英特爾處理器改朝換代 搶先實測Core i7

Intel將在今年11月18日，發表全新的桌上型電腦平臺處理器──Core i7，它採用的Nehalem微架構，大幅翻新處理器、記憶體、南／北橋晶片的溝通模式，同時加入多項提升效能的新技術。Intel宣稱，全新平臺的處理能力，較先前採用前端匯流排（Front Side Bus，FSB）架構的四核心處理器，效能提高50％。


Nehalem的6大革新，大幅提升整體效能
根據Intel的資料顯示，Nehalem平臺處理器包含雙核心到八核心不等，且分布於桌上型、筆記型或伺服器平臺的多款處理器。以我們拿到的桌上型電腦平臺四核心處理器i7-965Extreme Edition（代號Bloomfield）來看，它不但具有新的規格，體積也比Penryn處理器大不少，而在實際測試後，的確感受到效能大幅提升。

值得一提的是，這款處理器同時也支援下列新技術：

採用QPI架構，運算能力更強
Nehalem平臺最大的革新，就在於採用QPI（QuickPath Interconnect，先前稱為Common System Interface，CSI）架構，並將記憶體控制器整合於處理器內，如此一來，當處理器必須連結記憶體時，無需經過北橋晶片（利用FSB介面），就能直接存取。

不僅如此，由於處理器的速度早已遠遠超越記憶體，但過去卻必須遷就FSB而運行在較低的工作狀態，換成QPI架構後，某種程度也形同改進處理器本身的運算能力。

QPI相當重要，因為它不僅用於Intel的桌上型電腦平臺，也將同時出現在Itanium和x86伺服器。這或許代表著兩種過去並無交集的伺服器平臺，開始共通化的第一步。Intel研究院資深院士暨架構與計畫總經理Stephen S. Pawlowski表示，他們當初決定採用新架構，純粹只是為了提高效能，但相同架構也能降低研發成本，不但對Intel有利，如果能反映在售價上，消費者也可以跟著受惠。

此外，在多路工作站或伺服器上，各處理器間也將透過QPI溝通，處理器效能的提升幅度應該會更明顯。

更佳的迴路設計，降低整體耗電量
根據過去Intel處理器的發展歷程，幾乎都是朝向越來越小的製程，以及在相同體積內塞入越來越多的電晶體，如此一來處理器就能負擔更大的工作量。

雖然Bloomfield在製程上仍然停留在45奈米，而且電晶體數量僅7.31億個，也比Yorkfield少（8.2億個），不過Pawlowski表示，Nehalem在電流迴路與微架構的邏輯設計都有所改進，所以對降低系統耗電量也有幫助。

導入超執行緒技術，單核心當雙核心用
先前用於Pentium處理器的「超執行緒（Hyper-Threading，HT）」技術，在這顆新處理器上，也加以改進，該技術雖同樣稱為超執行緒，但Intel亦稱它為「同步多執行緒（Simultaneous Multi-Threading，SMT）」。這項技術的目的，是可讓多個執行緒共享一個實體處理器核心的運算資源，Intel也宣稱，支援HT技術的Core i7處理器，多工處理效能將比前一代產品提升1.2倍～2倍。

而實作於i7-965的結果，就是讓這顆四核心處理器，可同時處於8個工作執行狀態，藉此更快地處理多執行緒應用程式。

從工作管理員可明顯看出，Bloomfield處理器同時可處理8個執行緒。

納入高容量共享式L3快取，並降低快取延遲
在快取的設計方面，Nehalem微架構最大的改進，就在於將L2快取移入處理器核心內，而且不再繼續增加L2快取容量，同時又新增8MB的L3快取，以提升資料存取效率。

不過由於將L2快取納入內核，並增加了大容量的L3快取，也造成Bloomfield的處理器體積增加不少，而必須改用LGA 1366腳位插槽。

Bloomfield將L2快取移植到各核心內，並增加8MB的大容量的L3快取，以及三通道記憶體控制器。

處理器內建三通道記憶體控制器，大幅提升記憶體頻寬
除了大幅提升快取效能外，Bloomfield處理器也加強了和記憶體溝通的能力。

首批採用Nehalem微架構的晶片組X58，支援DDR3記憶體。Intel表示，目前的Nehalem平臺並不支援DDR2或FB-DIMM記憶體，是由於FB-DIMM記憶體的延遲及耗電量都比DDR3記憶體更高，而且也是為了善用Bloomfield處理器內建的三通道記憶體控制器（Tri-Memory Controller），使它能發揮更好的效能。

新增SSE 4.2指令集，強化網路及XML語言處理能力
由於新增了7條SSE 4.2擴充指令集，使得Bloomfield成為首款具備完整SSE 4指令集的處理器。這7條指令中，包含了：4條強化XML處理的指令，可加速瀏覽網頁或執行網路應用程式；1條與網路封包檢驗相關的指令，可加速網路封包傳輸速度；1條用於手寫輸入識別的指令，以加強越來越多的手寫裝置效能；以及1條SSE 4.1指令集的擴展指令，以提升處理器的3D圖像及影音壓縮能力。文⊙李世平