更进一步Intel下一代处理器Nehalem解析

    Nehalem会是一种注重可伸缩性的架构。它不仅可以根据需要动态地管理核心、线程，同时可以根据需要变得很复杂，可以满足高性能计算的要求。此外，Nehalem还增强了缓存的共享性以及能源管理特性，并再次提供了超线程技术。而Nehalem最令人印象深刻的就是可扩展性了，这个特性由两部分组成：Intel Quickpath Aritecture快速路径架构和Integrete Memory Controller集成内存控制器。

    QuickPath总线技术

    QuickPath主要是用来实现芯片之间的直接互联，避免通过FSB连接到北桥的麻烦。在QuickPath采用的单条点对点模式下，它的总线致据吞吐量可达32GB/s。它支持多条系统总线连接，并且频率上具有可变性，根据系统各个子系统对数据吞吐量的需求，每条系统总线连接的速度也能升降自如。Intel使用的是四路加一路QPI互连方式(四路针对处理器设计，一路针对I/O设计)，为了降低QuickPath总线的延迟，Intei打算在四路处理器以上的系统中使用一种叫做粘贴缓存的技术，依靠更大容量的二级高速缓存来存储南桥和北桥的数据，避免资源浪费。

    整理内存控制器

    Intel处理器向来以超高的内存利用效率著称，但现有Intel处理器架构更关注于指令执行引擎和缓存架构，以便在单线程应用中提高性能，但这也导致了内存带宽局限性对平台整体性能的影响。所以为了更高提升数据处理效率，英特尔也将像AMD一样，在处理器内部集成内存控制器(IMC)。QuickPath总线和[MC结合、可以让Intel更轻松地扩展多路系统和高性能计算应用。第一代采用QuickPat总线的Nehalem集成了三通道的DDR3内存控制器，这样在搭配DDR31066的情况下，每个处理器自己就能得到25.6GB/s的内存带宽。

    性能上的迅猛提升

    Nehalem将支持类似HyperThreading的SMT技术，多线程运算效能比Penryn架构高出1.2到2倍、而且Nehalem在相同功耗下的效能也比Pemyn提升了近30%。

Nehalem还有七组新增的ssE4.2指令，主要是强化Database(数据库)作业，并加速数据传输效率。同时由于Nehalem采用了模块化架构设计，可以自由选择组成双、四、六、八核心型号。每个内核部拥有与当前Penryn架构相同的64KB一级缓存，指令与数据部分各32K。此外，每个核拥有单独的256KB的L2缓存，所有核共享8MB L3缓存。

    三大系列齐上阵

    针对桌面处理器市场，未来45nm Nehalem将根据高端、中端和低端市场推出相应的产品。

    其中已知的高端产品是四核心的“Bloomfield”。它采用LGA1366接口，集成三通道DDR3内存控制器，采用QuickPath直连总线。通过QuickPath总线与Bloomfield搭配的芯片组也有很明显的变化。北桥“Tylersburg-DT”支持两个全速PCI-E 2.0x16插槽，另外MCH(内存控制器)将改名为“IOH”(输入输出控制器)，而系统南桥则变成了新一代的“ICH10”。

    Nehalem中端主流部分交给了“Lyrmfield”。它仍是四核心。但改为LGAll60接口，DDR3内存控制器仅为双通道，PCI-E 2.0控制器从芯片组转移到处理器内部，但仅能支持一条PCI-E×16插槽。最低端的“Havendale”和Lynnfield一样是LGAll60接口，但只有两个核心。可它却是Intel首款集成GPU核心的处理器，同时龊供PCI-E 2.Oxl6通道供用户升级独立显卡。