2008-11-05
全新Nehalem微架構
Intel Core i7處理器強勢登場
文: John Lam / 評測中心


Intel 全新 Nehalem 微架構產品,代號為 Bloomfield 的 Core i7 處理器將於 11 月 16 日正式上市,順利達成每年皆推出增強微架構或全新微架構的承諾,不僅採用原生四核心設計、內建 3-CH 記憶體控制器,更放棄一直沿用已久的 FSB 架構,期望進一步拉開與對手之間的距離。 HKEPC 編輯部找來 Core i7-965 、 Core i 7-940 及 Core i7-920 工程樣本進行詳細測試,深入剖析與上代產品設計上的差異。



The 「 Tock 」 --  全新 Nehalem 微架構登場

 

Tick-Tock

 

為迎合未來十年甚至更遠的處理器市場發展, Intel 發佈了全新的「 Tick-Tock 」矽與微架構發展戰略,於每年推出新處理器技術時,皆具備改良的微架構或是全新設計微架構,每個「 Tick 」代表推出具有增強微架構的新一代矽制程技術,與相對的「 Tock 」代表推出全新微架構,而每個「 Tick-Tock 」週期大約為 2 年。

因此按照既定規劃, Intel 已經在 2007 年 11 月發佈了代號為「 Penryn 」的下一代 Core 2 處理器家族,基於全新 45 奈米 High-K 金屬閘極 ( high-k metal gate ) 技術,及經改良的微架構設計,是最近一次的「 Tick 」。接著即將登場的下一代「 Tock 」全新微架構,產品代號為「 Nehalem 」,這名字來自美國俄勒岡州波特蘭市的一個小小的衛星城
,它是基於現有的「 Core 」微架構作出大幅改良,加入了更多有關提高性能,節能控制,多處理器擴展能力以及效均衡的設計,主要分為運算內核及非運算內核部份:

 

運算內核改動方面:

 

1. 再次加入 Hyper-Threading 技術,第三代超線程技術,可讓四核心多達 8 個線程。

2. 支援 VT-D 虛擬化技術,增加虛擬化輸入及輸出設備,並提高虛擬主機的性能及效率。

3. 加入 Turbo Mode ,在相同的 TDP 下,動態提升在較簡單線任務的執行效率。

4. 新增 Intel SSE 4.2 指令集,提升 XML 、字串及文本處理能力。

 

非運算核心改動方面:

 

1. 採用了三級 Cache 設計, L2 採用了超低延遲的設計, L3 Cache 則採用共享設計。

2. 內建記憶體控制器, 3 Channel 設計並支援 DDR3 模組,頻寬提升最高達 3 倍。

3. 全新 QuickPath Interconnect 取代傳統的 FSB ,最高可達 25.6GB/s 頻寬。

4. 模組化設計,可按需要新增及減少核心元件,以迎合不同市場。

 

可擴充性模組化設計  

 

Desgned For Modularity

 

Intel 工程師在設計 Nehalem 微架構時,最先的考慮是其可擴充性設計,一顆可滿足單線程及多線程,可按照效能及電池續航力作出不同改動,並可以輕鬆地提供專門針對各個伺服器、桌面電腦 和行動電腦市場進行優化的架構版本,如此一來, Intel 便可以不需作出改動下,推出涵蓋各種價位、性能和效能表現的處理器產品。

 

為了達成以上目的, Nehalem 處理器單元均採用 Building Block 模組化設計,包括處理器核心、 Cache 記憶體、內建繪圖核心、系統記憶體控制及 Quick Path Interconnect 均可自由組合,最高可支援 8 核心,提供最高 16 個 Thread 運算能力,可擴充和可配置的系統互連技術以及集成記憶體控制器,以迎合不同市場需要。

 

此外,當需要更改其中某一模組功能時,僅需要針對單元即可,例如強化內建繪圖核心,採用 Building Block 模組化設計可以減低研發時間,對市場的反應時間可大幅提升。

 

Nehalem 家族產品最新規劃

 

Nehalem Family Roadmap

 

根據 Intel 處理器產品最新規劃,基於「 Nehalem 」微架構、代號為 Bloomfield 的 Core i7 處理器將於 11 月 16 日正式上市,主要針對效能級或以上的桌面平台市場;伺服器方面,代號為「 Nehalem-EP/-WS 」的 Xeon 5500 、 3500 則定於 2009 年第一季登場。

 

緊接著,針對 Centrino 中高階行動平台、代號為 Clarksfield 處理器,以及針對主流級桌面平台、代號為 Lynnfield 處理器,將暫定於 2009 年第三季登場;低階方面,針對行動平台、代號為 Auburndale 處理器,以及針對低階至入門級平台、代號為 Havendale 處理器則須至 2010 年首季才會登場。

 

按照「 Tick-Tock 」矽與微架構發展規劃, Intel32 奈米產品將會在 2009 年下半年開始量產,加入全新 Tri-gate 電晶體、 High-K 物料及 Strained Silicon 技術,代號為 P1268 的 32 奈米制程,採用 193 浸沒式微影技術 (immersion lithography) 於重要的金屬層、配搭 193 奈米或 248 奈米乾式微影技術 (dry lithography) 於非重要的金屬層,首顆 32 奈米處理器家族為「 Westmere 」, 2010 年將會再推出全新微架構的 32 奈米處理器「 Sandy Bridge 」。

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