 版が発売された。
2001年８月30日，Socket 423版Pentium 4 のステッピング変更を発表。
対象は Socket 423 の Pentium 4 1.5〜1.8GHz で，コアが C-1 から D-0 となり，CPUID は 0F0Ah から 0F12h となる。
動作電圧は従来と同様の 1.75V で，処理能力を改善したらしい。
478ピン Pentium 4
1.5/1.6/1.7/1.8GHz 版が発売予定。ステッピングは C-1 らしい。
mPGA478
Pentium 4 プロセッサの新パッケージ。
従来のパッケージに比べてマザーボード上に占める面積が小さく，今後の主流となると見られている。
Pentium 4 1.6/1.8GHz
2001年７月２日発表。
共に，0.18μm プロセスルールで製造され，パッケージは PGA 423。
SSE 2，NetBurst マイクロアーキテクチャ，400MHz システムバスなどの特徴は従来通り。
1.8 GHz のパフォーマンスは，SPECint2000 で 596，SPECfp2000 で 618。
TDP は 1.6GHz 60.8W，1.8GHz 66.1W。
Pentium 4 2GHz
2001年８月27日，1.9GHz 版と２GHz 版が発表。
2GHz は2000年８月にデモが行われていた。
TDP は 75.3W。
Pentium 4 2.5/2.6GHz
2002年８月26日出荷，FSB は 400MHz。
Pentium 4 2.66/2.8GHz
2002年８月26日出荷，FSB は 533MHz。
Northwood ノースウッド
２GHz 以上で稼動するデスクトップ向け Pentium 4。
130nm プロセスで製造，トランジスタ数 5,500万。
FSB 400MHz，２次キャッシュ 512KB，SSE2 を実装。
Willamette よりプロセッサーサイズが10％小さく，消費電力も少ない。
Pentium 4 2.0A/2.2 GHz
2002年１月７日発表。
0.13μmプロセス，Northwood コアを採用。
Socket 478，２次キャッシ 512KB。
TDP は 2.0AGHz 52.4W，2.2GHz 55.1W。
Pentium 4 2.26/2.4/2.53GHz，FSB 533
2002年５月６日発表。
FSB 533MHz 以外の基本的な仕様は従来と同じ。
mPGA478ソケット，0.13μmプロセス，２次キャッシュ 512KB，コア電圧 1.5V。
300mmウエハによるラインで製造される。
Thermal Design Power 2.53GHz版 59.3W，以下 57.8W，56.0W。
Pentium 4 2.40C/2.60C/2.80C GHz
2003年５月21日発表。
Hyper-Threading テクノロジを採用し，FSB 800MHz に対応。
従来の FSB 533/400MHz 製品と区別するため，クロックの末尾に“C”が付与されている。
Pentium 4 3.06GHz
2002年11月14日発表。
デスクトップ PC 用 CPU として，初めて Hyper-Threading Technology を搭載し，また初めて 3GHz を越えた。
0.13μmプロセス，電圧 1.55V，TPD 81.8W，FC-PGA2 478-pin パッケージ。
Pentium 4 3.5GHz
2001年８月28日に試作品のデモが行われた。
今後 10GHz まで実現するらしい。
Pentium 4 3.0GHz FSB 800MHz
Northwood コア，0.13μmプロセス，FSB 800MH。
NetBurst マイクロアーキテクチャがベースで，Hyper-Threading テクノロジに対応。
2003年４月，Intel ラボのテストにより不具合が発見され，一時出荷が停止されていたが，マザーボードの BIOS アップデートにより対応が可能となり出荷が再開された。
Pentium 4 3.20GHz
2003年６月23日発表，Northwood コア，内部倍率 16倍，製造プロセス 130nm，コア電圧 1.550V，平均コア電圧 1.378V，TDP 82.0W。
２次キャッシュ 512KB 搭載，FSB 800MHz，Hyper-Threading テクノロジ対応。
Pentium 4 Extreme Edition 3.20GHz
2003年11月発売，ゲームユーザや高性能を求めるユーザ（Enthusiasts）向け。
130nm プロセス，L2 キャッシュ 512KB，L3キャッシュ 2MB（オンダイ），FSB 800MHz。
Hyper-Threading テクノロジに対応し，Intel 865/875 チップセットファミリに対応。
ベンチマークソフト SPECint_base2000 で 1,583ポイント，SPECfp_base2000 で 1,474ポイント を計測。
Pentium 4（Northwood） 3.40GHz
2004年２月発表。
