Intel 2009年次世代平台布局解析

　　第1页：下一代微处理器架构Nehalem全方位解析

　　The Next Brand New Microarchitecture -- Nehalem

　　为迎合未来十年甚至更远的处理器市场发展， Intel 发布了全新的 Tick-Tock 硅与微架构发展战略，于每年推出新处理器技术时，皆具备改良的微架构或是全新设计微架构，每个 Tick 代表推出具有增强微架构的新一代硅制程技术，与相对的 Tock 代表推出全新微架构，而每个 Tick-Tock 周期大约为 2 年。

　　因此按照既定规划， Intel 已经在去年 11 月发布了代号为 Penryn 的下一代 Core 2 处理器家族，基于全新 45 奈米 High-K 金属闸极 ( high-k metal gate ) 技术，及经改良的微架构设计，是最近一次的 Tick 。

　　接着今年的下半年，即将登场的下一代 Tock 全新微架构，产品代号为 Nehalem ，是 Intel 第一款使用 QuickPath 互联系统架构的处理器产品， QuickPath 将包括集成的存储器控制器技术以及改善的系统组件间通信链路，类似对手 AMD 的 Interconnect 及 Crossbar 设计，而且在多处理器作业下，每颗处理器可以互相传送资料，并不需经过芯片组，从而大幅提升整体系统性能。

　　Nehalem 微架构最高支持 4 颗处理器的 Quick Path 多路服务器环境，单一芯片最高可拥有 2 、 4 及 8 颗核心，支持经改良的 Hyper-Theading 技术，让单颗处理器最高可支持 16 Threads ，而且 Nehalem 架构中的 Havendale 也将会内建图形核心，不让 AMD Fusion 处理器专美。新增 SSE 4.2 指让集及 ATA 指让集让系统性能全面提升，让人期待。

目前， Nehalem 处理器已在去年 8 月正常运作中，并在去年 9 月的美国旧美山举行 IDF 论坛上首次公开展示， Intel 院士兼 Nehalem 首席微架构工程师 Glenn Hinton ，在台上示范一台内建两颗四核心 Nehalem 服务器，达成了 16 Threads 运算。

( 左 )Intel院士兼Nehalem首席微架构工程师Glenn Hinton ( 右 ) 2 路四核心并支持HT的Nehalem实物运作

　　Nehalem ︰相同功耗下效能提升3成

　　由于Nehalem仍在Beta测试阶段，Intel仍未向外间提供Nehalem微架构白皮书，连主板业者对Nehalem微架构认知就只有去年美国旧金上IDF大会上的仅有资料，在综合主板业者收到英特尔的讯息后，我们归纳出以下数点︰

　　1. Nehalem 大部份微架构设计仍是沿自 Yorkfield 及 Wolfdale ，并拥有原生四核心设计。
　　2. Nehalem 将支持类似 Hyper-Threading 的 SMT 技术，而在多线程运算效能是上代 Penryn 微架构高出 1.2x - 2x 。
　　3. Nehalem 单线程运算效能将会比上代 Penryn 微架构的 1.1x -1.25x 。
　　4. Nehalem 大幅强化低负载及闲置状态时的功耗表现，进一步减少漏电情况。
　　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 组新增的 SSE4.2 指令，主要是强化 Database 作业，并加速资料传输效率， DB 服务器效能提升明显。

　　此外，新一代 Nehalem 将会放弃 FSB 设计，采用全新的 Quick Path Interconnect 架构，现时已得知服务器版本的 Nehalem 处理器最高可拥有 4 组 QuickPath Interconnect ，并至少可组成四颗处理器的资料可直接互换的 4 Ways 服务器架构。