Lynnfield
Lynnfield
面对着价格昂贵的酷睿 i7,新架构处理器很难走进广大消费者的生活之中,不过最近曝光了又一款基于Nehalem架构的双核处理器,其依旧采用整合内存控制器,三级缓存模式,L3达到8MB,支持Turbo Boost等技术的新处理器——酷睿i5。它和Core i7(Bloomfield)的主要区别在于总线不采用QPI,采用的是成熟的DMI(Direct Media Interface),并且只支持双通道的DDR3内存。结构上它用的是LGA1160(后改为LGA1156)接口,Core i7用的是LGA1366。
目录
1技术简介
2技术特点
3技术区别
4技术结构
·一:通吃单与多线程处理的Turbo Boost
·二:新一代超线程“SMT”技术
·三:智能缓存体系“Smart Cache”结
5技术定位
6技术演变
7技术变革
8产品展望
9技术展示
10相关消息
1技术简介
英特尔将Lynnfield定位于200美元以下的主流市场,计划是在2010年3季度才推出,台湾网友曾放出过Lynnfield的实物照,现在国内一位网友放出了Lynnfield的部分测试成绩。
测试中使用的Lynnfield频率为2.13GHz,其它配件为笔记本DDR3-1066(4G+2G)内存,笔记本ST 7200.2 160G硬盘以及PCI-E X1的NVS290显卡,操作系统为Windows Vista Ultimate 64bit,这是一个桌面PC,不过配件大多是笔记本用的。
由于缺乏对比数据,所以很难对Lynnfield的性能作一个定量的判断,简单的比较而言,离3.2GHz的Core i7-965的差距很大。
在CPU-Z中,直接将Lynnfield识别为Intel 酷睿i5,这是一个有趣的信息,英特尔一直称酷睿 i7这个名字无任何实际意义,只是好听罢了,现在看来不能尽信,那谁又将是Core 3呢,Havendale似乎是最接近的答案。
09年六月,英特尔公关部主任BILL CALDER详细描述了英特尔消费级桌面处理器的品牌体系,并且公布了CORE I5 CORE I3两个子品牌。
Lynnfield的确会与CORE I5有一定关联,但是不会一刀切,支持HT的Lynnfield和移动版Lynnfield将归于酷睿I7系列。尔不支持HT的Lynnfield,会被归于酷睿I5系列。
据悉,首批上市的Lynnfield,会有2.93G 2.8G 2.66G三个版本,其中前两种会支持HT,可能归于酷睿I7系列。I5应该是最终取代老迈的酷睿2四核的产品。
2技术特点
Lynnfield处理器是基于Intel的Nehalem架构的,面向主流市场的新一代处理器。它的内部整合了内存控制器和8MB的L3高速缓存。同时支持Turbo Boost自动超频技术。尽管如此,它的QPI总线与前不久发布的Core i7处理器有所不同。Core i7虽然也是基于Nehalem架构的,但是它是基于Bloomfield核心的处理器。面向主流市场的Lynnfield核心将会支持DMI(Direct Media Interface)直连媒介界面,并且仅仅支持双通道的DDR3内存。与Core i7的LGA 1366处理器插槽有很大不同,Lynnfield所使用的是LGA1160插槽,它可以看作是以前LGA1156插槽的改进型。
3技术区别
Bloomfield核心采用了四核八线程的设计,并且有两条QPI链路电路,分别与北桥和PCI-E控制器通讯。与Bloomfield的核心结构类似,Lynnfield核心仍然采用了四核八线程结构,同样拥有8MBL3Cache,但是由于内部集成了IMC和PCI-E控制器,所以平台已经没有传统意义的北桥,Lynnfield并没有QPI控制电路部分,但是毕竟北桥的大部分功能都通过电路形式在CPU内部实现,所以Lynnfield的核心面积要大于Bloomfield。
4技术结构
Lynnfield处理器将北桥功能集成到CPU里面,Lynnfield处理器里面已经有完整的双通道DDR3内存控制器和PCI-E控制器,通过DMI总线连接到P55主板芯片,而P55主板芯片实际上只拥有南桥的功能。Lynnfield处理器根据是否具有超线程技术划分为Corei5和Corei7系列,采用LGA1156接口没有超线程技术的Lynnfield属于Corei57xx,采用LGA1156接口具有超线程计算的Lynnfield属于Core i7 8xx系列,和采用LGA1156的Corei79xx共存。Lynnfield架构上源自于Corei7的Nehalem架构,在Nehalem架构上将主板北桥的功能集成到CPU里面,而将双通道内存控制器降低到双通道内存控制器,制造工艺以及其他指令方面基本上和Nehalem一样。Lynnfield首处在得Corei5系列主要针对主流市场,取代Core2 Quad系列4核处理器。
Lynnfield作为针对主流市场的产品价格上要比Corei79xx系列要便宜,而更重要的是Lynnfield集成了北桥芯片,而与Lynnfield搭配的P55主板只采用单芯片设计,可以大大降低主板的成本。
Lynnfield核心,精简了部分主流市场并非必须的核心单元,例如将三通道192bit内存控制器简化为双通道128bit,去除了针对双路平台所需的QPI总线单元, 并将Core i7 900处理器与X58芯片组的结构加以简化、彻底整合了原先X58芯片组中功能有限的北桥模块,传统的CPU-->北桥-->南桥模块被彻底的精简为CPU-->南桥,因此面向主流的P55芯片组之上将仅保留传统的南桥芯片,并且其所扮演的角色也发生了改变,Intel官方将这种承担了新使命的南桥芯片称之为PCH模块,由于Lynnfield核心处理器及P55芯片组的结构简化,原先Core i7 900系列处理器所使用的夸张的LGA1366接口也得以简化,最新的LGA1156接口及Lynnfield核心处理器的封装面积已经与传统的LGA775接口非常接近。
由于这类有针对性的重新布局,Lynnfield核心相对于Bloomfield核心节省了大量的晶体管及核心面积,加上Bloomfield核心发布至今,45nm生产线的工艺成熟度也在不断提高,Lynnfield核心处理器的功耗及发热量相比兄长:使用Bloomfield核心的Core i7 900系列处理器得到非常明显的改观。但是,除了这些面向主流市场而采取的有针对性的精简之外,Bloomfield核心所具备的最核心的功能及特性,不但没有任何精简,而是在核心功耗及TDP条件更加宽松的前提下有所强化。
最先发布的Core i7 900系列处理器旗舰型号Core i7 965处理器所具备的Turbo Boost功能,幅度由3.2GHz-->3.46GHz,而Lynnfield核心的Core i7处理器高端型号,则可以由2.93GHz起跳提升至3.6GHz,这样的幅度确实令人感到振奋。
一:通吃单与多线程处理的Turbo Boost
毫无疑问,Turbo Boost技术是针对当前应用程序在多核心处理器上具备不同表现的现状所开发的一项重要技术。
