重温Nehalem架构的模块化设计
做为全球最大的芯片供应商,Intel是要同时兼顾到台式机、笔记本以及工作站/服务器这三大市场的,缺一不可。坦白说在65nm Core架构到45nm Penryn这轮Tick-Tock上,虽然Intel在台式机和工作站/服务器这两大市场上斩获颇丰,但最大的受益者还是笔记本平台。而在Nehalem架构的设计上,Intel的工程师们不再向某一平台倾斜,而是力求设计出能同时满足台式机、笔记本以及工作站/服务器三大平台新型应用需求的处理器产品。
Nehalem架构的设计精髓所在,即模块化的设计(Building Block)
这也就是Nehalem架构的设计精髓所在,即模块化的设计(Building Block)。正如这个设计思路的名字那样,Intel把Nehalem架构分成了若干个单元,他们可以根据不同市场对处理器产品的不同需求对这些单元进行任意组合,从而形成最符合那个市场的处理器产品。这些单元包括了核心/线程数量、系统总线控制器/内存控制器数量、共享缓存容量、节电单元模块甚至是内建图形芯片(32nm Westmere架构的Clarkdale芯片)等等。
这样做的好处是显而易见的。在Nehalem架构设计成型后,Intel就可以像“搭积木”一样在最短的时间里迎合市场对处理器产品的需求,因为在这个时候只需要增减对应的功能模块来满足效能需求就好了,并不像旧有的酷睿2四核和酷睿2双核那样,只能依靠芯片的工作频率和二级缓存容量来定位产品,从而避免产品定位重叠的“尴尬”。市场反应更快、定位更加精准且更丰富的产品对于Intel这样一家商业公司来说无疑是相当重要的。
Bloomfield芯片
Gulftown芯片
Nehalem架构可扩充的设计初衷让Gulftown芯片不需要进行重新设计。得益于32nm第二代HKMG制造工艺,Gulftown芯片在Bloomfield芯片的基础上增加了两个物理核心,加之第三代超线程技术,从而达成6核心12线程的空前规格。Gulftown芯片也继续贯彻了Nehalem架构首席设计师Ronak Singhal每个核心至少有2MB三级缓存的政策,因此你可以看到六核心Gulftown芯片的三级缓存是12MB,而四核心Bloomfield芯片是8MB。
Nehalem/Westmere架构也是在Core/Penryn架构上改良而来的
45nm Nehalem到32nm Westmere,就像65nm Core到45nm Penryn,后者都是在带来新的芯片制造工艺的同时对前者的架构进行改良。实际上Nehalem/Westmere架构也是在Core/Penryn架构上改良而来的,诸如四个解码指令的宽位动态执行、128-Bit SSE执行单元、SSE 4.x指令集、智能内存访问以及智能高速缓存等等都出现在Core/Penryn架构的设计上,而Nehalem/Westmere架构则对它们进行了改良,进一步释放其优势。