英特尔六核及八核服务器CPU架构解析

  2008年3月17日讯――今日，英特尔公司首度对外谈及其即将推出的业界领先的微处理器和技术。英特尔领先的45纳米高-k金属栅极制程技术正在推动业界各个细分市场的产品共同向多核处理器时代进军。英特尔今天介绍了其在四核、六核、八核以及更多计算内核的未来产品和技术。

    英特尔公司高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特·基辛格：

    基辛格谈及了有关基于英特尔六核处理器（研发代号"Dunnington"）的多路（MP）服务器和全新安腾处理器（研发代号"Tukwila"）的详细信息。基辛格还探讨了当前企业IT应用的热点话题，如虚拟化以及全新SPECpower基准测试等。该基准测试专用于评测服务器的能耗表现，而在该评测中排名前20的服务器均为基于英特尔架构的产品。他还介绍了英特尔下一代处理器家族Nehalem和未来多核产品Larrabee的一系列技术特性。

    " 面向可扩展（多路）服务器的Dunnington――英特尔现有的至强7300系列服务器平台(研发代号为"Caneland") 是业界多路（MP）服务器虚拟化平台的理想选择。该平台由全新四核英特尔?至强?7300系列处理器和英特尔 7300芯片组构建而成。即将于2008年下半年推出的Dunnington平台实现了与Caneland平台插槽的完全兼容。Dunnington是第一款基于IA架构的六核处理器，它基于45纳米高-k制程工艺，且拥有大型共享缓存。此外，该处理器支持的FlexMigration技术，允许单一兼容的虚拟池在65纳米和45纳米高-k英特尔 酷睿 微架构服务器以及基于不同代45纳米处理器服务器之间实时迁移虚拟机（VM）。这样不仅可为客户提供投资保护，而且支持用户灵活选择最适合的服务器平台，最大限度地优化性能、成本、功耗和可靠性。

    " Tukwila可为世界上最强大的计算机提供出色性能――Tukwila是英特尔的下一代四核安腾处理器，缓存总量达30MB、采用QuickPath高速互连、双集成内存控制器并具备大型机级RAS特性。它是世界上第一款拥有20亿枚晶体管的微处理器，我们预计其性能将达到现有安腾处理器的两倍以上。

    " Nehalem是英特尔的全新的动态可扩充型处理器微架构――Nehalem可显著提升英特尔当前业界领先的微处理器的性能和能耗表现。随着未来版本的推出，Nehalem架构将被应用到包括双核、四核、六核以及八核的处理器中，并可借助"并发多线程"（Simultaneous Multi-threading）技术，实现4至16条线程处理能力。Nehalem将可提供四倍于基于当前性能最佳的英特尔 至强 处理器的系统的内存带宽。凭借高达8MB的三级缓存、7.31亿枚晶体管、Quickpath高速互连（高达25.6 GB/秒）、集成内存控制器和可选集成显卡，Nehalem架构将最终被应用到从笔记本电脑到高性能服务器的所有处理器中。该架构还支持DDR3-800、1066和1333内存，SSE4.2指令集，32 KB指令缓存，32 KB数据缓存，每内核256 K二级低延迟数据和指令缓存和全新的二级TLB（Translation Lookaside Buffer）结构等其它众多特性。这些技术上的改进可大幅提升基于Nehalem架构的各种处理器的性能和灵活性。此外，基辛格还论述了全新的Tylersburg平台，该芯片组可经配置后支持单路高端台式机（HEDT）和双路（HPC和双路服务器）系统的运行。

   " 视觉计算：图形重定义--视觉计算正在改写计算机用户的视觉感受和身临其境的高清体验。下一代技术将可以提供自然真实的游戏体验、图形效果和高清晰度视频和音频，从而对电脑的性能和架构提出了更高的要求。例如，光线追踪等整体照明技巧可用于提供准确的阴影和照明效果，从而对计算机提出了比传统显卡更高的性能要求。应用中的行为逼真度（如游戏中的逼真动作或医疗成像中的人体动作真实表现）也推动了对更普遍计算的需求。最终，人们将享受到完全不同以往的互动体验。例如，能够理解人类动作的新型游戏控制器将使得用户成为最喜欢的游戏中的主人公；在医疗成像领域，患者携带的传感器将实时传递信息，帮助医生进行互动式计算辅助的医疗作业。而要想提供视觉计算，我们需要一款完善的平台，其中包括多核CPU、芯片组和显卡，以及软件和相关开发人员工具。为此，英特尔继续增加在开发相关技术、产品和平台方面的投资并加快开发进程，以满足视觉计算向前步进的需求。

    " 面向视觉计算的Larrabee架构--Larrabee架构将成为英特尔在发展视觉计算平台的下一个架构，并计划将于今年晚些时候进行首次展示。Larrabee架构内含一个高性能、更宽的单指令多数据（wide SIMD)矢量处理单元（VPU），以及一套全新的矢量指令集（包括整数和浮点算法、矢量内存运算和条件指令）。此外，Larrabee还采用全新的基于硬件的缓存一致化设计（hardware coherent cache design）以支持更多处理核心的架构。该架构和指令集是专为满足包括视觉计算及在内的需要进行并行计算的工作负载的要求而设计，而且它能够提供足够的性能、出色能耗和通用的可编程性。开发工具对该架构的成功与否起着至关重要的作用，因此我们还需要对关键英特尔? 软件产品进行优化，以支持Larrabee架构并为开发人员提供无与伦比的自由度。基于Larrabee的产品将可支持DirectX?和OpenGL等工业应用编程接口（API）。

    " 英特尔AVX：英特尔指令集的下一步技术――基辛格还谈到了英特尔高级矢量扩展指令集（AVX，Advanced Vector Extensions）。通过使用该指令集，软件编程人员可提高运行浮点、媒体和处理器密集型软件的性能。AVX还可以提高系统的能耗表现，且与现有英特尔处理器后向兼容，其主要特性包括更宽的矢量，宽度从128位提高到256位，从而使浮点峰值输出量翻了一番。增强的数据重新整理能力可支持更高效地拖放数据、三操作数（three operand）和非破坏性句法（non-destructive syntax），从而带来一系列优势。英特尔将于四月初在上海召开的英特尔信息技术峰会上公布详细的规范。该指令集计划被部署于2010年推出的代号为"Sandy Bridge"的微体系架构中。