Turbo Boost,顾名思义,可以在原先的性能水平上获得额外的提升,该技术的基础是来自Nehalem架构中分布广泛的节能环节及核心智能动态调节的设计方式。对于INTEL传统的多核心处理器,无论其是否被程序所充分调用,多个核心通常都处于同步的频率状态,即使某个程序只能使用到四核心处理中的一个核心,该核心也只能运作在标准的状态下,其他核心即使维持在同样的频率下,也无法对其构成任何协助。而Turbo Boost技术改变了这种状况。得益于这项技术的加入,无论我们所使用的应用程序对于多核心处理器的适应性表现如何,都可以获得相应的性能提升。如果我们所运行的软件可以充分调用到所有的核心,则四颗核心可以运作在标准的频率之下,如果我们所运行的软件只可以调用到四颗核心中的两个核心,则Nehalem架构允许处理器智能的暂时关闭(以极低的能耗运作,接近关闭)其余两颗空闲的核心,降低处理器的总能耗及发热量,而根据处理器的能耗及发热量自动调高另外两颗“繁忙”核心的频率,让程序运作的更快,如果该程序是更加极端的针对单核心设计,则Nehalem架构也允许处理器智能的暂时关闭处理器的其余三颗核心,而集中力量提升该“繁忙”的核心的最高频率,最大化的提升该软件的运行效率。
这种分档式的Turbo Boost技术可以让Nehalem架构处理器在面对各类应用软件时都能得心应手,以往的多核无用论声音在基于Nehalem架构制造的Bloomfield核心与Lynnfield核心Core i7/i5处理器上,不再适用。
应该说,这样的设计思路原本并不复杂,但能够真正的实现智能化调节且不对处理器的运作造成干扰则需要良好的设计功底与制造实力作为支撑、特别值得一提的是Intel 45nm制造工艺极其优秀的能耗控制及其业界领先的晶体管切换速度,保证了Turbo Boost技术在实现的同时得以真正的实现智能化,并且核心工作状态的切换速度极快,所有的变化均在极短的时间内完成,用户在操作中也不会察觉。
二:新一代超线程“SMT”技术
SMT(Simultaneous Multi-Threading)技术可以说是INTEL早前超线程技术(Hyper-Threading)的重大革新与延续。如果说在早前的INTEL奔腾4处理器上,超线程技术的发挥或多或少还受到限制的话,那么在Nehalem架构上,超线程技术的延续:SMT技术则展现了其所具备的惊人实力。
对于超线程技术(Hyper-Threading)应该说很多用户都不陌生,这个在奔腾四处理器上第一次出现的技术曾经在业界引发了巨大的轰动,在一颗物理核心上可以模拟两个逻辑线程,根据处理核心执行单元的负载自动分配两个线程的执行状态,从而提升多线程软件的整体效率。而如今,Nehalem架构具备更多的执行单元,更宽的指令通道,更大的缓存容量,更加海量的数据带宽,改良后的SMT技术可以将充分支持多线程的执行效率再提升30%以上,这样的效率提升对于看中多线程性能,诸如:视频压缩,视频制作,图形渲染,工业设计,数据库处理等应用的用户来说是极具诱惑力的。
在Intel目前的产品线规划中,基于Bloomfield核心与Lynnfield核心的Core i7处理器将独占SMT技术得到四核心八线程的应用优势,基于Lynnfield核心的Core i5处理器将不具备SMT技术。
三:智能缓存体系“Smart Cache”结
智能缓存体系的进化在Nehalem架构上可以说是非常重要的一环,正是由于智能缓存体系的重新设计,使得Intel第一款原生X86架构四核心处理器的性能在他诞生之初就得以发挥到极致,无论是单核心性能还是多核心并行性能都有可靠的保证。
Nehalem架构的一级缓存(L1 Cache)依旧延续自Core微架构,由32KB的指令缓存+32KB的数据缓存所构建。在二级缓存(L2 Cache)上,则改由与每个内核紧密结合的256KB高速缓存承担。由于与处理器内核结合的非常紧密,L1 Cache与L2 Cache连同处理器内核共同构成了Nehalem处理器的"Core"部分。而三级缓存(L3 Cache)则采取模块化设计方案,被称作"Uncore"部分,四核心的Nehalem架构处理器无论是Lynnfield核心还是Bloomfield核心均搭配的是8MB容量的三级缓存。
Nehalem架构的整个缓存体系使用包含式(Inclusive)设计,三级缓存中包含了所有处理核心的二级缓存所存储的内容,因此当核心A所具备的256KB二级高速缓存中不包含其所需的核心B正在处理的数据,则可以直接从L3中调取而无需查询包括核心B在内的其他核心的L2 Cache,大大缩短了缓存的延迟周期,如果在L3中也无法找到核心所需的数据,则可以直接确定其余核心的L2 Cache中也不具备,可以立即决定由内存中调取,由此大大降低了数据存取的延迟。
尽管处理器内核与三级缓存采用模块化设计组合,可以根据不同档次处理器的设计,自由添加或者增减处理器内核的数量,三级缓存的大小,但是整个缓存体系的性能表现之强悍确实令人感到惊讶。
除了智能化的设计之外,我们还必须提到,得益于Intel强大的半导体研发与生产功底,目前Intel Nehalem架构的处理器上所具备的三级缓存模块至少可以说是目前所有X86架构处理器所能达到的最高水平,无论在性能还是晶圆面积的控制上都毫无疑问的走在业界的前列。正是由于这样大容量低延迟的三级缓存作为后盾,Nehalem架构处理器得以在有限的晶圆面积内重整Intel X86架构处理器传统的缓存体系设计,同时但却能保证其总容量略有降低的情况下大幅提升Nehalem微架构相对于Core微架构的性能表现。
5技术定位
Lynnfield是由Nehalem发展而来,Nehalem的高端版本Bloomfield属于Corei79xx系列,Lynnfield属于中端主流的产品,现在推出的Core i5和Corei78xx系列都属于Nehalem的一个分支,了解Lynnfield之前重新温习一下Nehalem架构。
Nehalem是在Core微架构大幅修改而来,外加增添了SMT、3层Cache、TLB和分支预测的等级化、IMC、QPI和支持DDR3等技术,不过与Core架构一样,Nehalem还是4指令宽度的解码/重命名/撤销。Intel将在Nehalem架构上开发出Bloomfield、Lynnfield、Havendale三款核心,分别对应高端和主流四核,以低端双核市场。
6技术演变
Cache设计采用三级全内含式Cache设计,L1的设计与Core微架构一样;L2采用超低延迟的设计,每个核心各拥有256KB的L2Cache;L3则是采用共享式设计,被片上所有核心共享使用。集成DDR3内存控制器内存控制器从北桥芯片组上转移到CPU片上,支持三通道/双通道DDR3内存,内存读取延迟大幅减少,内存带宽则大幅提升,最多可达三倍。英特尔智能互连技术(QPI) 取代前端总线(FSB)的一种点到点连接技术,20位宽的QPI连接其带宽可达惊人的每秒25.6GB,远超过原来的FSB。QPI最初能够发放异彩的是支持多个处理器的服务器平台,QPI可以用于多处理器之间的互联。微架构优化 支持64-bit模式的宏融合,提高环形数据流监测器性能,六个数据发射端口等提升虚拟机性能 Nehalem相对65nm Core 2在双程虚拟潜伏上有60%的提升,而相对45纳米 酷睿2产品提升了20%提升预判单元性能,增加第二组分支照准缓存全新的1366针脚接口。快速Radix-16分频器和Super Shuffle engine,加强FPU性能。New SSE4.2 Instructions (新增加SSE4.2指令)Turbo Mode (自动超频)Improved Lock Support (改进的锁定支持)Additional Caching Hierarchy (新的缓存层次体系)Deeper Buffers (更深的缓冲)Improved Loop Streaming (改进的循环流)Simultaneous Multi-Threading (同步多线程)Faster Virtualization (更快的虚拟化)Better Branch Prediction (更好的分支预测)Nehalem针对高端的Bloomfield并没有集成北桥芯片,用户可以搭配X58主板,而X58主板可以提供2条PCI-E2.0x16的显卡插槽,Bloomfield采用LGA1366接口。而中端的Lynnfield将北桥芯片集成到CPU内,再通过DMI总线连接到主板芯片组,Lynnfield集成的PCI-E控制器只能提供1条PCI-E2.0x16插槽或者2条PCI-Ex8的插槽。低端的Havendale不仅集成北桥芯片,更集成一个45纳米制造工艺的显示核心,由于针对低端市场Havendale(由于产品bug,Havendale被全线取消,只保留代号)只提供有1条PCI-E2.0x16插槽,Havendale和Lynnfield都是采用LGA1156接口。
