XF-Edward 發表於 2008-11-5 17:03:01

[XF] Intel Nehalem+X58初探...慢慢講

每到了平台改變的時候,市場上總會掀起一波「換」或是「不換」的熱烈討論。從P4到Core 2時代,玩家們都已經見證了這一兩年來的變化,最近Intel所發表的CPU架構「Nehalem」與支援的晶片組「X58」,也在各大媒體間慢慢發酵,Edward在產品未發表的初期,就已經有接觸到相關的產品,每天跟這些硬體「朝夕相處」,沒吃過豬肉,也看過豬走路,所以這邊「獻醜」一下,來講講Nehalem與X58的一些小東西,給玩家們參考參考。
Intel Core i7 965 Extreme ES的實體照片
雖然玩家們可能對於硬體的變動會有些許厭倦,不過在經濟不景氣的年代,技術的創新,往往會是刺激消費的最好手段,Intel在此的確...做了一個良好的示範,從Core 2家族的熱賣,便可窺得一二。從65nm的Merom,邁入45nm的Penryn,到今天45nm、新架構的Nehalem,每一代新的產品,除了外觀的變化之外,也會加入許多更新的元素,無奈產品的特性太多,Edward也不是超級達人,沒辦法一一說明,但是對於玩家們所關注的重點,則是一定要多加說明一下的。

Intel Nehalem 處理器的配置圖
在Intel的規劃中,代號Nehalem的處理器,將會以伺服器、桌上型、筆記型等三種不同的形式出現,伺服器、桌上型部份的規劃,之前Edward也已經在IDF的活動導覽中提到,而筆記型電腦的部份,則是尚未有明確的定案。不過整體來說,「Nehalem」具備了以下的特性:
[*]4核心,透過Hyper-Threading (SMT)技術,提供8組執行序。[*]全新的Intel Turbo Boost技術 (可在不同核心,以動態方式超頻,增加效能)。[*]與AMD Hypertransport相同的QuickPath Interconnect(Intel QPI)連結技術。[*]處理器內建記憶體控制器(IMC)[*]新加入的SEE4指令集[*]LGA 1366 Socket (根據不同平台,會有小幅改變)[*]130W TDP/VRD11.1[*]搭配晶片組為X58+ICH10/ICH10R從這幾點,加上Edward最早拿到的Core i7 965 Extreme來看,其實不難想見Intel對於AMD在伺服器市場的表現,是「肉中刺、眼中釘」,在IDF中,可以看到企業/Server等級的Nehalem-EP,展示著各種複雜的軟體,透過高階產品的發表,Intel在「Nehalem」架構中,將原本塵封已久的SMT技術也拉了回來,補足了原本在Server端吃虧的部份,並且輔以透過零售市場試煉的Core 2微架構,創造出了新款的Nehalem核心產品。

Intel 「Nehalem」核心架構以及「X58」高速晶片組的示意圖
從下面的示意圖中,可以短時間內掌握到Nehalem的一些改變,像是執行單元的部份,加入了新的SSE4.2指令集、更多的緩衝區、SMT技術、更高速的VT、更好的分支預測、以及LSD (Loop Streaming Detector)、附加的快取層級結構等等。