512KB の２次キャッシュをダイ上に備え，Hyper-Threading テクノロジをサポートし，NetBurst マイクロアーキテクチャを強化したほか，ストリーミング SIMD などの命令セットを新たに13追加し，3D およびマルチメディア機能を向上。
Pentium 4（Northwood） 3.40GHz Extreme Edition
追加で 2MB のダイ上３次キャッシュを加えてた，ハイエンドのゲーマーやパソコンのパワーユーザー向け。
Pentium 4 Extreme Edition(XE) 3.40GHz
2004年６月22日発表，Prescott コア。
パッケージLGA 775，FSB 800MHz，L2 キャッシュ 512KB，L3キャッシュ 2MB。
Pentium 4 Extreme Edition(XE) 3.46GHz
2004年11月１日発表，Gallatin コア，製造プロセスルール 0.13μm，L2キャッシュ 512KB，L3キャッシュ 2MB。
FSB 1,066MHz，Hyper-Threading 対応，LGA775 パッケージ。
Pentium 4 Extreme Edition 3.73GHz
2005年２月21日発表。
90nm プロセスを採用し，FSB 1,066MHz。
L2 2MB で L3 非搭載。
対応チップセットは Intel 925 XE Express。
Pentium 4 5xxシリーズ
2005年５月４日，EM64T 機能を搭載すると発表。
６月10日以降の出荷分で，プロセッサ・ナンバの下一桁が Pentium 4 571 のように 0 」から 1 になる。
CPU ID は現行の E-0 ステッピングと共通。
2005年８月22日，LGA775パッケージのPentium 4 521(2.80GHz)/531(3GHz)/541(3.20GHz)/551(3.40GHz)のステッピングが E-0 から G-1 に変更されると発表。
CPU IDが「0xF41h」から「0xF49h」へ変更され，これまでAMD64命令集に存在していたが，EM64TでサポートされなかったLAHF(Load Status Flags into AH Register)/SAHF(Store AH into Flags)命令が追加される。
部品接合部(2nd level interconnect)が鉛フリー/RoHS準拠となり，ヒートスプレッダにはJESD97ガイドラインに基づき鉛フリーのマークが記される。
従来のE-0ステッピングとピン互換だが，BIOSのアップデートは必要。
Pentium 4 560(3.60GHz)/550(3.40GHz)/540(3.20GHz)/530(3GHz)/520(2.80GHz)。
2004年６月22日発表，Prescott コア。
パッケージLGA 775，FSB 800MHz，L2 キャッシュ 1MB。
Pentium 4 570J 3.80GHz
2004年11月15日発表。
Prescott コア，製造プロセス 90nm，L2キャッシュ 1MB，FSB 800MHz，パッケージ LGA775。
NX bit 対応モデルのみ。
Pentium 4 630/640/650/660
2005年２月21日発表。
クロックはそれぞれ 3.00/3.20/3.40/3.60GHz。
プロセスルールは Prescott と同じ 90nm だが，L2 キャッシュ容量が 2MB へ倍増。
省電力技術『拡張版Intel SpeedStepテクノロジ(EIST)』を搭載。
CPU 負荷が低いときは常に2.8GHzの最低周波数で動作し，負荷が高まると3.2GHzへ(630除く)，最高負荷時は3.4GHz(650)，ないし3.6GHz(660)へと周波数が上昇する(640/630除く)。
TDP は 660 が 115W，そのほかは 84W。
ダイサイズは135平方mm，トランジスタ数は1億6,900万個。
対応チップセットは Intel 925/915 Express。
Pentium 4 662
2005年11月14日発表，クロック 3.60GHz。
90nmプロセス，L2キャッシュ 2MB，FSB 800MHz，LGA775。
Hyper-Threading，Enhanced SpeedStep，EM64T，Execute Disable Bit などをサポート。
インテル バーチャライゼーション・テクノロジを搭載し，ハードウェアによる仮想化技術をデスクトップ PC 向けに実現する。
Pentium 4 672
2005年11月14日発表，クロック 3.80GHz。
90nmプロセス，L2キャッシュ 2MB，FSB 800MHz，LGA775。
Hyper-Threading，Enhanced SpeedStep，EM64T，Execute Disable Bit などをサポート。
インテル バーチャライゼーション・テクノロジを搭載し，ハードウェアによる仮想化技術をデスクトップ PC 向けに実現する。
Pentium 4
Pentium 4 631/641/651/661 開発コード『Cedar Mill』
2006年１月21日発売。
65nm プロセス，クロックはそれぞれ 3/3.2/3.4/3.6GHz。