英特尔智能互连技术(QPI)是QuickPathInterconnect技术的缩写,直接翻译是快速通道互联。事实上官方名字叫做CSI,CommonSystemInterface公共系统界面,用来实现芯片之间的直接互联,而不是在通过FSB连接到北桥,原理上和AMD的HT总线技术差不多。无论是速度、带宽、每个针脚的带宽、功耗等一切规格都要超越AMD的HT总线。QPI最大的改进是采用单条点对点模式下,QPI的输出传输能力非常惊人,在4.8至6.4GT/s之间。一个连接的每个方向的位宽可以是5、10、20bit。因此每一个方向的QPI全宽度链接可以提供12至16BG/s的带宽,那么每一个QPI链接的带宽为24至32GB/s。
Lynnfield同样采用QPI总线,Corei5750的QPI默认速度为4.8GT/s(2.4GHz),与Bloomfield不同,Lynnfield的QPI总线速度并没有放开,Lynnfield的QPI的速度锁定在4.8GT/s,这是Intel为了区分市场而作出的设计。
在Lynnfield处理器通过DMI总线连接P55芯片,DirectMediaInterface--直接媒体接口。DMI总线其实一早已经应有在Intel的主板芯片组上,是南北桥连接的总线,速度为2Gb/s。DMI实际上是基于PCI-Express总线,因此具有PCI-E总线的优势。DMI实现了上行与下行各1GB/s的数据传输率,这个高速接口集成了高级优先服务,允许并发通讯和真正的同步传输能力。它的基本功能对于软件是完全透明的,因此早期的软件也可以正常操作。
与Bloomfield不同Lynnfield集成了主板的北桥芯片,Lynnfield具有PCI-E控制器和双通道内存控制器,集成PCI-E控制器可以缩短CPU到PCI-E控制器之间的延时,而且可以降低主板的芯片组的成本,搭配Lynnfield的主板芯片组只需要采用单芯片的设计。
Lynnfield只集成了双通道的DDR3内存控制器,对于主流产品双通道DDR3已经能满足用户的需求。在内存频率上Lynnfield官方默认支持DDR-1333内存,Bloomfield虽然集成三通道内存控制器但是Intel官方支持DDR3内存速度只设定在1066MHz。
Turbo Boost与Braidwood技术都是Lynnfield的一个亮点,TurboBoost技术在Corei7中也有影响而Braidwood技术在笔记本上也有类似的技术。TurboBoost与Braidwood都属于加速技术,TurboBoost属于CPU速度上的加速技术,Braidwood技术则是针对磁盘和缓存的加速技术。
Braidwood(英特尔智能高速缓存技术 )技术是TurboMemory的升级版本,将会在H57、P57、Q57三款芯片组上出现,不过首批上市的P55主板并没有Braidwood功能。Braidwood就是芯片组内建NVRAM控制器,通过专用的NVRAM扩展卡和主板上的对应接口,成为系统与存储设备的缓冲界面,给入门级PC带来固态硬盘一般的读写和存储效果。但收到最新的消息指出Intel可能会在P57上取消Braidwood技术。
Intel为LGA1156处理器准备了4款芯片组,这就是H57、P57、Q57、H55及P55,其中高端型号H57、P57及Q57将会支持全新Braidwood技术。根据规划,P55芯片组将在今年第三季度配合Lynnfield处理器发布上市,而其他四款P57、H57、H55、Q57都要等到2010年第一季度Havendale推出的时候。Lynnfield、Havendale都会集成PCI-E2.0控制器,其中Lynnfield还支持双x8模式,但只能搭配P57、P55才能支持双卡CrossFire。
Intel并不会把所有IbexPeak的功能完全开放给单一型号,而是按照不同市场定位开放不同功能,其中,前缀为“H”系列提供FlexibleDisplayInterface支持,将提供由DVI、HDMI到DisplayPort多种视频接口,能够通过整合图形核心的Clarkdale处理器(即Corei3)实现集成平台。“P”系列则可以理解为现在的独立芯片组,不具备视频输出接口,所以仅能够搭配未集成图形显示功能的Lynnfield处理器(即Corei5)使用。至于“Q”系列,主要针对商业应用市场。
由于处理器已经整合了内存控制器以及PCI-E2.0控制器甚至是图形处理器,因此后续的5系列芯片组成员都是单芯片设计,南桥输入输出功能也整合在了一起。扩展输入输出方面,P57、P55、H57、Q57支持14个USB2.0接口、6个SATA3Gbps接口、8条PCI-E 2.0 x1插槽、4条PCI插槽,只有最低端的H55删减至12个USB2.0、4个SATA3Gbps、6条PCI-E 2.0 x1。
7技术变革
基于面向主流市场Lynnfield核心处理器的变化,与之最新搭配的P55芯片组主板也经历了较大的变化,在我们目前所得到的P55芯片组主板中,从外观上看,似乎与此前的芯片组主板没有太大的变化,但事实上,整合芯片组已经经历了脱胎换骨的重整与组合。在位于核心的P55芯片组插槽上,Lynnfield核心处理器彻底整合了包括内存控制器,PCI-E控制器在内的整个传统北桥部分。因此,P55芯片组上,南桥芯片便结果了传统芯片组上其余部分的功能,定义也改称之为PCH。值得注意的是,在完全整合了北桥的CPU核心与PCH芯片之间所使用的通道依然是DMI(Direct Media Inteface),因此此前一度有人认为QPI总线通道不再是Lynnfield核心处理器的一部分,则是一种误区。DMI通道长期以来便是INTEL芯片组连接北桥与南桥之间桥梁,因为南桥所承担的任务较少,因此无需使用QPI这样的传输方式,而沿用传统的DMI通道即可。类似X58芯片组上的QPI总线之所以在P55芯片组上不被标注,是因为原先其所连接的CPU与功能有限的北桥部分已经被彻底的整合在Lynnfield核心处理器内部,因此无需再单独列出,但整合后的处理器核心与北桥单元之间依然由QPI发挥着沟通的作用,与Bloomfield核心不同的是,面向多路的QPI总线通道则被取消,在P55芯片组的BIOS中,我们依然可以调节与QPI总线相关的参数选项。
8产品展望
Lynnfield核心处理器的发布开启了INTEL由Core微架构向Nehalem微架构的全面过渡,在由奔腾D处理器问世以来在处理器领域所诞生的许多观点、猜测、疑问乃至偏见,都将在Lynnfield核心处理器面前烟消云散。