Intel「Nehalem」核心的一些主要改變,這邊都Highlight出來了。
首先在SMT技術部份,Intel很早就幫他取了一個新名字,也就是大家所熟悉的「Hyper-Therading」,在同樣的時間序列裡面,具備SMT技術的處理器,可以在同時間處理不同的資料,並且增加效率,對於Application導向的應用當中,也能有更好的表現。不過對於Nehalem來講,SMT技術同時也代表著更大的快取,以及更大的記憶體頻寬。
Intel Hyper-Threading技術,或者你喜歡叫他「SMT」也可以。
在快取的部份,Nehalem加入了新的256K L2 cache,以及8MB的L3 cache,當然,最關鍵的還是在「All applications to share」,並且減少snoop的狀況發生,這一點看圖就知道了,說太多就累贅了。
越塞越多的Cache Hierarchy,雖然複雜,但是意圖卻很明顯:減少任何等待的時間。
在測試Core i7的過程中,玩家們應該都有發現所謂「Uncore」的設定,這一點其實看下面這張圖也就知道了,基本上來說,L3 Cache/IMC的部份,直接存取記憶體,並透過QPI的架構來傳輸資料,此處的運作與Core的運作是分別獨立開來的,此種模組化的設計,也預告了在筆記型/伺服器市場上可能會有的變動。
Core、Uncore的分別,重點在於「模組化」
至於在整合記憶體控制器(IMC)的部份,從下圖也可以很清楚看出處理器與記憶體Slot之間的配置。原生DDR3支援,加上「三通道」、最高支援容量24GB,開出來的規格也相當先進,不過最底下的Population Rule的部份則是比較有趣一些,這點到時候看各家主機板的說明書也就知道了。
IMC之外,處理器與Slot之間的Layout。
那硬體部份來說,底下也有LGA775跟LGA1366的比較,但是就安裝上來說問題應該不大,對玩家而言,比較重要的還是主流平台LGA1160何時現身,規格面的東西看看就好。
LGA775跟LGA1366的比較。
而在QPI的部份,這邊也有簡單的定義。QPI是一種串列式、高速的點對點連結架構。相對於前端匯流排架構來說,QPI大量增加的頻寬,最高可達25.6GB/s,除了取代FSB之外,對於軟體/作業系統來說也可相容。而在I/O部份,則是交給PCI-E來處理。
下面這張圖也說明了QPI運作的方式,這個也是看圖就知道,不多說了。
相互連結的QPI,造就了更大的資料頻寬。
至於在電源管理部份,Nehalem也有許多創新,但是太detail的部份一般人也很難理解,不過下面這張圖也給了一個簡單的概念:「Integrated Power Gate」,各Core可根據實際需求,自行調節功耗,對於最近「節能減碳」的口號,算是做了一些回應。(有人超頻在節能的嗎...:lol )
除了動態調節的整合電源管理之外,新的「C6 state」功能也可在各大廠的主機板中看到,但是Edward不打算多談,因為太複雜了,真的。
說完處理器架構,當然不能不提一下搭配的晶片組。跟隨著Nehalem一同出現的,就是Intel的X58高速晶片組,下圖中的表也把Edward想說的都講完了(齁~看圖說故事!),不過重點一樣要Highlight給玩家們知道:ICH10/ICH10R會把你想得到的事情都給包了,而且會以PCI-E當作主要的通道,對於一般人而言,代表的是更多的週邊以及更多的衍生功能。
X58+ICH10/ICH10R的簡圖,Edward一直覺得這是給Vendor們看的...
至於在顯示效能的部份,X58也沒閒著,除提供PCI-E 2.0規格、36組Lanes之外,為了底下的主機板廠商,X58也具備了彈性的「顯示搭配組合」,從2組x16,到4組x8,甚至是2組x16+4組x8,都在清單之中,而在設計的Layout部份,也如下圖所示(下下一張)。擔任主要任務的IOH(你該叫他X58,還是IOH?這個市場也許有天會給定論吧...),將會與Mux/Switchs一同運作,提供多顯示卡的解決方案,這也是NV最積極介入的部份了(不要問Edward那個Mux/Switchs是不是就是NV的東西...那個等多拆幾張主機板就知道了...)。
結論:你現在需要Nehalem嗎?

從目前國內外各大網站所放出來的測試結果,加上Edward日夜測試後所得的看法,的確,Nehalem目前在各種場合中,都展現了相當強悍的實力,不管是在影音轉檔、效能測試當中,所得的結果都相當驚人,除去價格/可得性等因素,雞蛋裡面實在挑不出什麼骨頭。不過就一般人的使用而言,拿遊戲來當例子,其實測試出來的表現,硬體已經遠遠超越了實際的需求。考量顯示卡的發展,加上DDR2價格的崩壞,Nehalem要出頭天,在桌上型市場日益萎縮、經濟前景不明的大環境下,即使是加入了大量的嶄新元素,逼出了頂級的效能,還是有待市場上的考驗,才知結果。

根據友人所告,第一批Nehalem處理器也已經抵台,但在主流市場,中階有P45擔綱,入門有780G積極搶攻,在如此成熟的環境中,如何殺出一條血路,讓玩家們願意買單,也許是Nehalem的首要課題。我想,在筆記型電腦的市場,Intel的「包套」策略,應該會讓Nehalem普及的更快吧?...

以上。



深舔公子 發表於 2008-11-5 17:42:57

寫的很棒,淺顯易懂容易讓一般人真正了解I7與X58的變更意義在哪:good

GP+1

(雖然我知道你還正在寫)

XF-Edward 發表於 2008-11-5 17:44:44

因為Edward的電腦常常當機(跌股),只好邊寫邊貼 (哭哭)

原帖由 深舔公子 於 2008-11-5 17:42 發表 https://www.xfastest.com/images/common/back.gif
寫的很棒,淺顯易懂容易讓一般人真正了解I7與X58的變更意義在哪:good

GP+1

(雖然我知道你還正在寫)

a1234957 發表於 2008-11-5 21:23:52

的確

現在的CPU對遊戲來說是效能過剩:L..

godzillas 發表於 2008-11-8 05:39:24

:handshake... 剛換p45就看到大大的勸敗文,真的很:-O
小拉拉的新電腦看來又留不住了

h41310s 發表於 2008-11-8 13:30:08

我也是剛把P4丟一旁轉身投入雙核的世界的啊:handshake...

jason_sean 發表於 2008-11-9 04:15:07

學習.........
謝謝分享:kiss:...
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