整合时代大变革 解析Nehalem处理器

互联网 | 编辑: 李凯男 2008-02-04 14:30:00原创 返回原文

来自电脑报的同行给K男看了他们《电脑报》刊登的关于Nehalem处理器的技术解析文章。之前无论在新闻还是同行讨论的时候一直关心这个Nehalem处理器的前景,不过局限于Nehalem处理器仅仅还是Intel的微架构战略产品,很难去预测其前景如何。或许真的Nehalem仅仅是微架构发展战略

08年Intel微架构的集结号

来自电脑报的同行给K男看了他们《电脑报》刊登的关于Nehalem处理器的技术解析文章。之前无论在新闻还是同行讨论的时候一直关心这个Nehalem处理器的前景,不过局限于Nehalem处理器仅仅还是Intel的微架构战略产品,很难去预测其前景如何。或许真的Nehalem仅仅是微架构发展战略的一块基石而已,不过种种迹象表明这个“基石”似乎变得尤为重要。在高调的提出“Tick-Tock”处理器发展模式后,2年为一个周期的CPU处理器架构的变革是一定的,关键是这个微架构真的就像传说中的那样么?Nehalem处理器能否真正吹响Intel改变架构的集结号么?

06年的酷睿2架构风光无限

Intel提出的每两年更新一代微架构,每两年更新一代硅芯片生产工艺,微架构和硅芯片工艺更新交替进行的周期。从现在来看多核时代已经从2006年的起步到2007年双核的普及,那么2008年就是多核普及年,从上图中也解释了2007年推出高K工艺45nm的Penryn处理器QX9650后,新的微架构Nehalem就是08年值得期待的产品。

回想06年的酷睿2处理器让Intel完全扭转了市场份额,先前高频低能的NetBurst架构的处理器也渐渐淡忘,时间是不可能在那个让Inetel汗颜的处理器,随着时间的流逝记忆也是慢慢淡去。在IT世界里旧产品永远是衡量新产品的一个标尺,必然Penryn的CPU就承载了新架构Nehalem的一个标尺。

凭借Penryn处理器制造工艺成功,有理由相信Nehalem微架构会有所作为
看到这张图还不能全部说明Nehalem微架构的改变

惊天一跪,前车之鉴

2006年,Intel发布了全新的酷睿微架构,2007年Intel将会把生产工艺提升到45nm,到了2008年,英特尔还将再次更新Nehalem微处理器架构。。。。。。听起来确实有点振奋人心的感觉,但是大家是否记得当P4取得一定成功后,各大媒体的大呼小叫高频时代到来的同时,究竟有多少人能预测到07年的现在是酷睿2微处理器多核时代?大家不要忘记:64岁的英特尔总裁贝瑞特面对着6500人惊天一跪:“请原谅我们”!一个老人诚恳认错态度的事实。

英特尔总裁贝瑞特面对着6500人惊天一跪

尽管AMD对Intel处理器市场份额依旧虎视眈眈,以前最高端999美元Intel处理器已经不再,预示的就是AMD的Phenom高端四核已经失去部分竞争力。高端产品已经稳拿第一的Intel来说,Nehalem至少K男认为会是一个跳票延后的产品,理由很简单QX9650就已经让AMD够追赶一段时间,时间的赛跑上已经能够掌控,那么对于改变架构的产品必然就要谨慎为主。

Intel CEO Paul Otellini在IDF上展示的Nehalem处理器

之所以这样说,主要是因为外界传闻Nehalem微架构的种种改进,让K男有理由相信这个微架构至少要跳票,关键是它的一些“新功能”不得不说是背负了改变架构革命的使命。接下来K男整理一些Nehalem处理器的传闻如下:

