受到 AMD Athlon64 系列处理器在桌面平台上越来越大压力的 Intel 显然加速了新产品上市步伐，在 Prescott 核心 Pentium4 处理器频率停止在 3.8GHz 、 FSB 也止步于 1066FSB 之后， Intel 放弃了在单处理器方面与强悍的 Athlon64/Athlon64 FX 的性能竞争，即使 915/925 Express 的综合特性超过 K8 系列的任何单处理器平台、即使 Pentium M 系列处理器能够抗衡 Athlon64 的高速，任凭 AMD 将推出登峰造极的 Athlon64 FX57 ，这个巨人都不想在传统的单核心处理器上面再继续纠缠了。 Intel 在去年大刀阔斧的将 x86 架构的桌面 / 工作站 / 服务器全面引入 PCI Express/DDR2 的新领域之后，这次又率先把双核心技术推向前台，虽然 AMD 在这个方面较早作出努力（至少对外界的宣称是），但成品化的速度 Intel 终于抢在了前头。像每次新品放出一样， Intel 带来的还有全新逻辑芯片组，于桌面系统上便是更快速的 MCH 和更强大的 ICH ，它们被称作 945/955 Express 和 ICH7 。
Pentium D 820
Intel 在 IDF2005 上公开了大量的双核心处理器信息，从桌面到企业级以及移动领域都有涉及，产品类型也一如既往的多。最先成品化的是定位在新一代桌面平台的 Pentium D 处理器，它基于集成了两个 1MB L2 Cache Prescott 核心的 SmithField ，仍然算是 NetBurst 架构的延续。
首先把最新的 x86 处理器技术直接应用在桌面级产品上的做法对于 Intel 近年中尚属首次，读者应该能够记得几年前的 Pentium Pro 和后来的超线程（ Hyper-Threading ）技术都是率先在工作站 / 服务器系统内应用一段时期才下放到桌面 CPU 上来提升它们的性能，而目前的 x86 工作站 / 服务器处理器仍然是单核心的 Nocona Xeon 而已，停留在 Socket604 的插针式接口，桌面 CPU 就已经出现了第二代的 LGA775 产品，还领先的集成了两个物理核心。
英特尔在 3 月份公布的 Pentium D 处理器技术细节，它和目前的 Prescott 核心处理器一样使用 90 纳米技术制造，集成了 2 亿 3 千万的晶体管，核心顶面积也达到了 206 平方毫米。他的技术支持特性根 Pentium4 近似：支持 EM64T 64 位扩展， Execute Disable Bit 以及 EIST （增强 Intel SpeedStep ），但是每个核心的 Hyper-Threading 被屏蔽掉（开启 HT 的 SmithField 处理器被定为更高，称作 Pentium X ），操作系统仍会将 Pentium D 识别成类似 HT Pentium4 一样的双处理器，只不过现在是真正的两个处理器核心，而不是 HT 支持下的双逻辑处理器了。 Pentium D 系列共有 3 个型号，分别是 Pentium D 820 （ 2.8GHz ）、 Pentium D 830 （ 3.0GHz ）和 Pentium D 840 （ 3.2GHz ） , 最高频率只达到 3.2GHz 而远低于 Pentium4 系列的 3.8GHz ，在单个核心近乎相同的架构前提下，可以预见 Pentium D 840 在单任务 / 不支持多处理器的应用环境下肯定要比 Pentium4 570 这样的产品来的慢。
和 Hyper-Threading 比较，物理双核心无疑占有性能上的优势。超线程是同时多线程技术 (SMT) 的一种，这种技术可经由复制处理器上的结构状态，让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源。以上图形说明超线程与传统多重处理器的差异性。左边的组态显示具有两个实体处理器的传统多重处理器系统。每个处理器都有其各自独立的执行资源及结构状态。右边的组态则表示配有超线程技术的处理器，处理器上的结构状态都被复制，但他们仍共同使用一组执行资源。由于物理双核心的实际状况基本和双处理器的情况相同，因此和超线程单处理器相比，有双倍的执行资源，较为繁重的多任务下性能将会得到有效改善。
配置物理双核心的单处理器，系统的状态很类似于关掉 HT 功能的双 Xeon 的典型工作站平台， MCH 没有区别的和这两个 Core 通信，两个核心也将共享内存带宽。
去掉金属散热顶盖的 Pentium D 处理器，核心顶面积确实有点夸张。包含两个 Prescott 核心的 Pentium D 的制造成本也急剧升高，因其成品率较单个核心的产品相差较大。
上图是笔者拿到的 Pentium D 820 工程样品，马来西亚工厂封装。 “HH80551” 是其核心 SmithField 的代号， “PG” 表示 800FSB ，最后的 “0721M” 则意味着它是 2.8GHz 的主频， L2 Cache 容量为 2MB 。我们能够回忆 Pentium4 5 系列和 6 系列的标识代码为 “JM80547” ，类似的 “PG” 和 “PH” 分别表示 800FSB 和 1066FSB ，主频代码从 2.8GHz 到 3.8GHz 分别为 2.8GHz-072 、 3.0GHz-080 、 3.2GHz-088 、 3.4GHz-096 、 3.6GHz-104 和 3.8GHz-112 。
Pentium D 处理器使用 LGA775 型接脚，物理形式与 Pentium4 5 系列和 6 系列相同，对应核心位置的处理器底部贴片电容元件数目有所增加，排布方式也发生了变化。上图左为 Pentium D 820 ，右为 Pentium4 630 。
