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Nehalem一小步 绿色数据中心一大步

  【IT168 资讯】随着处理器技术的不断进步,英特尔Tick-Tock(钟摆)策略已经为业界所熟悉,也就是处理器微架构以及芯片制造工艺隔年交替发展,AMD处理器芯片的发展也大致如此。Tick-Tock在不断带来处理器进步的同时,也有一定"副作用",技术发展太快,以致用户的关注度、敏感度有所下降。所谓tick-tock不是新闻,没有实现Tick-Tock才是新闻。 

Nehalem有所不同

  处理器的每一次技术进步所带来的无外乎是性能提升,功耗不变,也难怪业内的热度有所降低。但是Nehalem有所不同,从技术的角度看,还有很多需要用户关注的内容。

  Nehalem是英特尔新一代CPU微架构的代码,是一种全新的处理器微架构,由于替代上一代的Bensly体系架构。需要用户对于这种体系架构加以关注的是,从Nehalem开始,处理器设计将正式划分为:计算内核(Core)与非计算内核(Uncore)两个部分。

Nehalem

  其中,计算内核方面,Nehalem相较此前的微架构,在支持超线程、虚拟化设备输入/输出以及内核加速模式等方面有改进和加强。在支持超线程,Nehalem重新启用超线程技术,它具有四个核心,最多可以支持八个线程。针对虚拟化技术的支持,Nehalem引入了虚拟化设备输入/输出(VT-d),在虚拟化CPU为主的基础上,增加了设备输入/输出的虚拟化,以进一步提升虚拟机性能和效率。在内核加速模式(Turbo Mode)方面,用户可以根据需要开启、关闭以及加速单个内核的运行。对于一些具体应用而言。有些任务只需要两个内核,采用Nehalem处理器,用户就可以关闭另外两个内核的运行,与此同时,提升两个工作内核的主频,以追求更高的性能。这种动态调整所带来的灵活性,可以使得用户的应用更加具有针对性,改善系统和CPU整体的能效。此外,Nehalem还新增了SSE 4.2指令集等。

  与计算内核相比,Nehalem非计算内核的设计更为引人注目。其中,最为显著的变化是抛弃了传统的前端总线。我们知道,受限于前端总线(FSB)的共享设计方式,即使用户购买了昂贵DDR3-2000优异内存也无济于事。此前所采用的前端总线,1066MHz只能提供8.53GB/s的带宽,1333MHz和1600MHz也不过10.66GB/s和12.8GB/s,远远低于双通道内存所能带来的真正带宽,以DDR2-800为例,其带宽可以达到12.8GB/s(对应1600MHz前端总线),DDR3-2000更是高达32GB/s. 这就意味着,如果想要发挥两条DDR3-2000的威力,必须把前端总线的频率提高到4GHz(外频1GHz),这显然是不可能的。

  在Nehalem的设计中,在处理器内部集成了内存控制器(IMC),也就是将其从芯片组上移开,集成到了处理器内部,从而彻底消除前端总线瓶颈,因此其内存读取的延迟大幅度减少,内存带宽大幅提升,最多可达三倍。此外,在缓存的设计上,Nehalem采用了三级全内含式Cache设计,其中,L1缓存的设计和此前的酷睿微架构一样;L2缓存采用了超低延迟的设计,每个内核256KB;L3采用共享式设计,被片上所有内核共享。

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