1. Nehalem处理器是原生四核心,将集成7.31亿个晶体管,是对Penryn、Core核心的延伸。

2. Intel会取消FSB这一设计,改用QuickPath互联技术,集成内存控制器,接口改用LGA 1366。

3. Intel首款集成GPU核心的处理器。

4. Nehalem确实会重新引进超线程技术,但与NetBurst Pentium 4里的第一代技术截然不同,可以由操作系统动态控制开启或关闭某个或某些逻辑核心。

5. AMD的K10架构类似,Nehalem也将允许操作系统动态调节电源管理,空闲时候可以关闭某些核心乃至缓存部分。

双路超线四核心(16个逻辑核心)Nehalem运行3D渲染程序

以上究竟是不是真的正如传闻所说?大家去请看耐心的看下面介绍。

Nehalem桌面处理器架构竟各不相同

酷睿2架构的LGA 775接口处理器在众多主板芯片上都可使用,例如:965、P35、X38、X48,就连最低端的945都能使用。兼容性可谓上下通吃,那是因为使用了相同的架构。虽然Nehalem的架构不同Penryn LGA 775接口的处理器是正常现象,但是同为45nm的Nehalem居然在高端、中端、低端型号上的架构似乎都各自有所不同。

高端Bloomfield处理器:

↓ 最高端的是四核心“Bloomfield”,LGA 1366接口,集成三通道DDR3内存控制器,采用QuickPath直连总线,TDP资料显示为130W。

最高端的是四核心“Bloomfield”架构图

▲ 通过QuickPath总线与Bloomfield搭配的芯片组也有很明显的变化,其中南桥是新一代“ICH10”,北桥“Tylersburg-DT”则支持两个全速PCI-E 2.0 x16插槽,另外MCH(内存控制器)将改名为“IOH”(输入输出控制器),因为内存控制器已经转移到处理器内部了。

中端Lynnfiled处理器:

↓ 中端主流部分交给“Lynnfield”,仍是四核心,但接口改为LGA 1160接口,DDR3内存控制器仅为双通道,PCI-E 2.0控制器从芯片组转移到处理器内部,但仅能支持一条PCI-E x16插槽,我们可以看到TDP也减少到95W,移动版本的Clarksfield仅为45/55W。

中端的四核心“Lynnfield”架构图

▲ 改变了接口方式的Lynnfield处理器,个人认为更多是为了打造市场,而非技术上方面的改变,这点会在后面分页去分析。

最低端的Havendale最受关注

最低端的Havendale处理器:

↓ 最低端的则是“Havendale”,和Lynnfield一样是LGA1160接口,但只有两个核心,而且还是Intel首款集成GPU核心的处理器,同时提供PCI-E 2.0 x16通道,就可以供用户升级独立显卡,TDP资料显示已经小于95W,移动版本的Auburndale仅为35/45W。

高度集成的Havendale绝对会让竞争对手汗颜,毕竟Intel的整合芯片组的优势就很强,这次通过Nehalem处理器的近乎捆绑式的整合,优势更加强大。整合的显示核心支持DX10SM4.0OpenGL2.1。采用Unified Shader架构, Shader运算单元数目由G4510个增加到12个。高清视频解码方面,整合显示核心支持MPEG2VC-1H.264的硬解码,不过K男对Intel的整合显示核心期望值不高。

Lynnfield和Havendale搭配的芯片组代号“Ibexpeak”,新的名称为“PCH”(平台控制器)。这是一种单芯片方案,不再区分南北桥,65nm的制程,处理器和它是通过DMI总线连接的,而不是通过QuickPath。当然,集成显示核心的Havendale和Ibexpeak之间还有一条图形连接总线。
似乎板载的PCH平台控制器集成度很高,除了常见的一些I/O接口外,还看到了集成了WiFi/WIMAX芯片,真的就是无限无线,并且南桥内建HDCP Key功能。

Nehalem处理器高度集成已成事实

通过上个分页的介绍,无论是高端的Bloomfiel还是中低端的Lynnfield和Havendale其处理器都集成了内存控制器,高端的Bloomfield还集成了三通道DDR3内存控制器,采用QuickPath直连总线,这样来看K10的优势已经荡然无存。

现在备受TLB这个头痛BUG困扰的Phenom,期待C3进步

不过K男坚持认为Nehalem这3款处理器更像是3个不同产品,分工不同定位不同,更像Intel的3个过渡性处理器。3个处理器似乎相同点不多,这种情况对CPU来说通常很少见,这样来看用以前FSB和倍频大小划分CPU档次的方法,要退出历史舞台。可能以后攒机上来就问买个能看电影玩游戏的CPU~!!!!

