四核争锋 2007年度双路四核服务器横评

　　Intel严格的按照其“Tick-Tock”战略，在2007年的11月份推出了基于45nm制程的四核处理器，代号Harpertown。相对于上一代Clovertown核心的产品，Harpertown进一步优化了微架构，添加了功能并且升级了主要规格。

• Intel Wide Dynamic Execution（Intel宽动态执行）方面的改进着实从处理器基础架构上提升了处理器的运算性能，它包括快速16进制除法器、更快速的操作系统基础支持、增强的Intel虚拟化技术三个部分。与桌面平台相关的主要是16进制除法器，而服务器则可以从所有的改进内容中获益。
• Faster Radix-16 Divider（快速Radix-16除法器）

　　虽然除法也可以用乘法来代替，不过单独的除法指令、除法运算器部件显然可以提升效能，Penryn架构搭载了新的16进制除法部件，可以提供目前最顶级的除法性能。传统的2进制或者4进制除法只能在每个时钟处理1位或者2位数据（2个位就能表示4个数，也就是4进制的意思），而Penryn 16进制除法器可以每个时钟处理4位数据（4个位就能表示16个数），可以大大提升包括整数、浮点在内的除法性能，并大大优化了平方根的运算，而且Penryn的除法器的Early-out构造可以以极低的延迟输出结果，最小值需要6个时钟周期。除法器的性能提升几乎涉及到了所有的应用程序。

• Faster OS Primitive Support（更快速的操作系统基础支持）

　　Penryn通过提升中断遮罩控制以及时间戳计数器的性能，从而达到提升操作系统同步性能的目的。通常的多任务操作系统中，需要通过大量的中断请求来分配处理器资源给各个部件，而在繁忙的操作系统中，不同程序中大量的定时器/计数器需要不停地查询时间戳计数器，通过2倍于原来速度的CLI/STI/RDTSC指令执行速度，Penryn架构大大提升了这些应用的性能，例如数据中心、事务处理等应用都可以从中获得明显的提升，这有点像现代芯片组中新增加的精确时钟技术，这个技术可以比较明显地提升繁忙的服务器的性能表现。

• Enhanced Intel Virtualization Technology（增强的Intel虚拟化技术）

　　作为当前的热点，也是Intel当前专注的部分，虚拟化技术也没有被忽略，这个持续发展中的技术也获得了改进：VM Exit/VM Entry性能获得了25%~75%的提升，在虚拟化应用中，虚拟机切换是很频繁的，VM Exit/VM Enry的执行也就很是频繁，这方面的改进可以明显地改进虚拟机（特别是多虚拟机）下的性能。 

• Intel Advanced Smart Cache（Intel先进智能缓存）则进一步提升了缓存性能，以符合未来多核心的趋势，其包括了更大容量的缓存以及更多路的缓存关联，服务器对L2缓存的利用效率是非常高的。

　　Intel Advanced Smart Cache其实就是L2缓存方面的改进，Penryn处理器家族的L2缓存容量得到了提升，双核心版本将拥有最多6MB、四核心将拥有最多12MB的L2缓存，比上一个版本增大了50%。并且在容量提升的基础上，Penryn还把L2 Cache的Associativity关联性由上一代的16路提升到了24路，令L2缓存存取的平均潜伏期得到了进一步的下降。

• Intel Smart Memory Access（Intel智能内存存取）提升了装载数据的速度，包括强化的存储转发结构和更高的总线带宽设计。

　　除了更快的1600MT/s总线可以提供更高的存取速度之外，Penryn架构还提供了Improved Store Forwarding强化存储转发特性，通过新的64位载入指令，提升了内存之间、核心之间等的存储转发性能。  

• Intel Advanced Digital Media Boost（Intel先进数字媒体增强）则是对数字媒体的一系列优化、增强，包括了SSE4指令集的加入，以及全新的Super Shuffle Engine超级传送引擎，这一点留待下一节介绍。
• Intel Intelligent Power Capability（Intel智能电源特性）则是充分发挥新制程的特点，降低总体能源的消耗，包括了深层关机技术和增强的Intel动态加速技术（该项改进主要针对移动平台）。