Pentium 4（ペンティアム・フォー）は、インテルが製造したNetBurstマイクロアーキテクチャに基づくx86アーキテクチャのマイクロプロセッサ(CPU)に付された商標である。集積トランジスタ数は4200万。最初の製品は2000年11月20日に発表されその当初は単一の商品名と目されていたが、その後も後継のプロセスルールで製造および販売展開され、製品シリーズを指すブランドになった。そのため、同じくPentium 4を冠するCPUであってもプロセスルール（すなわち製品世代）によって性能が大きく異なる。それら製品世代を区別して指す場合には、自作パソコンユーザーは、インテルが用いた社内開発コードネームをそのまま用いることが多い。本項でも以降の節では開発コードネームを見出しに用いる。2000年11月20日にリリースされた第一世代のPentium 4である。180nmプロセスルールで製造され、256KBのL2キャッシュメモリを持つ。当初はサポートするチップセットが、高価なRDRAMしか利用できないIntel 850チップセットのみで、Pentium 4に128MB分（64MBが2枚）のRIMM（RDRAMモジュール）を安価なPC-133 SDRAMと同等価格で同梱するなどの様々な販促活動を行ったが、あまり普及しなかった。このため、インテルは安価なPC-133 SDRAMが利用可能なIntel 845チップセットを止む無く発売した。なお、Intel 865系以降のチップセットはWillametteに対応していない。開発コードネームはウィラメット川からとられた。発売当初はSocket 423を採用していたが、後にSocket 478を採用し、これが主流となる。2002年1月8日にリリースされた第二世代のPentium 4。Willametteのルビーをそのまま130nmプロセスルールで製造した製品。製造プロセスの微細化による消費電力低減とL2キャッシュメモリの倍増（256KBから512KB）による多少の性能向上を実現している。最大動作周波数は2004年2月販売開始品にて3.4GHzを達成した。2002年11月にはXeonプロセッサに引き続きハイパースレッディング・テクノロジー（HT:Hyper-Threading Technology、同時マルチスレッディング）が利用可能なPentium 4がリリースされた。このHTに対応したチップセットとしてIntel 865/875シリーズが開発された。後継製品Prescottに比して発熱量と処理能力のバランスが良いとされ日本の自作パソコンユーザーにはPrescott登場後も根強い人気があったが、2005年3月をもって製造を終了した。2004年1月1日にリリースされた90nmプロセスで製造される第三世代のPentium 4。L1データキャッシュを16KBに増量し、L2キャッシュメモリを1MBに増量し、さらなる高クロック化を想定してキャッシュアクセスのレイテンシとパイプライン段数を増加している。パイプライン段数の増加による性能低下を抑えるため、間接分岐予測ユニット追加及び、トレースキャッシュBTBエントリー数の増量による分岐予測精度の向上、ストア － ロード・フォワーディングの強化、ハードウェアプリフェッチの強化などを行っている。このような改良を行ったものの、パイプラインの段数増加によって、1サイクルあたりの平均処理命令数は低下するため、同じ最大動作周波数のNorthwoodと比べると僅かながら性能は劣る。SSE2の拡張版にあたる「ストリーミングSIMD拡張命令3 (SSE3)」の他、一部製品ではバッファオーバーランを利用した攻撃プログラムの実行を防止する「エグゼキュート・ディスエーブル・ビット（XDビット）」や、AMD64互換の64ビット拡張である「Extended Memory 64bit Technology（EM64T、のちのIntel 64）」といった機能が追加されている。初期の製品では従来のSocket 478に対応する製品も投入されたが、発売早々に775接点のLGAパッケージを採用するLGA775に移行している。LGA775はとも呼ばれている。このTは次世代Pentium 4として開発していたTejas（後述）に由来する。Tejasではより消費電力が増えることから、電源供給ラインのコンタクト数を増加する目的でSocket Tの採用が予定されていたが、Prescottで既に同程度の消費電力になってしまったことに対する措置である。Prescottコアで発生したプロセッサの消費電力と発熱の問題を受けインテルはロードマップを大幅に変更した。以降、従来の動作クロックそのものの向上を重視する戦略から、1サイクルあたりの性能の向上を重視する方向へと開発方針を転換している。その時期を同じくして、製品名称に最高動作クロックを付けることを止め、代わりにプロセッサー・ナンバーを導入している。対応するインテル チップセットは、である。2005年2月20日にリリースされた第四世代のPentium 4。開発を中止したTejas（後述）の代替として、上位製品であったXeonシリーズのうち、2次キャッシュメモリを2MB実装した製品を流用して商品化した。Prescottとの比較では、2次キャッシュメモリを1MBから2MBへ倍増し拡張版 Intel SpeedStep テクノロジ(EIST:Enhanced Intel SpeedStep Technology)に対応させたものと考えてよい。XDビットも実装された。プロセッサー・ナンバーは600番台となる。また、コンピュータの仮想化技術であるインテル バーチャライゼーション・テクノロジーを実装した製品（プロセッサー・ナンバーは6x2）も発表された。対応するインテル チップセットは、である。当初第五世代のPentium 4として開発されていたが、リーク電流増大による過大な自己発熱に起因する排熱（放熱）困難が解決できず開発中止になった。インテルによるロードマップ「開発途上の製品」では、2つの物理コアそれぞれに2つのスレッドを処理させると見られるダイアグラムが示されていた。Hyper-Threadingにより2スレッド処理が可能な2コアによる4スレッドの同時処理が可能なクラスタ構成になっていたと考えられる。当時のCPU開発担当者などによる説明では、本来の処理を行うプログラムを処理する本スレッドにヘルパースレッドと呼ばれる補助スレッドを並行して走らせることで、本スレッドの処理内容を前もってヘルパースレッドが処理を行い、本スレッドのコードをヘルパースレッドが解釈してマイクロOps化してトレースキャッシュメモリに充填し、データなどは前もってメインメモリからキャッシュメモリにデータをコピーさせ、それによってパイプラインストールの時間および回数を軽減することで処理性能を向上させる予定であったと考えられる。Tejas開発中止の代替として、市場への新製品投入スパン維持をPrescott-2Mが担い、製品ラインナップ上Tejas同等の性能製品としてPentium Dが開発着手された。2006年1月5日にリリースされた第五世代のPentium 4。CedarMillはTejasの製造プロセスルールを微細化したものとして計画されていたが、Tejasが開発中止となったためPrescott-2Mをそのまま65nmプロセスルールに微細化したものに変更された。性能や機能はPrescott-2Mと同等で、プロセッサー・ナンバーも同等性能のPrescott-2Mよりも1大きいものに留まっている。Pentium Dの下位製品として位置付けされた。Prescottと同じく消費電力は多かったが、後に改良によって他社製品と特に変わらない程度まで低下している。その上価格もPrescottより大きく引き下げられており、コストパフォーマンスが高い商品となった。しかし事実上の後継製品であるIntel Core 2への市場移行を速やかに促すべく、大きく宣伝されることは無く終息を待つこととなる。ステッピング（製造プロセス・ルール改訂）によって消費電力が大きく引き下げられた物は、Prescottに比べて優れたオーバークロック耐性を持つ事が知られている。対応するインテル チップセットは、である。

出典:wikipedia