从市场角度来说,Lynnfield核心的Core i7/i5处理器正式宣布了Nehalem微架构接过了Core微架构的所有使命。且Nehalem微架构几乎完美的汇聚了自Intel处理器问世以来所创造出的各种精华与一身,无论是效率极高震撼全球的Core微架构还是发源于奔腾四处理器超线程(Hyper-Threading)的SMT(Simultaneous Multi-Threading)同步多线程技术,加上堪称全球X86处理器中最强的缓存体系与整合内存控制器设计,都使之成为近年来难得的集大成者的优秀处理器架构,而Lynnfield核心则开启了将Nehalem微架构普及的大门。无论是您处于主流用户中的哪个阶层,都可以在基于Lynnfield核心的Core i7/i5处理器中找到适合您的产品。
本次涵盖主流市场高中端价位的Core i7/i5处理器全线发布之后,在即将到来的第四季度乃至明年第一季度,我们将迎来基于Clarkdale核心的Core i3/i5处理器。Clarkdale核心同样基于Nehalem微架构的设计思路制造,但特别的是Clarkdale核心也是第一款整合了GPU核心的桌面处理器。根据目前我们所了解的信息,Clarkdale核心由一个基于Nehalem微架构的双核CPU核心和一块类似G45芯片组的改良北桥+GAM显示核心,共两颗芯片封装而成。其中基于Nehalem微架构的双核CPU芯片由Intel全新的32nm HKMG工艺制造,新处理器核心代号归为Westmere系列,而包括北桥和GMA显示核心在内的另一颗芯片则继续由45纳米工艺制造。
Clarkdale核心的前身是计划使用45nm工艺制造的Havendale核心,但由于32nm工艺进展迅速,Intel方面决定取消原定计划,CPU核心改由32纳米制造,GPU部分则沿用45nm工艺产品线。由此,我们最快将于今年第四季度目睹全球第一款整合GPU核心的桌面处理器问世,而且根据我们目前所掌握的信息,得益于整合化设计的成功及制造工艺的改良,Clarkdale核心的整合GPU在性能和功能上也将拥有不俗的提升,值得期待。
9技术展示
在台北 Computex2009国际电脑展会上,英特尔终于揭开了之前在网络上曾经被广泛称呼为“Core i5”处理器的神秘面纱,英特尔的性能测试高级工程师Francois Piednoel虽然现在不能透露它的最终官方名称,但可以“肯定不叫Core i5”。此条消息已经得到多方参会人员的证实。此次英特尔对Nehalem架构面向三个不同应用领域发布的新品处理器产品,分别是台式机的 Lynnfield,笔记本的Clarksfield,服务器的Nehalem-EX。台式机Lynnfield既是传说中的“Core i5”,而它却不叫“Core i5”,英特尔官方也未对外界公布“Core i5”的名称。
之前,已有图片证实台式机Lynnfield“Core i5”处理器的存在,CPU顶盖上赫然写着的是“Intel Confidential”字样,虽然“Core i5”不叫“Core i5”,但是台式机Lynnfield处理器的价格应该相对Core i7来说很便宜,相应配套的P55主板也会便宜很多,在之前关于 Lynnfield“Core i5”处理器的报道中,也找到了相应的声明文字“强调一点,虽然现在都把新处理器叫作Core i5,但事实上从未得到Intel官方确认,业内厂商也一直称呼其代号Lynnfield,所以说最终叫什么还不一定,只能说Core i5的可能性很大。”
10相关消息
根据相关媒体的报道,Intel计划在2009年年底之前新近推出的 酷睿i7和 酷睿i5处理器的出货量能够达到百万级别。从这个数字我们不难看出,Intel对于新推出的Lynnfield 系列处理器是充满了信心。
考虑到Intel刚刚推出新款 Core i7和 Core i5处理器还没有多久,而到年底之前也只有3个多月的时间,在如此之短的时间里计划卖出100万块处理器,Intel的这个销售计划不可谓不激进,毕竟这两个系列处理器的价格相对而言还比较高。而就在此之前,第一代Core i7 “Nehalem” 处理器销售量破百万花了整整7个月左右的时间。
华硕与技嘉计划在2009年底前各自出货40万块 LGA1156 主板,而华擎、ECS以及微星公司三家加起来的计划出货量为20万块。
下面是当前Lynnfield系列处理器的价格信息:
Core i7-870 – 4 核心 8 线程 8MB 缓存, 2.93GHz 562 美元
Core i7-860 – 4 核心 8 线程 8MB 缓存, 2.80GHz 284 美元
Core i5-750 – 4 核心 4 线程 8MB 缓存, 2.66GHz 196 美元
另外Intel还推出了几款基于Lynnfield的Intel Xeon处理器。
Lynnfield是Intel Nehalem架构家族的中端产品,上有Nehalem Bloomfield Core i7,下有Havendale。与Bloomfield不同,Lynnfield和Havendale都会采用LGA1156接口、集成双通道DDR3内存控制器和PCI-E 2.0总线控制器,不过后者是双核心,且整合图形核心,而前者是四核心,三级缓存也多一倍(8MB),可以看作是Bloomfield的精简版本。根据Intel的规划,Havendale已经被推迟到2010年初,将作为Core 2 Duo系列的继任者,而Lynnfield会在2009年第三季度发布,定位主流市场,取代现有的Core 2 Quad系列。Xtremesystems论坛的“JCornell”近日放出了Lynnfield处理器的实物照片,当然还只是初期的工程样品。和它放在一起的是65nm Yorkfield Core 2 Quad和45nm Gainstown,后者是和Bloomfield对应的服务器版本,又称Nehalem-EP。
Lynnfield集成PCI-E控制器及内存控制器
与Bloomfield不同Lynnfield集成了主板的北桥芯片,Lynnfield具有PCI-E控制器和双通道内存控制器,集成PCI-E控制器可以缩短CPU到PCI-E控制器之间的延时,而且可以降低主板的芯片组的成本,搭配Lynnfield的主板芯片组只需要采用单芯片的设计。
Lynnfield集成了PCI-E控制器提供1条PCI-Ex16或者2条PCI-Ex8的显卡插槽,支持CrossFire和SLI技术,部分厂商在生产高端的P55主板时会加入NVIDIA的nForece200芯片实现2条的PCI-Ex16全速的显卡插槽。
Lynnfield相对于Bloomfield的设计略显局限性,Bloomfield可以搭配X58芯片组实现原生2条PCI-Ex16插槽,而Lynnfield只集成16x的PCI-E的链路,无法通过自身实现2条原生全速度的PCI-Ex16插槽,但对于以后升级如果Intel不改变LGA1156的接口,Lynnfield会有更为丰富的主板可以选择,而Bloomfield的Corei7只可以选择X58主板。
Lynnfield只集成了双通道的DDR3内存控制器,对于主流产品双通道DDR3已经能满足用户的需求。在内存频率上Lynnfield官方默认支持DDR-1333内存,Bloomfield虽然集成三通道内存控制器但是Intel官方支持DDR3内存速度只设定在1066MHz。
