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2008年度评测报告:深入Nehalem微架构

初代Core架构:Banias Pentium M

   Core架构具有一个移动计算的起源,它源自Banias Pentium M处理器,Pentium M处理器是以色列(Israel)的海法(Haifa)研究中心专门针对笔记本电脑的产品,特点是高效、低耗。时值2004年,开发NetBurst架构的美国德克萨斯州(Texas)的奥斯丁(Austin)设计团队尚在设计Tejas(Prescott的下一代)。很快NetBurst失败,Core架构被扶正,之后迅速地成为Intel的主要架构,产品开始扩展到桌面乃至服务器产品线(很可怕地,Austin设计团队被分派去设计一个极低功耗的CPU,就是后来的Atom凌动处理器)。


Harpertown是基于45nm Penryn的四核Xeon DP处理器

  Core架构无疑很成功,然而随着时间的流逝,如古老的双核设计(4核是两个双核粘在一起,6核则是三个双核粘结)、过时的FSB总线以及没有充分为64位计算准备等等,让其无法获得很好的伸缩性,难以未来需要高性能多处理器需求的企业级市场。此外,在NetBurst架构上耗资了数亿美元的HTT超线程技术也没能得到体现,Intel需要制作一款新的处理器产品来满足未来的需求。

  Intel对Core架构作出了改动,首先它将原来的架构扩展为原生4核(甚至6核、8核)设计,并为多核的需要准备了新的总线QPI来满足巨大的带宽需求,结果就是Nehalem内核。Nehalem内核还采用了集成内存控制器的设计,也是为了满足多核心巨大的带宽需求。


4核心Nehalem: Core i7处理器晶元图


4核心Nehalem: Core i7处理器的一些简要参数

  除了采用原生多核的设计外,Nehalem还融合了NetBurst架构的超线程技术以提高性能。超线程技术是Hillsboro团队基于NetBurst架构设计的,最先在Xeon处理器上得到应用并延伸到桌面的Pentium  4处理器。Core 2架构则一直没有应用超线程技术,部分地是因为要用到的架构上需要进行不少的修改和测试工作。当时Core 2并没有这样的美国时间来做这样的事,现在他们终于有空了。

 

Nehalem的超线程技术就是NetBurst超线程技术的升级版本,和Atom和Itanium的超线程技术都不同

 

Nehalem超线程技术的实施细节
 

  超线程技术可以通过很少的代价提升并行应用的性能特别是在服务器领域,因此Nehalem在服务器领域的能力将会再一次得到提升,即使是没有考虑到后面介绍的微架构方面的改进的情况下。    


     CPU-Z 1.48可以正常识别出桌面版Nehalem——Core i7 940的详细信息

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