NEHALEM - Vi kiến trúc hoàn toàn mới.

Thảo luận trong 'intel' bắt đầu bởi Bakalu, 20/10/08.

  1. Bakalu

    Bakalu New Member

    Bài viết:
    4,972
    Nơi ở:
    Raccoon City
    "Tick-Tock" đó là tên gọi cho chiến lược phát triển những dòng vi xử lý của Intel trong thời gian từ đây đến hết thập kỷ này. Trong đó Tick là đại diện cho các bộ vi xử lý dựa trên kiến trúc của bộ vi xử lý trước đó nhưng được chế tạo dựa trên dây chuyền công nghệ nm có kích thước nhỏ hơn. Đó chính là trường hợp của Penryn, bộ vi xử lý này được Intel giới thiệu vào tháng 11 năm 2007, bộ vi xử lý này về cơ bản vẫn dựa trên kiến trúc Core nhưng nó được chế tạo với công nghệ 45nm.

    [​IMG]

    Còn Tock là đại diện cho một kiến trúc mới hoàn toàn nhưng vẫn được sản xuất với dây chuyền công nghệ nm có kích thước tương tự như dòng vi xử lý Tick. Đó chính là trường hợp của Nehalem. Mỗi “cặp” Tick-Tock có chu kỳ khoảng 2 năm.

    [​IMG]

    Trong chu kỳ phát triển "tick-tock" kế tiếp, Intel sẽ sử dụng lại công nghệ siêu phân luồng Hyper Threading đã có trong kiến trúc NetBurst trước đây, bộ xử lý thế hệ kế tiếp Nehalem vẫn được chế tạo dựa trên công nghệ 45nm tương tự như công nghệ chế tạo bộ xử lý Penryn hiện nay nhưng nó được thiết kế với những đặc điểm hoàn toàn mới.

    [​IMG]

    Nehalem là bộ vi xử lý có cấu hình từ 2 lõi (Dual-cores) đến 8 lõi (8-cores), và bộ vi xử lý Nehalem đầu tiên dành cho thị trường sẽ có thiết kế 4 lõi (Quad-cores).

    Kiến trúc Nehalem mới này có nhiều đặc điểm tương tự như kiến trúc Core (Penryn) nhưng đã được bổ sung thêm việc hỗ trợ xử lý 4 lệnh đồng thời (four simultaneous instructions) và 2 đường đa luồng đồng thời (two-way simultaneous multi-threading) hay còn được biết dưới cái tên siêu phân luồng HyperThreading. Ngoài ra Nehalem còn có những đặc điểm mới khác rất ấn tượng như bộ điều khiển khiển bộ nhớ tích hợp, đường kết nối mới tốc độ cao QuickPath, bộ đệm mới Cache L3 và công nghệ quản lý điện năng cho tất cả các lõi.

    [​IMG]

    Thiết kế Nehalem được minh họa ở hình trên : mỗi lõi (Core) xử lý có bộ đệm cache L1 và L2 của riêng nó, nhưng chia sẻ chung bộ đệm cấp 3 cache L3 cho tất cả các lõi. Cụ thể như sau :

    * Dung lượng bộ đệm cache L1 cho mỗi lõi là 32KB - tương như các bộ vi xử lý dựa trên kiến trúc Core hiện nay.

    * Dung lượng bộ đệm cache L2 cho mỗi lõi là 256KB (độ trễ thấp)

    * Dung lượng bộ đệm cache L3 8MB chia sẻ cho tất cả các lõi.

    [​IMG]

    Nehalem cũng được chế tạo theo kiểu môđun để phù hợp cho những phân khúc thị trường khác nhau với những mức giá cả khác nhau. Chẳng hạn theo hình minh họa ở trên, Intel giới thiệu bộ xử lý Nehalem 4 lõi (quad-core) với bộ đệm cache L3, bộ điều khiển bộ nhớ tích hợp DDR3 và đường kết nối tốc độ cao QPI kênh đơn. Và trường hợp khác đó là bộ xử lý Nehalem 8 lõi (8-cores) và nhiều đường kết nối tốc độ cao QPI dành cho phân khúc thị trường máy chủ (server).