CPU-Z 最新版本 1.28 可以正确识别 SmithField ，测试的这枚 Pentium D 820 真实规格和 Intel 早先放出的消息完全一致。可以看到， Pentium D 820 的每一个核心跟去掉 HT 功能的 Pentium4 520J 并无区别，包括 800FSB 、 16KB L1 数据缓存、 12KB L1 指令缓存和 1024KB L2 缓存，其他 Prescott 核心的特性都有所保留，典型的有超长的 31 段流水线、相对于 Northwood 改进过的分支预测结构和调度。
Intel 对 Pentium D 820 的标称 L2 cache 容量将是 2MB ，应该明确这个 2MB 跟 Pentium4 6 系列的 2MB 并不相同，它是各 50% 处于每个 Prescott 核心内并仅被这个核心独享的 cache ，另一个核心需要存取这一部分 cache 内的数据时是需要通过 MCH 来完成的
测试中把 Pentium4 560 工程样品和 Pentium4 630 工程样品设置成 200MHz*14 模式以保持和 Pentium D 820 同频，同时开启超线程功能； Pentium4 630 和 Pentium D 820 关闭 XD Bit 特性；内存部分设置为 DDR2-533 。
测试软件相关
项目 版本及细节设定 ContentCreationWinstone2004 version1.0 PCmark04 PRO version1.2.0 SYSmark 2004 version1.0 with patch2 CINEBENCH 2003 -- PCmark04 PRO version1.2.0 SiSoftware Sandra Professional version2005.2.10.50 Xmpeg 5.0.3 build 5.0.8.84 、使用一个 Mpeg2 文件以 1500bps 码率压缩成 Mpeg4 文件，编码器使用 DivX Pro DivX Pro version5.1.1 SuperPI -- WinRAR vesion3.10 、压缩总计 1.84GB 容量的 4815 个文件 3Dmark03 build360 3Dmark05 vesion1.2.0 Aquanoxmark3 注册版本、关闭声音、细节最高 Half-Life 2 version1.0.1.0 、画面特效及细节最高、测试使用一个录制的 chapter6 场景 DEMO DOOM3 version1.0.1262 、关闭声音、画面特效及细节最高、使用自带 DEMO1 测试 SPECviewperf version8.0.1 、测试全部八个子项目
除了单个软件测试，还进行了视频压缩和 3D 游戏应用的同部运行测试来模拟典型桌面多任务真实的情况。
成绩
Pentium D 820 Pentium4 620 Pentium4 520 PCmark 2004 Pro Score 5826 4508 4500 CPU 5549 4316 4268 Memory 4583 4681 4619 Graphics 6757 6715 6716 HDD 5633 5479 5612 SiSoftware Sandra 2004 CPU Arithmetic Benchmark Dhystone ALU 15173 MIPS 8219 MIPS 8174 MIPS CPU Arithmetic Benchmark Whetstone FPU / iSSE2 4022 / 6931 MFLOS 3431 / 5850 MFLOS 3329 / 5745 MFLOS CPU Multi-Media Benchmark Integer x8 iSSE2 31572 it/s 20078 it/s 19761 it/s CPU Multi-Media Benchmark float-point x4 iSSE2 37265 it/s 26618 it/s 26400 it/s Memory Bandwidth Benchmark Memory Int ALU Buffered 4878 MB/s 4849 MB/s 4780 MB/s Memory Bandwidth Benchmark Memory Float FPU Buffered 4875 MB/s 4831 MB/s 4784 MB/s Memory Bandwidth Benchmark Memory Int ALU Unbuffered 2433 MB/s 2424 MB/s 2316 MB/s Memory Bandwidth Benchmark Memory Float FPU Unbuffered 2468 MB/s 2454 MB/s 2402 MB/s File System Benchmark Drive Index 56 MB/s 56 MB/s 56 MB/s CINEBENCH 2003 CPU Benchmark Rendering 1CPU 106.7" 107.4" 106.9" CPU Benchmark Rendering 2CPU 56.9" 89.3" 89.6" SYSmark 2004 Rating 216 188 182 Internet Content Creation Overall 245 190 185 3D Creation 220 184 182 2D Creation 280 225 212 Web Publication 240 166 163 Office Produtivity Overall 191 186 179 Communication 219 203 203 Document