【IT168评测中心】Intel推出新的Nehalem架构已经有近一年的时间了，作为一款新架构的处理器，Nehalem目前仍然是出于“非全线推出”的状态，其产品线在笔记本系列、桌面系列乃至服务器系列都尚有一些“空白”。不过，在已经推出的产品线上，Nehalem都获得了很大的成功。
Nehalem Xeon 5500系列处理器
4核心Nehalem处理器晶元图
Nehalem自从3月底推出服务器产品线的Nehalem-EP处理器（附带平台）后，我们已经有了相当多的Nehalem-EP评测，对这款处理器也有了很详细的理解，不过，出了服务器之外，在企业级别应用上还有一个领域，Nehalem也为其“定制”了一个系列处理器产品，这就是工作站应用，对应的Nehalem就是Nehalem-WS系列，WS就是Workstation工作站的意思。
Nehalem-EP/Nehalem-WS Xeon规格对照表
要理解一款处理器，可以先看它的规格表，同样，要知道Nehalem-WS是什么东西，通过规格对照表上就可以先有一个大概的印象，不过看完上表，能看出区别的人有几个？都举起手来……好吧，其实主要的区别没有在表格里面，请让我们细细道来。
Nehalem Xeon 5500处理器
我们还是先来继续看规格表，首先要了解Nehalem-WS具有两个系列：Nehalem-WS 1S和Nehalem-WS 2S，这很好理解，1S就是1 Socket，2S就是2 Socket，分别是一路处理器平台和二路（双路）处理器平台，这和Nehalem-WS的血缘兄弟都不同：桌面的Nehalem（Core i7，代号Bloomfield）只支持一路处理器，服务器用的Nehalem-EP（Xeon 5500系列，代号Gainestown）则全部都是二路处理器的型号。比较远的“近亲”Nehalem-EX（应该会被称为Xeon 7500系列，代号Becton）是八路处理器系列，当然Nehalem-EX也能支持更一般的四路处理器：
Nehalem-EP/Nehalem-WS Xeon规格对照表
虽然如此，Nehalem-WS的型号显然不多，总共只有四款：三款Nehalem-WS 1S，一款Nehalem-WS 2S。前三款是Xeon W3520、Xeon W3540、Xeon W3570，后一款是Xeon W5580，前者就是以前单路Penryn Xeon 33xx系列的Nehalem版本（Xeon 3xxx系列采用了桌面LGA775的接口）。虽然都顶着Xeon的名号，它们分别属于Bloomfield系列和Gainestown系列，仔细看看，它们的共同点很多，如都支持Turbo Boost/HTT、TDP都为130W，其中有几点要素很关键，我们先继续看：
Intel Core i7/Bloomfield规格表 | ||||
| 名称 | Core i7 920 | Core i7 940 | Core i7 Extreme 965 | Core i7 Extreme 975 |
| 系列 | Nehalem/Core i7 | Nehalem/Core i7 Extreme | ||
| 多处理器数量 | 1 | |||
| 频率 | 2.66GHz | 2.93GHz | 3.20GHz | 3.33GHz |
| QPI速率 | 4.80GT/s | 6.40GT/s | ||
| Turbo Boost | ○ | |||
| HTT(SMT) | ○ | |||
| 核心/线程 | 4/8 | |||
| L2缓存 | 4 x 256KB | |||
| L3缓存 | 8MB | |||
| TDP | 130W | |||
可见，Nehalem-WS 1S中的Xeon W3520、Xeon W3540和桌面的Core i7 920、Core i7 940貌似没什么区别？频率一样，QPI一样，缓存什么的都一样……接口也一样，支持的处理器路数也一样！Intel在玩马甲的游戏么？重点在下页。
在答案出现之前，要先了解一下Nehalem上实现了的一种新的能耗比控制技术：Turbo Mode，或者叫做Turbo Boosting，这种技术在笔记本上曾经出现过（2007年的Santa Rosa平台：Intel Dynamic Acceleration Technology英特尔动态加速技术）。作用就是当Nehalem一些核心处于空闲状态，被Power Gate关闭之后，剩余的核心可以动态提升频率以提升负载的响应能力。当然，在操作系统配合的情况下，也可能实现将其他核心上的进程迁移、集中到某一个或几个核心上，并关闭其他核心来降低功耗、提升负载响应能力。虽然目前看起来还没有什么操作系统很好地实现了该功能。
通常状态
例子：两个核心关闭，两个核心被Turbo Boost
如上图：关闭两个核心，剩下的两个核心提升了工作频率，降低了总功耗。实际上有点像一个官方的超频功能。
Core i7 Turbo Boosting
TDP允许的情况下，所有的核心都被Turbo Boost
并不是只有两个核的频率可以Turbo Boost，在所有核都繁忙的情况下，Core i7可以让所有的核心都提升频率，也就是说，这时候相当于一个2.80GHz的四核八线程Nehalem。在只有一个核繁忙的情况下，这个核可以提升到2.93GHz，也就是提升了2个倍频。
TDP允许的情况下，部分核心允许更进一步地Turbo Boost
作为比桌面系列更贵的产品，Xeon至强处理器在其他条件一致的情况下具有更多的增强功能，如Turbo Boost就是：它可以最多提升400MHz（单个或者两个核心），在所有核心都满负荷的时候，它们能让频率最多提升266MHz，是桌面系列的两倍。当然，这一些都需要TDP容许——也就是散热系统允许。
TDP（Thremal Design Power，热设计功耗）是一个很重要的要素，先看下图：
Intel Nehalem-EP/Nehalem-WS规格表