FSB 800MHz，2次キャッシュ2MB，EM64T，Hyper-Threading Technology サポート。
2006年１月31日，ステッピングを B-1 から C-1 に，CPUID を F62 から F64 に変更。
Enhanced HALT State と Enhanced Intel SpeedStep Technology が有効となる。
Mobile Pentium 4-M
Pentium 4 のモバイルチップ。
2002年３月４日発表。
クロック 1.6/1.7GHz。
NetBurst アーキテクチャを採用し，0.13μmプロセスで製造。
トランジスター 5,500万個，L2 キャッシュ 512KB。
FSB 400MHz。
既存の省電力技術に加え，拡張版 Intel SpeedStep 技術の採用で，消費電力は平均で 2W 未満，最大 30W ?。
最高性能モードでは 1.7/1.6GHz（内部コア電圧 1.3V），バッテリ駆動モードでは 1.2GHz（内部コア電圧 1.2V）で動作する。
当初はハイエンドのノートパソコンに導入される。
これを搭載したノートのバッテリーはこれまでより大型で重いものになるようである。
そのため，２ないし３スピンドルのマシンにしか搭載されない。
発売当初，比較的高価だったことが普及を妨げた，一部のメーカーでは価格を抑えるために，デスクトップ用の Pentium 4 を搭載した。
インテルは対策として2002年４月にはクロック速度も価格も下げた 1.4/1.5GHzを発表した。
1.4/1.5/1.8GHz
2002年４月23日追加。
クロック以外の仕様は従来通り。
0.13μmプロセス，NetBurst マイクロアーキテクチャ，FSB 400MHz，L2キャッシュ 512KB，拡張版 SpeedStep テクノロジ，Deeper Sleep モードなどはそのまま。
チップセットは従来どおりIntel 845MP が組み合わされる。
1.9/2GHz-M
2002年６月26日発表，Northwood コア，0.13μプロセス。
FSB 400MHz，内部コア電圧1.3V，SSE2 対応。
２次キャッシュ 512KB。
いずれもバッテリーモードでは 1.2 GHz。
TDP 32W，電圧は 1.3V，バッテリーモード 1.2V。
Mobile Pentium 4-M 2.2GHz（バッテリーでは 1.2GHz）
2002年９月16(18?)日発表。
製造プロセス 130nm，L2 キャッシュ 512KB，FSB 400。
Mobile Pentium 4 プロセッサ 2.40GHz - M
2003年１月発表。
動作クロック（最高性能モード 2.4GHz/バッテリモード 1.2GHz），FSB 400MHz，L2キャッシュ 512KB。
Mobile Pentium 4 processor-M 2.5GHz
2003年４月18日発表。
ストリーミング SIMD 拡張命令２をサポートし，L2 キャッシュ 512KB，FSB 400MHz。
Mobile Pentium 4-M 2.60GHz
2003年６月11日発表，このシリーズの最終。
Mobile Pentium 4 518/532/538
2004年５月30日発表。
いずれも90nmプロセスルール，クロックはそれぞれ 2.80/3.06/3.20GHz。
Mobile Pentium 4 2.40/2.66/2.80/3.06GHz
2003年６月11日発表。
モバイル Pentium 4-M とは異なる CPU で，デスクトップ用 Pentium 4 をモバイル向けに改良したもの。
パッケージは FC-PGA2 478 ピン，モバイル熱設計ガイドラインが用意され，拡張版 SpeedStep テクノロジ，Deep/Deeper Sleep などのモバイル向け機能が搭載。
FSB 533MHz，HT テクノロジには対応しない。
Mobile Pentium 4 548
2004年９月28日発表。
動作周波数3.33GHz，製造プロセスルール 90nm，FSB 533MHz，L2キャッシュ 1MB。
Hyper-Threading，SSE3 に対応。対応チップセットは Intel 852GME/PM。
HT テクノロジ モバイル Pentium 4
Intel が2003年９月に発表した，Hyper-Threading テクノロジに対応した CPU。
2.66/2.80/3.06/3.20GHz版を発表。
SpeedStep テクノロジ， Deep Sleep，Deeper Sleep など電力管理機能を強化し，NetBurst マイクロアーキテクチャーを基盤に，Intel 852GME，Intel 852PMチップセットに対応，FSB 533MHz，L2キャッシュ 512KB。
平均消費電力はいずれも3W以下，内部コア電圧は 3.20/3.06GHz が 1.55V，2.80/2.66GHz が 1.525V。
バッテリ・モードでは，すべてのモデルで，内部コア電圧 1.20V，クロック 1.60GHz。
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