面对着价格昂贵的酷睿 i7,新架构处理器很难走进广大消费者的生活之中,不过最近曝光了又一款基于Nehalem架构的双核处理器,其依旧采用整合内存控制器,三级缓存模式,L3达到8MB,支持Turbo Boost等技术的新处理器——酷睿i5。它和Core i7(Bloomfield)的主要区别在于总线不采用QPI,采用的是成熟的DMI(Direct Media Interface),并且只支持双通道的DDR3内存。结构上它用的是LGA1160(后改为LGA1156)接口,Core i7用的是LGA1366。
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1技术简介
2技术特点
3技术区别
4技术结构
·一:通吃单与多线程处理的Turbo Boost
·二:新一代超线程“SMT”技术
·三:智能缓存体系“Smart Cache”结
5技术定位
6技术演变
7技术变革
8产品展望
9技术展示
10相关消息
1技术简介
英特尔将Lynnfield定位于200美元以下的主流市场,计划是在2010年3季度才推出,台湾网友曾放出过Lynnfield的实物照,现在国内一位网友放出了Lynnfield的部分测试成绩。
测试中使用的Lynnfield频率为2.13GHz,其它配件为笔记本DDR3-1066(4G+2G)内存,笔记本ST 7200.2 160G硬盘以及PCI-E X1的NVS290显卡,操作系统为Windows Vista Ultimate 64bit,这是一个桌面PC,不过配件大多是笔记本用的。
由于缺乏对比数据,所以很难对Lynnfield的性能作一个定量的判断,简单的比较而言,离3.2GHz的Core i7-965的差距很大。
在CPU-Z中,直接将Lynnfield识别为Intel 酷睿i5,这是一个有趣的信息,英特尔一直称酷睿 i7这个名字无任何实际意义,只是好听罢了,现在看来不能尽信,那谁又将是Core 3呢,Havendale似乎是最接近的答案。
09年六月,英特尔公关部主任BILL CALDER详细描述了英特尔消费级桌面处理器的品牌体系,并且公布了CORE I5 CORE I3两个子品牌。
Lynnfield的确会与CORE I5有一定关联,但是不会一刀切,支持HT的Lynnfield和移动版Lynnfield将归于酷睿I7系列。尔不支持HT的Lynnfield,会被归于酷睿I5系列。
据悉,首批上市的Lynnfield,会有2.93G 2.8G 2.66G三个版本,其中前两种会支持HT,可能归于酷睿I7系列。I5应该是最终取代老迈的酷睿2四核的产品。
2技术特点
Lynnfield处理器是基于Intel的Nehalem架构的,面向主流市场的新一代处理器。它的内部整合了内存控制器和8MB的L3高速缓存。同时支持Turbo Boost自动超频技术。尽管如此,它的QPI总线与前不久发布的Core i7处理器有所不同。Core i7虽然也是基于Nehalem架构的,但是它是基于Bloomfield核心的处理器。面向主流市场的Lynnfield核心将会支持DMI(Direct Media Interface)直连媒介界面,并且仅仅支持双通道的DDR3内存。与Core i7的LGA 1366处理器插槽有很大不同,Lynnfield所使用的是LGA1160插槽,它可以看作是以前LGA1156插槽的改进型。
3技术区别
Bloomfield核心采用了四核八线程的设计,并且有两条QPI链路电路,分别与北桥和PCI-E控制器通讯。与Bloomfield的核心结构类似,Lynnfield核心仍然采用了四核八线程结构,同样拥有8MBL3Cache,但是由于内部集成了IMC和PCI-E控制器,所以平台已经没有传统意义的北桥,Lynnfield并没有QPI控制电路部分,但是毕竟北桥的大部分功能都通过电路形式在CPU内部实现,所以Lynnfield的核心面积要大于Bloomfield。
4技术结构
Lynnfield处理器将北桥功能集成到CPU里面,Lynnfield处理器里面已经有完整的双通道DDR3内存控制器和PCI-E控制器,通过DMI总线连接到P55主板芯片,而P55主板芯片实际上只拥有南桥的功能。Lynnfield处理器根据是否具有超线程技术划分为Corei5和Corei7系列,采用LGA1156接口没有超线程技术的Lynnfield属于Corei57xx,采用LGA1156接口具有超线程计算的Lynnfield属于Core i7 8xx系列,和采用LGA1156的Corei79xx共存。Lynnfield架构上源自于Corei7的Nehalem架构,在Nehalem架构上将主板北桥的功能集成到CPU里面,而将双通道内存控制器降低到双通道内存控制器,制造工艺以及其他指令方面基本上和Nehalem一样。Lynnfield首处在得Corei5系列主要针对主流市场,取代Core2 Quad系列4核处理器。
Lynnfield作为针对主流市场的产品价格上要比Corei79xx系列要便宜,而更重要的是Lynnfield集成了北桥芯片,而与Lynnfield搭配的P55主板只采用单芯片设计,可以大大降低主板的成本。
Lynnfield核心,精简了部分主流市场并非必须的核心单元,例如将三通道192bit内存控制器简化为双通道128bit,去除了针对双路平台所需的QPI总线单元, 并将Core i7 900处理器与X58芯片组的结构加以简化、彻底整合了原先X58芯片组中功能有限的北桥模块,传统的CPU-->北桥-->南桥模块被彻底的精简为CPU-->南桥,因此面向主流的P55芯片组之上将仅保留传统的南桥芯片,并且其所扮演的角色也发生了改变,Intel官方将这种承担了新使命的南桥芯片称之为PCH模块,由于Lynnfield核心处理器及P55芯片组的结构简化,原先Core i7 900系列处理器所使用的夸张的LGA1366接口也得以简化,最新的LGA1156接口及Lynnfield核心处理器的封装面积已经与传统的LGA775接口非常接近。
由于这类有针对性的重新布局,Lynnfield核心相对于Bloomfield核心节省了大量的晶体管及核心面积,加上Bloomfield核心发布至今,45nm生产线的工艺成熟度也在不断提高,Lynnfield核心处理器的功耗及发热量相比兄长:使用Bloomfield核心的Core i7 900系列处理器得到非常明显的改观。但是,除了这些面向主流市场而采取的有针对性的精简之外,Bloomfield核心所具备的最核心的功能及特性,不但没有任何精简,而是在核心功耗及TDP条件更加宽松的前提下有所强化。
最先发布的Core i7 900系列处理器旗舰型号Core i7 965处理器所具备的Turbo Boost功能,幅度由3.2GHz-->3.46GHz,而Lynnfield核心的Core i7处理器高端型号,则可以由2.93GHz起跳提升至3.6GHz,这样的幅度确实令人感到振奋。
一:通吃单与多线程处理的Turbo Boost
毫无疑问,Turbo Boost技术是针对当前应用程序在多核心处理器上具备不同表现的现状所开发的一项重要技术。
