2008-01-03
解構Intel 2009年平台佈局
詳盡披露Nehalem微架構產品規劃
文: John Lam / 評測中心


汲取慘遭 AMD K8 痛擊的教訓, Intel 自 2006 年下半年發佈「 Core 」微架構產品後,亦同時宣佈了全新「 Tick-Tock 」矽與微架構發展戰略,以每兩年推出更新設計微架構的產品進行世代交替,按照 Intel 最新處理器規劃, 2008 年下半年將發佈全新「 Nehalem 」微架構產品,究竟新一代產品設計有何突破 !? HKEPC 編輯部將詳細解構 Intel 2009 年桌面平台佈局,並詳盡披露全新「 Nehalem 」微架構產品規劃。

 



The Next Brand New Microarchitecture -- 「 Nehalem 」


Intel Tick and TockWhat's the Nehalem Family


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 已經在去年 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 」。

接著今年的下半年,即將登場的下一代「 Tock 」全新微架構,產品代號為「 Nehalem 」,是 Intel 第一款使用 QuickPath 互聯系統架構的處理器產品, QuickPath 將包括集成的記憶體控制器技術以及改善的系統元件間通信鏈路,類似對手 AMD 的 Interconnect 及 Crossbar 設計,而且在多處理器作業下,每顆處理器可以互相傳送資料,並不需經過晶片組,從而大幅提升整體系統性能。


「 Nehalem 」微架構最高支援 4 顆處理器的 Quick Path 多路伺服器環境,單一晶片最高可擁有 2 、 4 及 8 顆核心,支援經改良的 Hyper-Theading 技術,令單顆處理器最高可支援 16 Threads ,而且 Nehalem 架構中的 Havendale 亦將會內建繪圖核心,不讓 AMD Fusion 處理器專美。新增 SSE 4.2 指令集及 ATA 指令集令系統性能全面提升,令人期待。

目前,「 Nehalem 」處理器已在去年 8 月正常運作中,並在去年 9 月的美國舊美山舉行 IDF 論壇上首次公開展示, Intel 院士兼「 Nehalem 」首席微架構工程師 Glenn Hinton ,在台上示範一台內建兩顆四核心「 Nehalem 」伺服器,達成了 16 Threads 運算。

Paul Otellini - Glenn Hinton2-way 4 core Nehalem
( 左 ) Intel 院士兼 Nehalem 首席微架構工程師 Glenn Hinton ( 右 ) 2 路四核心並支援 HT 的 Nehalem 實物運作


Nehalem ︰相同功耗下效能提升 3 成

Nehalem Arch Improvments



由於 Nehalem 仍在 Beta 測試階段, Intel 仍未向外間提供 Nehalem 微架構白皮書,連主機板業者對 Nehalem 微架構認知就只有去年美國舊金上 IDF 大會上的僅有資料,在綜合主機板業者收到英特爾的訊息後,我們歸納出以下數點︰

1. Nehalem 大部份微架構設計仍是沿自 Yorkfield 及 Wolfdale ,並擁有原生四核心設計。
2. Nehalem 將支援類似 Hyper-Threading 的 SMT 技術,而在多線程運算效能是上代 Penryn 微架構高出 1.2x - 2x 。
3. Nehalem 單線程運算效能將會比上代 Penryn 微架構的 1.1x -1.25x 。
4. Nehalem 大幅強化低負載及閒置狀態時的功耗表現,進一步減少漏電情況。
5. Nehalem 在相同功耗下效能比上代 Penryn 提升 30% ,或是在相同效能下功耗下降 30% 。
6. 7 組新增的 SSE4.2 指令,主要是強化 Database 作業,並加速資料傳輸效率, DB 伺服器效能提升明顯。

此外,新一代 Nehalem 將會放棄 FSB 設計,採用全新的「 Quick Path 」 Interconnect 架構,現時已得知伺服器版本的 Nehalem 處理器最高可擁有 4 組 QuickPath Interconnect ,並至少可組成四顆處理器的資料可直接互換的 4 Ways 伺服器架構。

Nehalem Based 4S ArchitectureNehalem Based Architecture
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