Nehalem

其中，計(jì)算內(nèi)核方面，Nehalem相較此前的微架構(gòu)，在支持超線(xiàn)程、虛擬化設(shè)備輸入/輸出以及內(nèi)核加速模式等方面有改進(jìn)和加強(qiáng)。在支持超線(xiàn)程，Nehalem重新啟用超線(xiàn)程技術(shù)，它具有四個(gè)核心，最多可以支持八個(gè)線(xiàn)程。針對(duì)虛擬化技術(shù)的支持，Nehalem引入了虛擬化設(shè)備輸入/輸出（VT-d），在虛擬化CPU為主的基礎(chǔ)上，增加了設(shè)備輸入/輸出的虛擬化，以進(jìn)一步提升虛擬機(jī)性能和效率。在內(nèi)核加速模式（Turbo Mode）方面，用戶(hù)可以根據(jù)需要開(kāi)啟、關(guān)閉以及加速單個(gè)內(nèi)核的運(yùn)行。對(duì)于一些具體應(yīng)用而言。有些任務(wù)只需要兩個(gè)內(nèi)核，采用Nehalem處理器，用戶(hù)就可以關(guān)閉另外兩個(gè)內(nèi)核的運(yùn)行，與此同時(shí)，提升兩個(gè)工作內(nèi)核的主頻，以追求更高的性能。這種動(dòng)態(tài)調(diào)整所帶來(lái)的靈活性，可以使得用戶(hù)的應(yīng)用更加具有針對(duì)性，改善系統(tǒng)和CPU整體的能效。此外，Nehalem還新增了SSE 4.2指令集等。

與計(jì)算內(nèi)核相比，Nehalem非計(jì)算內(nèi)核的設(shè)計(jì)更為引人注目。其中，最為顯著的變化是拋棄了傳統(tǒng)的前端總線(xiàn)。我們知道，受限于前端總線(xiàn)（FSB）的共享設(shè)計(jì)方式，即使用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)了昂貴DDR3-2000頂級(jí)內(nèi)存也無(wú)濟(jì)于事。此前所采用的前端總線(xiàn)，1066MHz只能提供8.53GB/s的帶寬，1333MHz和1600MHz也不過(guò)10.66GB/s和12.8GB/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于雙通道內(nèi)存所能帶來(lái)的真正帶寬，以DDR2-800為例，其帶寬可以達(dá)到12.8GB/s（對(duì)應(yīng)1600MHz前端總線(xiàn)），DDR3-2000更是高達(dá)32GB/s. 這就意味著，如果想要發(fā)揮兩條DDR3-2000的威力，必須把前端總線(xiàn)的頻率提高到4GHz（外頻1GHz），這顯然是不可能的。

在Nehalem的設(shè)計(jì)中，在處理器內(nèi)部集成了內(nèi)存控制器（IMC），也就是將其從芯片組上移開(kāi)，集成到了處理器內(nèi)部，從而徹底消除前端總線(xiàn)瓶頸，因此其內(nèi)存讀取的延遲大幅度減少，內(nèi)存帶寬大幅提升，最多可達(dá)三倍。此外，在緩存的設(shè)計(jì)上，Nehalem采用了三級(jí)全內(nèi)含式Cache設(shè)計(jì)，其中，L1緩存的設(shè)計(jì)和此前的酷睿微架構(gòu)一樣；L2緩存采用了超低延遲的設(shè)計(jì)，每個(gè)內(nèi)核256KB；L3采用共享式設(shè)計(jì)，被片上所有內(nèi)核共享。

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