可以看出，不同TDP的处理器具有不同的Turbo Boost能力，最低的Xeon L系列只能提升133MHz，中等的E系列则能提升266MHz，而最高的W系列和X系列则可以达到400MHz。在所有核心都提升的情况下幅度有所降低。此外，并不是所有的处理器都具有Turbo Mode功能，在Xeon 5500系列处理器当中，只有最后一位数字为0的处理器具备超线程技术和Turbo Mode，为其他数字的则没有。一开始，桌面版本的Nehalem也是没有超线程技术和Turbo Mode的，后来Intel改变了主意，这个举动应该是为了刺激市场，通过培养消费者来扩展它们的应用领域。Core i7的Turbo Boost能力如前面所述，为单个核心133MHz，虽然它的TDP和Nehalem-WS系列一样为130W（Nehalem-WS 1S为单个或双个核心266MHz）。
Nehalem-WS 1S Xeon W3570：单核心Turbo Boost为266MHz
Nehalem-WS 1S Xeon W3570：四核心Turbo Boost为133MHz
Nehalem-EP Xeon X5570：单核心Turbo Boost为266MHz
Nehalem-EP Xeon X5570：四核心Turbo Boost为400MHz
可见，工作站版本的W35x0系列要比桌面版本具有更高的Turbo Boost值——而双路服务器版本又比单路工作站具有更高的Turbo Boost值。虽然大家可能会猜想频率最高的双路工作站版本W5580会具有最强的Turbo Boost值，但实际上不是：
Nehalem-WS 2S Xeon W5580：单核心Turbo Boost为……133MHz
Nehalem-WS 2S Xeon W5580：四核心Turbo Boost为……0MHz
实际上，双路Nehalem-WS 2S Xeon W5580无法所有核心都Turbo Boost，只能单核心Turbo Boost 133MHz——不仅比不上单路工作站版本Nehalem-WS 1S，甚至还不如桌面版本Core i7。这一点很难理解，如果是单路应用的话，Xeon W3570才是最强的，而双路应用的话，在重负荷的时候Xeon X5570和Xeon W5580是一样的。
当然……Nehalem-WS虽然属于Xeon至强，实际上只有一款属于5500系列
Turbo Boost看起来算是一个赠品，有超线程技术的处理器才有Turbo Boost，Turbo Boost对性能的提升在5%左右。不过，和桌面版本的Core i7相比，Nehalem-WS还有着其他的特性，如支持R/ECC内存，后一个特性在追求稳定性的时候是必须的，长期工作的机器难免会因为过热不稳定而发生内存错误，ECC可以大为降低这个特性。历来高端的Intel平台都是支持ECC的（如875X、975X芯片组），但是早期出厂的Core i7并不支持，这是从性能方面的考虑——ECC会增加一点延迟，Intel提及Core i7未来会提供ECC的支持。
一条Unbuffered ECC DDR3内存（数一下内存颗粒数量？），正好适合Core i7使用
除了ECC之外，R——Registered，意为寄存器或目录寄存器（不过很少用中文称呼），在内存上的作用就像一个目录，Registered内存在接到读写指令时，会先检索此目录，然后再进行读写操作。拥有Registers功能的内存模组，可以通过重新驱动控制信号来改善内存的运作，提高电平信号的准确性，从而有助于保持系统长时间稳定运作。不过，由于Registered的信号重驱动需花费一个时钟周期，延迟时间有所增加，因此具有该功能内存的读写性能同样会稍低于普通内存。此外，由于时序的变化，Registered内存需要内存控制器的支持（当然，ECC也需要内存控制器的支持）。
红框内是R-ECC内存比普通内存多出的部分：一个额外的ECC内存芯片（大）、一个Register芯片（中）、一个PLL芯片（小）
对于普通人而言，Registered最大的作用是支持更大容量的内存：由于信号具有更高的稳定性，支持Registered通常会让内存支持翻倍。Registered在内存上缓存读写时钟信号并再次驱动内存芯片，获得更好的电气性能，从而支持更多的内存芯片。Core i7就只能支持24GB的容量，而支持Registered内存的单Xeon可以轻松达到48GB到72GB。不过，遗憾的是，虽然全线Xeon支持ECC技术，不过只有服务器版本的Nehalem-EP才支持Registered内存，工作站版本的Nehalem-WS不支持。显然Intel想限制Nehalem-WS的支持内存容量，并一定程度上限制了其应用到服务器上。
提到通常的Unbuffered内存和Registered内存，人们就会想到有没有Buffered内存和Unregistered内存呢？有的，其实Buffered/Registered（缓存器/寄存器）都是Registered内存的工作方式，Buffered采用时钟异步方式工作，而后来发展的Registered采用时钟同步方式工作，后者的性能更好，因此Buffered模式逐渐消失了（因此，Unregistered这个词没什么意义）。
注：PLL（Phase Locked Loop，锁相环）是一种反馈电路，其作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟（也就是内存条间）的相位同步。
Nehalem-WS 2S Xeon W5580，作为目前最高端的Nehalem处理器，拥有优异的3.2GHz主频（单路的Xeon W3570频率也为3.2GHz），支持二路多处理器，支持Turbo Boost技术，最高频率可以达到3.333GHz（单或双核心）。Xeon W5580的TDP为130W，因此一般的Nehalem-EP服务器都无法支持（最高的X系列Nehalem-EP TDP为95W），相反，桌面Nehalem主板支持的还多一些（Core i7 TDP为130W），关于Xeon W5580的测试，请继续关注IT168评测中心。