Nehalem家族处理器

 

核心数量
集成内存
集成北桥
集成显示核心
搭配南桥
Bloomfield
原生四核
3通道DDR3
新ICH10
Lynnfield
原生四核
双通道DDR3
Ibexpeak
Havendale
双核
双通道DDR3
Ibexpeak

但是这样来看对于竞争对手AMD和NVIDIA来说打击很大很大,NVIDIA曾经在SLI上的不授权,让Intel对NVIDIA说:“英哥很生气,后果很严重”。于是790I SLI的主板不能超频的新闻也不胫而走,传闻就是NVIDIA用一个芯片可以让Intel的主板(桌面级的几乎用不上)可以SLI, 换来了可以超频的源代码。没有自己CPU支持的NVIDIA,如果Nehalem处理器真的就如以上所说,必然NVIDIA For Intel的芯片组主板受制于Intel更大。双方的博弈可能NVIDIA会走在下风,毕竟Intel整合太多以前芯片所负载的功能,大家也不要忘记了NVIDIA也算是研发芯片卖钱的厂商。北桥都被集成了,显示核心也能集成到处理器,NVIDIA必然需要拿出自己的CPU来支撑大局,或许不是08年极有可能在就是09年。

如果NVIDIA做CPU的话,那可真是三国鼎立时代

冷静看待Nehalem处理器

Nehalem处理器必然是一个改变架构的CPU,现在由于并没有真正得到产品,或是官方得到肯定的确认,很难说最终会有什么影响。不过,通过对DDR3的支持,DDR2就会随着Nehalem处理器退出历史舞台。AMD的K10虽然支持DDR3,但是对DDR2的支持远远大于Intel对DDR2的支持。Intel这次把芯片组已经整合到CPU处理器里,使用DDR3内存条就是必然的。这样来看08年末应该是DDR3量产和兴起的一年,前提是Nehalem对DDR3的支持不跳票。

2007和2008年是DDR3内存的过渡年

对于接口不同的种种猜测,上文曾经说过对于针脚定义不同的3个Nehalem处理器来说,明显是想划分市场而非用技术实现兼容性。说的再清楚明白些就是,高、中、低面对不同的用户(废话),日后 别想升级,想升级就换CPU,就换主板去。

不会再出现觉得CPU性能净瓶,就换个高端CPU的说法。不清楚是可悲还是可喜,从Intel一贯的做法来看,他们肯定是用替换式的老方法来淘汰相同档次的CPU,肯定不会让不同档次的CPU互相竞争。换句话说就是,一旦选择了一个档次的CPU,除非再换CPU和主板,否则没有搞头。

当AMD的高端CPU性能不具备威胁的时候,就是DIYer被Intel再次牵制的时候,想一下PⅢ要不是AMD的毒龙系列处理器,P4也不会那样的迅速推出。

Duron 750 我记得那时售价才290元

回头整理一下思绪,再看下Nehalem家族处理器一些微架构的改变,整合了太多的Nhalem处理器会让2009年变得异常热闹。或许2009年可以作为一个里程碑的年月,或许在这年Intel的CPU让整合主板除了Intel芯片厂商都会感到——是生存还是竞争。没有北桥的主板究竟会是何种模样?我对一个高度集成的处理器有点担忧,或许国产的“龙芯”更适合我们??哈哈~~~

Nehalem家族处理器

 

核心数量
集成内存
集成北桥
集成显示核心
搭配南桥
Bloomfield
原生四核
3通道DDR3
新ICH10
Lynnfield
原生四核
双通道DDR3
Ibexpeak
Havendale
双核
双通道DDR3
Ibexpeak
高度集成意味着强势垄断

 

 

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