Turbo Boost,顾名思义,可以在原先的性能水平上获得额外的提升,该技术的基础是来自Nehalem架构中分布广泛的节能环节及核心智能动态调节的设计方式。对于INTEL传统的多核心处理器,无论其是否被程序所充分调用,多个核心通常都处于同步的频率状态,即使某个程序只能使用到四核心处理中的一个核心,该核心也只能运作在标准的状态下,其他核心即使维持在同样的频率下,也无法对其构成任何协助。而Turbo Boost技术改变了这种状况。得益于这项技术的加入,无论我们所使用的应用程序对于多核心处理器的适应性表现如何,都可以获得相应的性能提升。如果我们所运行的软件可以充分调用到所有的核心,则四颗核心可以运作在标准的频率之下,如果我们所运行的软件只可以调用到四颗核心中的两个核心,则Nehalem架构允许处理器智能的暂时关闭(以极低的能耗运作,接近关闭)其余两颗空闲的核心,降低处理器的总能耗及发热量,而根据处理器的能耗及发热量自动调高另外两颗“繁忙”核心的频率,让程序运作的更快,如果该程序是更加极端的针对单核心设计,则Nehalem架构也允许处理器智能的暂时关闭处理器的其余三颗核心,而集中力量提升该“繁忙”的核心的最高频率,最大化的提升该软件的运行效率。
这种分档式的Turbo Boost技术可以让Nehalem架构处理器在面对各类应用软件时都能得心应手,以往的多核无用论声音在基于Nehalem架构制造的Bloomfield核心与Lynnfield核心Core i7/i5处理器上,不再适用。
应该说,这样的设计思路原本并不复杂,但能够真正的实现智能化调节且不对处理器的运作造成干扰则需要良好的设计功底与制造实力作为支撑、特别值得一提的是Intel 45nm制造工艺极其优秀的能耗控制及其业界领先的晶体管切换速度,保证了Turbo Boost技术在实现的同时得以真正的实现智能化,并且核心工作状态的切换速度极快,所有的变化均在极短的时间内完成,用户在操作中也不会察觉。
二:新一代超线程“SMT”技术
SMT(Simultaneous Multi-Threading)技术可以说是INTEL早前超线程技术(Hyper-Threading)的重大革新与延续。如果说在早前的INTEL奔腾4处理器上,超线程技术的发挥或多或少还受到限制的话,那么在Nehalem架构上,超线程技术的延续:SMT技术则展现了其所具备的惊人实力。
对于超线程技术(Hyper-Threading)应该说很多用户都不陌生,这个在奔腾四处理器上第一次出现的技术曾经在业界引发了巨大的轰动,在一颗物理核心上可以模拟两个逻辑线程,根据处理核心执行单元的负载自动分配两个线程的执行状态,从而提升多线程软件的整体效率。而如今,Nehalem架构具备更多的执行单元,更宽的指令通道,更大的缓存容量,更加海量的数据带宽,改良后的SMT技术可以将充分支持多线程的执行效率再提升30%以上,这样的效率提升对于看中多线程性能,诸如:视频压缩,视频制作,图形渲染,工业设计,数据库处理等应用的用户来说是极具诱惑力的。
在Intel目前的产品线规划中,基于Bloomfield核心与Lynnfield核心的Core i7处理器将独占SMT技术得到四核心八线程的应用优势,基于Lynnfield核心的Core i5处理器将不具备SMT技术。
三:智能缓存体系“Smart Cache”结
智能缓存体系的进化在Nehalem架构上可以说是非常重要的一环,正是由于智能缓存体系的重新设计,使得Intel第一款原生X86架构四核心处理器的性能在他诞生之初就得以发挥到极致,无论是单核心性能还是多核心并行性能都有可靠的保证。
Nehalem架构的一级缓存(L1 Cache)依旧延续自Core微架构,由32KB的指令缓存+32KB的数据缓存所构建。在二级缓存(L2 Cache)上,则改由与每个内核紧密结合的256KB高速缓存承担。由于与处理器内核结合的非常紧密,L1 Cache与L2 Cache连同处理器内核共同构成了Nehalem处理器的"Core"部分。而三级缓存(L3 Cache)则采取模块化设计方案,被称作"Uncore"部分,四核心的Nehalem架构处理器无论是Lynnfield核心还是Bloomfield核心均搭配的是8MB容量的三级缓存。
Nehalem架构的整个缓存体系使用包含式(Inclusive)设计,三级缓存中包含了所有处理核心的二级缓存所存储的内容,因此当核心A所具备的256KB二级高速缓存中不包含其所需的核心B正在处理的数据,则可以直接从L3中调取而无需查询包括核心B在内的其他核心的L2 Cache,大大缩短了缓存的延迟周期,如果在L3中也无法找到核心所需的数据,则可以直接确定其余核心的L2 Cache中也不具备,可以立即决定由内存中调取,由此大大降低了数据存取的延迟。
尽管处理器内核与三级缓存采用模块化设计组合,可以根据不同档次处理器的设计,自由添加或者增减处理器内核的数量,三级缓存的大小,但是整个缓存体系的性能表现之强悍确实令人感到惊讶。
除了智能化的设计之外,我们还必须提到,得益于Intel强大的半导体研发与生产功底,目前Intel Nehalem架构的处理器上所具备的三级缓存模块至少可以说是目前所有X86架构处理器所能达到的最高水平,无论在性能还是晶圆面积的控制上都毫无疑问的走在业界的前列。正是由于这样大容量低延迟的三级缓存作为后盾,Nehalem架构处理器得以在有限的晶圆面积内重整Intel X86架构处理器传统的缓存体系设计,同时但却能保证其总容量略有降低的情况下大幅提升Nehalem微架构相对于Core微架构的性能表现。
5技术定位
Lynnfield是由Nehalem发展而来,Nehalem的高端版本Bloomfield属于Corei79xx系列,Lynnfield属于中端主流的产品,现在推出的Core i5和Corei78xx系列都属于Nehalem的一个分支,了解Lynnfield之前重新温习一下Nehalem架构。
Nehalem是在Core微架构大幅修改而来,外加增添了SMT、3层Cache、TLB和分支预测的等级化、IMC、QPI和支持DDR3等技术,不过与Core架构一样,Nehalem还是4指令宽度的解码/重命名/撤销。Intel将在Nehalem架构上开发出Bloomfield、Lynnfield、Havendale三款核心,分别对应高端和主流四核,以低端双核市场。
6技术演变
Cache设计采用三级全内含式Cache设计,L1的设计与Core微架构一样;L2采用超低延迟的设计,每个核心各拥有256KB的L2Cache;L3则是采用共享式设计,被片上所有核心共享使用。集成DDR3内存控制器内存控制器从北桥芯片组上转移到CPU片上,支持三通道/双通道DDR3内存,内存读取延迟大幅减少,内存带宽则大幅提升,最多可达三倍。英特尔智能互连技术(QPI) 取代前端总线(FSB)的一种点到点连接技术,20位宽的QPI连接其带宽可达惊人的每秒25.6GB,远超过原来的FSB。QPI最初能够发放异彩的是支持多个处理器的服务器平台,QPI可以用于多处理器之间的互联。微架构优化 支持64-bit模式的宏融合,提高环形数据流监测器性能,六个数据发射端口等提升虚拟机性能 Nehalem相对65nm Core 2在双程虚拟潜伏上有60%的提升,而相对45纳米 酷睿2产品提升了20%提升预判单元性能,增加第二组分支照准缓存全新的1366针脚接口。快速Radix-16分频器和Super Shuffle engine,加强FPU性能。New SSE4.2 Instructions (新增加SSE4.2指令)Turbo Mode (自动超频)Improved Lock Support (改进的锁定支持)Additional Caching Hierarchy (新的缓存层次体系)Deeper Buffers (更深的缓冲)Improved Loop Streaming (改进的循环流)Simultaneous Multi-Threading (同步多线程)Faster Virtualization (更快的虚拟化)Better Branch Prediction (更好的分支预测)Nehalem针对高端的Bloomfield并没有集成北桥芯片,用户可以搭配X58主板,而X58主板可以提供2条PCI-E2.0x16的显卡插槽,Bloomfield采用LGA1366接口。而中端的Lynnfield将北桥芯片集成到CPU内,再通过DMI总线连接到主板芯片组,Lynnfield集成的PCI-E控制器只能提供1条PCI-E2.0x16插槽或者2条PCI-Ex8的插槽。低端的Havendale不仅集成北桥芯片,更集成一个45纳米制造工艺的显示核心,由于针对低端市场Havendale(由于产品bug,Havendale被全线取消,只保留代号)只提供有1条PCI-E2.0x16插槽,Havendale和Lynnfield都是采用LGA1156接口。
