Первыми представителями микроархитектуры Nehalem стали четырехъядерные процессоры Bloomfield: Core i7-920, Core i7-940 и Core i7-965 Extreme Edition. Они выпускаются по 45-нанометровому техпроцессу, обладают 731 млн транзисторов, а площадь ядра составляет 263 кв. мм. Вследствие многих изменений в структуре ядер потребовалась смена процессорного разъема, и на смену LGA 775 пришел LGA 1366. Модель с индексом 920 имеет частоту 2.66 ГГц, с индексом 940 – 2.93 ГГц, с индексом 965
Extreme Edition – 3.2 ГГц, а также свободный множитель. Интересно, что при столь внушительных характеристиках процессоры Bloomfield потребляют не более 130 Вт энергии.
В 2006 году компания Intel выпустила процессорную архитектуру Core, которая пришла на смену довольно неудачной NetBurst. В соответствии с планами компании в 2007 году выпуск процессоров был переведен на 45-нанометровый техпроцесс. И вот 17 ноября прошлого года Intel представила первые процессоры с архитектурой Nehalem – четырехъядерные решения Bloomfield.
Может показаться, что Nehalem является лишь немного улучшенной версией архитектуры Core. На самом деле это не так. Новая микроархитектура обладает множеством нововведений, среди которых улучшенная структура процессоров, встроенный контроллер памяти, технология SMT, наличие специального модуля PCU, поддержка набора команд SSE 4.2, улучшение работы блока предсказания переходов, увеличение объема буферов.
Остановимся на них подробнее. Как сказано выше, была изменена структура процессоров. Дело в том, что при разработке архитектуры Core инженеры ориентировались на двухъядерные модели. Когда же возникла потребность в четырехъядерных решениях, два двухъядерных «камня» объединяли в один процессор. Тут появлялась проблема с шиной Quad Pumped Bus, которая не могла обеспечить прямой связи между ядрами. Для ее решения требовалась новая разработка, и Intel представила новинку – интерфейс с топологией
точка-точка Quick Path Interconnects (QPI). Он представлен двумя 20-битными соединениями, суммарная пропускная способность которых составляет 25.6 Гбайт/с.
Единственным чипсетом, поддерживающим работу процессоров Nehalem, является Intel X58 Express, который функционирует в паре с южным мостом ICH10/R. Поскольку контроллер памяти был перенесен из чипсета в процессор, северный мост имеет более простую архитектуру. Он поддерживает интерфейс QPI, 36 линий PCI Express 2.0, позволяющих обеспечить работу четырех интерфейсов PCI Express 2.0 x8. Интересно, что организовать поддержку SLI производители материнских плат могут не только с помощью
чипа nForce 200 SLI, но и используя программный ключ. X58 поддерживает исключительно память типа DDR3. Стоимость материнских плат на базе X58 лежит в пределах $300–400.
Следующими представителями архитектуры Nehalem станут четырхъядерные процессоры Lynnfield и двухъядерные Havendale. Они будут выпускаться по 45-нанометровому техпроцессу и иметь разъем LGA 1156. Также в процессоры внедрят двухканальный контроллер памяти DDR3. Объем кэш-памяти первого уровня составит 64 Кбайт, второго – 256 Кбайт. Lynnfield будут обладать 8 Мбайт кэша L3, а Havendale – 4 Мбайт. Отметим, что процессоры Havendale обзаведутся встроенным графическим ядром семейства
Ironlake. Уровень тепловыделения составит 95 Вт для Lynnfield и 75 Вт для Havendale. Анонс процессоров намечен на конец 2009 года.
Интересно, что отныне процессоры Intel Nehalem, как и процессоры AMD, имеют встроенный контроллер памяти. Четырехъядерные решения Bloomfield оснащены трехканальным контроллером памяти, способным работать с модулями типа DDR3 SDRAM. В случае использования памяти DDR3 с частотой 1066 МГц пропускная способность подсистемы достигнет отметки 25.6 Гбайт/с. Также отметим, что новый дизайн процессоров Nehalem позволяет интегрировать не только контроллер памяти, но и графическое ядро. Такие решения, включающие в себя
графическую систему, появятся в 2010 году.
Изменения коснулись кэш-памяти процессоров. Nehalem обладают 64 Кбайт кэша уровня L1 и 256 Кбайт на каждое ядро уровня L2. Также появилась кэш-память третьего уровня. У процессоров Bloomfield ее объем составляет 8 Мбайт.
Процессоры поколения NetBurst обладали технологией HyperThreading, которая позволяла одному ядру обрабатывать два потока команд. Из-за отдельных ее недостатков микроархитектура Core лишилась ее поддержки. При разработке Nehalem инженеры Intel существенно доработали данную технологию и выпустили ее под названием Simultaneous MultiThreading (SMT). По мнению Intel, ее использование позволяет увеличивать производительность до 34% в отдельных приложениях. Также процессоры Nehalem обладают
специальным блоком Power Control Unit (PCU), который в зависимости от нагрузки регулирует частоту и напряжение каждого из ядер. В тесной связи с данным блоком функционирует технология Turbo Boost, увеличивающая при необходимости частоту процессора путем увеличения множителя.
Vova
