在最近舉行的IDF大會(huì)（Intel Intel Developer Forum）上，Intel公布了下一代處理器架構(gòu)Nehalem的不少技術(shù)細(xì)節(jié)。Intel計(jì)劃在明年第三季度下旬到第四季度上旬正式推出基于Nehalem架構(gòu)的處理器，包括采用Beckton CPU的Stoutland多處理器平臺(tái)、采用Gainestown CPU的Thurley雙處理器平臺(tái)、采用Bloomfield CPU的Thurley單路處理器平臺(tái)、采用Havendale/Lynfield CPU的Fowhollow單處理器平臺(tái)。

圖1：Intel推出Nhalem架構(gòu)的時(shí)間表

　　 Gainestown/Bloomfield是四核處理器，共享8MB的L2 Cache，集成的內(nèi)存控制器擁有3條DDR3 800/1066/1333通道，都是用LGA 1366插座。即將推出的Penryn會(huì)采用SSE4.1指令集，而Gainestown/Bloomfield采用擴(kuò)展后的SSE4.2指令集。在設(shè)計(jì)熱功耗（TDP）方面，Gainestown按頻率高低分為130W/80W/60W三檔，而Bloomfield分為130W/80W兩檔。TDP的再度升高說明45nm制程到Nhalem架構(gòu)將接近極限，此后Intel會(huì)將工藝提升到32nm。

圖2：Intel擴(kuò)展指令集的發(fā)展沿革 

　　 Nhalem架構(gòu)最大的改造在前端總線（FSB）上，傳統(tǒng)的并行傳輸方式被徹底廢棄，轉(zhuǎn)而采用基于PCI Express串行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)的通用系統(tǒng)接口（CSI），被Intel稱為QuickPath。QuickPath的傳輸速率為***Gbps，這樣一條32bit的QuickPath帶寬就能達(dá)到25.6GB/sec。QuickPath的傳輸速率是FSB 1333MHz的5倍，前者雖然數(shù)據(jù)位寬較窄，但傳輸帶寬仍然是后者的2.5倍。由于分別用于雙處理器和單處理平臺(tái)，Gainestown有兩條QuickPath，而Bloomfield僅有一條。不難看出，在AMD推出HyperTransport高速串行總線，并逐漸在高性能運(yùn)算領(lǐng)域建立優(yōu)勢(shì)之后，Intel也開始步其后塵并迎頭趕上。若干年前，關(guān)于串行傳輸將一統(tǒng)天下的預(yù)言已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)，我們所要等待的是串行內(nèi)存何時(shí)重返市場(chǎng)。

圖3：Gainestown/Bloomfield四核處理器基本架構(gòu)

 圖4：Core架構(gòu)到Nehalem架構(gòu)的變遷

　　由于FSB發(fā)生了革命性的變化，因此芯片組需要對(duì)此進(jìn)行適應(yīng)。Intel為NNehalem架構(gòu)處理器配備的服務(wù)器和工作站芯片組是Tylersburg。因?yàn)閮?nèi)存控制器被集成到了處理器內(nèi)部，Tylersburg的北橋不再成為MCH，而是改稱為IOH。Tylersburg也能同時(shí)用于雙處理器和單處理器平臺(tái)，分別被稱為Thurley DP和Thurley UP平臺(tái)。按照QuickPath和PCI Express通道數(shù)量的不同，Tylersburg被分為了四個(gè)型號(hào)：

型號(hào)　　　　　　　　QuickPath　　PCI Express
Tylersburg-36D　　　2　　　　　　　36
Tylersburg-24D　　　2　　　　　　　24
Tylersburg-36S　　　1　　　　　　　36
Tylersburg-24S　　　1　　　　　　　24

圖5：Thurley DP雙處理器平臺(tái)架構(gòu)

　　 Gainestown的兩條QuickPath，一條用于處理器之間的互聯(lián)，另一條用于連接芯片組，Tylersburg-36D的兩條QuickPath則正好連接兩塊處理器。

圖6：Nehalem架構(gòu)更為彈性

　　Intel的QuickPath和AMD的HT 3.0一樣，都能使整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)更為靈活彈性。如果由兩塊Gainestown處理器和兩塊Tylersburg-36D芯片組來組建系統(tǒng)（2 CPU+2 IOH），不僅處理器本身可以直接互向通信，也可以通過芯片組來互相訪問。2 CPU+1 IOH的方式允許Tylersburg-36D/24D兩種芯片組，以便于靈活配置和降低成本。單處理器系統(tǒng)也可以使用兩塊芯片組，來增加PCI Express的通道數(shù)。Nehalem架構(gòu)要組建多處理器系統(tǒng)也非常容易，只要增加QuickPath通道和IOH北橋數(shù)量即可。Nehalem基本上仍是IA-32架構(gòu)，但其IA-64的Tukwila架構(gòu)也將采用Nehalem的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

圖7：Nehalem架構(gòu)組建多處理器系統(tǒng)

　　Nehalem之后是什么？相信這是許多人關(guān)心的問題。AMD在收購(gòu)ATI之后，已經(jīng)在CPU和GPU整合方面占據(jù)了先機(jī)，Intel當(dāng)然不甘落后，特別是nVidia的威脅正不斷增大。事實(shí)上，Nehalem為Intel整合CPU和GPU奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)：由于QuickPath的存在，圖形單元集成在芯片組中，還是集成在處理器中沒有本質(zhì)區(qū)別；而且處理器中也同時(shí)集成了內(nèi)存控制器，圖形單元訪問和調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)存會(huì)非常方便。

圖8：Nehalem之后