英特尔智能互连技术(QPI)是QuickPathInterconnect技术的缩写,直接翻译是快速通道互联。事实上官方名字叫做CSI,CommonSystemInterface公共系统界面,用来实现芯片之间的直接互联,而不是在通过FSB连接到北桥,原理上和AMD的HT总线技术差不多。无论是速度、带宽、每个针脚的带宽、功耗等一切规格都要超越AMD的HT总线。QPI最大的改进是采用单条点对点模式下,QPI的输出传输能力非常惊人,在4.8至6.4GT/s之间。一个连接的每个方向的位宽可以是5、10、20bit。因此每一个方向的QPI全宽度链接可以提供12至16BG/s的带宽,那么每一个QPI链接的带宽为24至32GB/s。
Lynnfield同样采用QPI总线,Corei5750的QPI默认速度为4.8GT/s(2.4GHz),与Bloomfield不同,Lynnfield的QPI总线速度并没有放开,Lynnfield的QPI的速度锁定在4.8GT/s,这是Intel为了区分市场而作出的设计。
在Lynnfield处理器通过DMI总线连接P55芯片,DirectMediaInterface--直接媒体接口。DMI总线其实一早已经应有在Intel的主板芯片组上,是南北桥连接的总线,速度为2Gb/s。DMI实际上是基于PCI-Express总线,因此具有PCI-E总线的优势。DMI实现了上行与下行各1GB/s的数据传输率,这个高速接口集成了高级优先服务,允许并发通讯和真正的同步传输能力。它的基本功能对于软件是完全透明的,因此早期的软件也可以正常操作。
与Bloomfield不同Lynnfield集成了主板的北桥芯片,Lynnfield具有PCI-E控制器和双通道内存控制器,集成PCI-E控制器可以缩短CPU到PCI-E控制器之间的延时,而且可以降低主板的芯片组的成本,搭配Lynnfield的主板芯片组只需要采用单芯片的设计。
Lynnfield只集成了双通道的DDR3内存控制器,对于主流产品双通道DDR3已经能满足用户的需求。在内存频率上Lynnfield官方默认支持DDR-1333内存,Bloomfield虽然集成三通道内存控制器但是Intel官方支持DDR3内存速度只设定在1066MHz。
Turbo Boost与Braidwood技术都是Lynnfield的一个亮点,TurboBoost技术在Corei7中也有影响而Braidwood技术在笔记本上也有类似的技术。TurboBoost与Braidwood都属于加速技术,TurboBoost属于CPU速度上的加速技术,Braidwood技术则是针对磁盘和缓存的加速技术。
Braidwood(英特尔智能高速缓存技术 )技术是TurboMemory的升级版本,将会在H57、P57、Q57三款芯片组上出现,不过首批上市的P55主板并没有Braidwood功能。Braidwood就是芯片组内建NVRAM控制器,通过专用的NVRAM扩展卡和主板上的对应接口,成为系统与存储设备的缓冲界面,给入门级PC带来固态硬盘一般的读写和存储效果。但收到最新的消息指出Intel可能会在P57上取消Braidwood技术。
Intel为LGA1156处理器准备了4款芯片组,这就是H57、P57、Q57、H55及P55,其中高端型号H57、P57及Q57将会支持全新Braidwood技术。根据规划,P55芯片组将在今年第三季度配合Lynnfield处理器发布上市,而其他四款P57、H57、H55、Q57都要等到2010年第一季度Havendale推出的时候。Lynnfield、Havendale都会集成PCI-E2.0控制器,其中Lynnfield还支持双x8模式,但只能搭配P57、P55才能支持双卡CrossFire。
Intel并不会把所有IbexPeak的功能完全开放给单一型号,而是按照不同市场定位开放不同功能,其中,前缀为“H”系列提供FlexibleDisplayInterface支持,将提供由DVI、HDMI到DisplayPort多种视频接口,能够通过整合图形核心的Clarkdale处理器(即Corei3)实现集成平台。“P”系列则可以理解为现在的独立芯片组,不具备视频输出接口,所以仅能够搭配未集成图形显示功能的Lynnfield处理器(即Corei5)使用。至于“Q”系列,主要针对商业应用市场。
由于处理器已经整合了内存控制器以及PCI-E2.0控制器甚至是图形处理器,因此后续的5系列芯片组成员都是单芯片设计,南桥输入输出功能也整合在了一起。扩展输入输出方面,P57、P55、H57、Q57支持14个USB2.0接口、6个SATA3Gbps接口、8条PCI-E 2.0 x1插槽、4条PCI插槽,只有最低端的H55删减至12个USB2.0、4个SATA3Gbps、6条PCI-E 2.0 x1。
7技术变革
基于面向主流市场Lynnfield核心处理器的变化,与之最新搭配的P55芯片组主板也经历了较大的变化,在我们目前所得到的P55芯片组主板中,从外观上看,似乎与此前的芯片组主板没有太大的变化,但事实上,整合芯片组已经经历了脱胎换骨的重整与组合。在位于核心的P55芯片组插槽上,Lynnfield核心处理器彻底整合了包括内存控制器,PCI-E控制器在内的整个传统北桥部分。因此,P55芯片组上,南桥芯片便结果了传统芯片组上其余部分的功能,定义也改称之为PCH。值得注意的是,在完全整合了北桥的CPU核心与PCH芯片之间所使用的通道依然是DMI(Direct Media Inteface),因此此前一度有人认为QPI总线通道不再是Lynnfield核心处理器的一部分,则是一种误区。DMI通道长期以来便是INTEL芯片组连接北桥与南桥之间桥梁,因为南桥所承担的任务较少,因此无需使用QPI这样的传输方式,而沿用传统的DMI通道即可。类似X58芯片组上的QPI总线之所以在P55芯片组上不被标注,是因为原先其所连接的CPU与功能有限的北桥部分已经被彻底的整合在Lynnfield核心处理器内部,因此无需再单独列出,但整合后的处理器核心与北桥单元之间依然由QPI发挥着沟通的作用,与Bloomfield核心不同的是,面向多路的QPI总线通道则被取消,在P55芯片组的BIOS中,我们依然可以调节与QPI总线相关的参数选项。
8产品展望
Lynnfield核心处理器的发布开启了INTEL由Core微架构向Nehalem微架构的全面过渡,在由奔腾D处理器问世以来在处理器领域所诞生的许多观点、猜测、疑问乃至偏见,都将在Lynnfield核心处理器面前烟消云散。