Creation 182 183 171 Data Analysis 174 172 165 Content Creation Winstone 2004 Score 29.0 27.4 27.1 SuperPI 838 万位 8'34" 8'45" 8'38" WinRAR 3.0 elapsed time 23'32" 22'49" 22'58" Xmpeg 5.0.3 with DivX Pro 5.1.1 codec elapsed time simple 11'37" 13'56" 14'04" elapsed time 3D game running 13'52" 22'30" 22'47" 3Dmark03 1024*768*32bit simple Overall 10286 10475 10301 CPU Test1 93.5 fps 95.1 fps 89.3 fps CPU Test2 15.4 fps 14.4 fps 13.7 fps 1024*768*32bit video encoding Overall 9709 8277 8189 CPU Test1 71.7 fps 47.7 fps 44.6 fps CPU Test2 10.5 fps 6.6 fps 5.8 fps 3Dmark05 1024*768*32bit simple Overall 4793 4726 4717 CPU Test1 2.5 fps 2.2 fps 2.0 fps CPU Test2 4.1 fps 3.5 fps 3.4 fps 1024*768*32bit video encoding Overall 4622 3687 3463 CPU Test1 1.6 fps 1.1 fps 1.0 fps CPU Test2 2.3 fps 1.5 fps 1.4 fps Aquanoxmark3 1024*768*32bit*4xAF simple GFX 57.1 fps 56.8 fps 56.2 fps CPU 8382 8368 8209 1024*768*32bit*4xAF video encoding GFX 47.7 fps 35.4 fps 34.7 fps CPU 6100 4823 4717 Half-Life 2 1024*768*32bit simple 102.4 fps 104.8 fps 100.3 fps 1024*768*32bit video encoding 76.1 fps 58.0 fps 52.7 fps DOOM3 1024*768*32bit simple 72.0 fps 72.6 fps 71.1 fps 1024*768*32bit video encoding 68.4 fps 45.1 fps 44.2 fps SPECviewperf 1280*1024*32bit 3dsmax-03 13.51 13.20 13.35 catia-01 10.95 10.71 10.68 ensight-01 16.32 15.97 15.91 light-07 9.518 9.258 9.415 maya-01 14.94 14.79 15.00 proe-03 14.00 13.68 13.67 sw-01 11.66 11.41 11.36 ugs-04 11.60 11.25 11.51
Pentium D 820 在绝大多数项目中拿到了第一名。
整机性能、 CPU 单项性能以及多媒体性能测试中，双物理核心的 Pentium D 820 占有很大优势。其中领先幅度较大的包括《 Sandra2005 》的 CPU Benchmark 、《 Sysmark2004 》的 Internet Content Creation 部分、《 PCmark04 》的 CPU 部分、《 CINEBENCH2003 》的 CPU 渲染和 Mpeg2 转 Mpeg4 的视频压缩。《 CINEBENCH2003 》的双 CPU 渲染模式较 HT Pentium4 快 33 秒，视频压缩快了大约两分钟。
3D 游戏性能方面 Pentium D 820 让人失望，其实这也在预料之中，早先的测试也显示双 Xeon 的系统玩起游戏来不会比同频的 Pentium4 系统更高速，单核心、 2MB L2 Cache 的 Pentium4 620 在这个应用自中微弱超出其他两块 CPU 。
在娱乐显卡配合下，基本的专业 3D 应用里 Pentium D 820 稍快于两款单核心处理器，由于缺乏专业 3D 绘图卡，这部分的比较并不很具有可参考性。
最让人兴奋的测试部分是视频压缩和 3D 游戏的同步进行， Pentium D 820 在这类真是应用中显示出威力！持续在前台运行 3D 游戏情况下，后台的视频压缩时间比单独压缩延长了 19.4% ，前台的 3D 游戏速度仅平均降低为单独运行下的 90% ；而对应的 Pentium4 处理器，视频压缩时间延长了 61.9% ， 3D 游戏速度平均降低为原来的 60% 。
最后
Pentium D 的系统使用起来更像一部配置了双 Xeon 处理器的工作站，强调多任务下的强健性和极快的 CPU 运算能力。以这种 CPU 组建起来的 PC 比较适合作为具有多部 PC 家庭里的数字中心，它能够支撑多个应用的同时启动；当然这种 PC 也很适合视频处理工作者， Pentium D+945/955 Express 系统的组建成本比 Xeon+E7525 要低得多，性能上却相当接近。不过如果你是打算用这种又新又贵的处理器来做你高速游戏 PC 的心脏，它的表现恐怕有点对不起你付出的大把银子了。
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