从市场角度来说,Lynnfield核心的Core i7/i5处理器正式宣布了Nehalem微架构接过了Core微架构的所有使命。且Nehalem微架构几乎完美的汇聚了自Intel处理器问世以来所创造出的各种精华与一身,无论是效率极高震撼全球的Core微架构还是发源于奔腾四处理器超线程(Hyper-Threading)的SMT(Simultaneous Multi-Threading)同步多线程技术,加上堪称全球X86处理器中最强的缓存体系与整合内存控制器设计,都使之成为近年来难得的集大成者的优秀处理器架构,而Lynnfield核心则开启了将Nehalem微架构普及的大门。无论是您处于主流用户中的哪个阶层,都可以在基于Lynnfield核心的Core i7/i5处理器中找到适合您的产品。
本次涵盖主流市场高中端价位的Core i7/i5处理器全线发布之后,在即将到来的第四季度乃至明年第一季度,我们将迎来基于Clarkdale核心的Core i3/i5处理器。Clarkdale核心同样基于Nehalem微架构的设计思路制造,但特别的是Clarkdale核心也是第一款整合了GPU核心的桌面处理器。根据目前我们所了解的信息,Clarkdale核心由一个基于Nehalem微架构的双核CPU核心和一块类似G45芯片组的改良北桥+GAM显示核心,共两颗芯片封装而成。其中基于Nehalem微架构的双核CPU芯片由Intel全新的32nm HKMG工艺制造,新处理器核心代号归为Westmere系列,而包括北桥和GMA显示核心在内的另一颗芯片则继续由45纳米工艺制造。
Clarkdale核心的前身是计划使用45nm工艺制造的Havendale核心,但由于32nm工艺进展迅速,Intel方面决定取消原定计划,CPU核心改由32纳米制造,GPU部分则沿用45nm工艺产品线。由此,我们最快将于今年第四季度目睹全球第一款整合GPU核心的桌面处理器问世,而且根据我们目前所掌握的信息,得益于整合化设计的成功及制造工艺的改良,Clarkdale核心的整合GPU在性能和功能上也将拥有不俗的提升,值得期待。
9技术展示
在台北 Computex2009国际电脑展会上,英特尔终于揭开了之前在网络上曾经被广泛称呼为“Core i5”处理器的神秘面纱,英特尔的性能测试高级工程师Francois Piednoel虽然现在不能透露它的最终官方名称,但可以“肯定不叫Core i5”。此条消息已经得到多方参会人员的证实。此次英特尔对Nehalem架构面向三个不同应用领域发布的新品处理器产品,分别是台式机的 Lynnfield,笔记本的Clarksfield,服务器的Nehalem-EX。台式机Lynnfield既是传说中的“Core i5”,而它却不叫“Core i5”,英特尔官方也未对外界公布“Core i5”的名称。
之前,已有图片证实台式机Lynnfield“Core i5”处理器的存在,CPU顶盖上赫然写着的是“Intel Confidential”字样,虽然“Core i5”不叫“Core i5”,但是台式机Lynnfield处理器的价格应该相对Core i7来说很便宜,相应配套的P55主板也会便宜很多,在之前关于 Lynnfield“Core i5”处理器的报道中,也找到了相应的声明文字“强调一点,虽然现在都把新处理器叫作Core i5,但事实上从未得到Intel官方确认,业内厂商也一直称呼其代号Lynnfield,所以说最终叫什么还不一定,只能说Core i5的可能性很大。”
10相关消息
根据相关媒体的报道,Intel计划在2009年年底之前新近推出的 酷睿i7和 酷睿i5处理器的出货量能够达到百万级别。从这个数字我们不难看出,Intel对于新推出的Lynnfield 系列处理器是充满了信心。
考虑到Intel刚刚推出新款 Core i7和 Core i5处理器还没有多久,而到年底之前也只有3个多月的时间,在如此之短的时间里计划卖出100万块处理器,Intel的这个销售计划不可谓不激进,毕竟这两个系列处理器的价格相对而言还比较高。而就在此之前,第一代Core i7 “Nehalem” 处理器销售量破百万花了整整7个月左右的时间。
华硕与技嘉计划在2009年底前各自出货40万块 LGA1156 主板,而华擎、ECS以及微星公司三家加起来的计划出货量为20万块。
下面是当前Lynnfield系列处理器的价格信息:
Core i7-870 – 4 核心 8 线程 8MB 缓存, 2.93GHz 562 美元
Core i7-860 – 4 核心 8 线程 8MB 缓存, 2.80GHz 284 美元
Core i5-750 – 4 核心 4 线程 8MB 缓存, 2.66GHz 196 美元
另外Intel还推出了几款基于Lynnfield的Intel Xeon处理器。
Lynnfield是Intel Nehalem架构家族的中端产品,上有Nehalem Bloomfield Core i7,下有Havendale。与Bloomfield不同,Lynnfield和Havendale都会采用LGA1156接口、集成双通道DDR3内存控制器和PCI-E 2.0总线控制器,不过后者是双核心,且整合图形核心,而前者是四核心,三级缓存也多一倍(8MB),可以看作是Bloomfield的精简版本。根据Intel的规划,Havendale已经被推迟到2010年初,将作为Core 2 Duo系列的继任者,而Lynnfield会在2009年第三季度发布,定位主流市场,取代现有的Core 2 Quad系列。Xtremesystems论坛的“JCornell”近日放出了Lynnfield处理器的实物照片,当然还只是初期的工程样品。和它放在一起的是65nm Yorkfield Core 2 Quad和45nm Gainstown,后者是和Bloomfield对应的服务器版本,又称Nehalem-EP。
Lynnfield集成PCI-E控制器及内存控制器
与Bloomfield不同Lynnfield集成了主板的北桥芯片,Lynnfield具有PCI-E控制器和双通道内存控制器,集成PCI-E控制器可以缩短CPU到PCI-E控制器之间的延时,而且可以降低主板的芯片组的成本,搭配Lynnfield的主板芯片组只需要采用单芯片的设计。
Lynnfield集成了PCI-E控制器提供1条PCI-Ex16或者2条PCI-Ex8的显卡插槽,支持CrossFire和SLI技术,部分厂商在生产高端的P55主板时会加入NVIDIA的nForece200芯片实现2条的PCI-Ex16全速的显卡插槽。
Lynnfield相对于Bloomfield的设计略显局限性,Bloomfield可以搭配X58芯片组实现原生2条PCI-Ex16插槽,而Lynnfield只集成16x的PCI-E的链路,无法通过自身实现2条原生全速度的PCI-Ex16插槽,但对于以后升级如果Intel不改变LGA1156的接口,Lynnfield会有更为丰富的主板可以选择,而Bloomfield的Corei7只可以选择X58主板。
Lynnfield只集成了双通道的DDR3内存控制器,对于主流产品双通道DDR3已经能满足用户的需求。在内存频率上Lynnfield官方默认支持DDR-1333内存,Bloomfield虽然集成三通道内存控制器但是Intel官方支持DDR3内存速度只设定在1066MHz。