    [​IMG]

    Kiến trúc Nehalem được xây dựng dựa trên kiến trúc Core hiện tại trong bộ vi xử lý Core 2 Duo. Kiến trúc mới tăng cường số phép tính trong mỗi xung từ 3 đường (3-way) thành 4 đường (4-way), nó cũng tăng khả năng tính toán song song mạnh hơn kiến trúc Core 33%. Intel cũng hé lộ một ít thông tin về việc tăng cường bộ tiên đoán rẻ nhánh (branch prediction unit); tất cả những cải tiến này chúng ta hy vọng sẽ được nhìn thấy ở những thế hệ bộ vi xử lý tiếp theo.

    [​IMG]

    Nehalem cũng sẽ quay về với khái niệm xử lý đa luồng đồng thời (Simultaneous Multi-Threading - SMT). SMT của Nehalem sẽ hiệu quả hơn so với công nghệ siêu phân luồng (HyperThreading) của kiến trúc NetBurst trước đây, để đạt được điều này là do bộ đệm cache lớn hơn và độ trễ thấp của hệ thống bộ nhớ trong kiến trúc mới.

    [​IMG]

    Intel cũng đưa vào kiến trúc Nehalem bộ đệm cấp ba L3, phía trên nó sẽ có bộ đệm cấp hai L2 có dung lượng nhỏ hơn chỉ có 256KB cho mỗi core. Bộ đệm L3 có dung lượng 8MB và được tất cả các core dùng chung (dung lượng 8MB được thiết kế cho bộ vi xử lý 4 lõi quad-core và kích thước của bộ đệm này lại có thể thay đổi được tùy theo số core bộ xử lý). Cùng với bộ đệm này Nehalem còn được nâng cấp một hệ thống bộ đệm TLB (Translation Look Aside Buffer) mới ở mức cấp hai góp phần cải tiến hiệu năng – TLB là bộ đệm của CPU giúp cho việc cải thiện tốc độ biên dịch địa chỉ ảo.

    [​IMG]

    Do có đường kết nối tốc độ cao QuickPath, kiến trúc Nehalem còn có thể thay đổi rất linh hoạt cho phép hình thành nên hệ thống đơn và đa socket. Đường kết nối mới QPI của Intel dạng điểm đến điểm (point to point) và hỗ trợ một băng thông 25,6 GB/s cho mỗi kênh.

    Qua hình minh họa ở trên có thế thấy mỗi CPU Nehalem sẽ hỗ trợ không chỉ là hai mà lên đến ba kênh bộ nhớ DDR3, do đó bus bộ nhớ tổng cộng sẽ tăng từ 128 bit lên 192 bit. Bộ điều khiển bộ nhớ bản thân nó đã có khả năng cung cấp băng thông tối đa 64GB/s, vì thế với kiến trúc bộ điều khiển bộ nhớ tích hợp, bộ xử lý Nehalem có thể liên lạc trực tiếp với bộ nhớ vật lý của hệ thống góp phần làm giảm độ trễ.

    [​IMG]

    Bộ điều khiển bộ nhớ tích hợp của Nehalem hỗ trợ DDR3 có tốc độ lên đến 1333 MHz và sẽ hỗ trợ đến 3 khe cắm DIMM cho mỗi kênh tức là tối đa sẽ hỗ trợ đến 9 khe cắm. Ngoài ra bộ điều khiển này còn hỗ trợ rất nhiều loại RAM khác nhau như RAM registered DIMMs, RAM thông thường và các loại RAM mới trong tương lai có tốc độ nhanh hơn.

    [​IMG]

    Sau khi thế hệ dòng vi xử lý 45nm kết thúc, Intel sẽ nói về thế hệ dòng vi xử lý 32nm. Với thiết kế theo mô hình "tick-tock", có thể đoán rằng Westmere sẽ có kiến trúc giống như Nehalem nhưng được sản xuất với công nghệ 32nm còn Sandy Bridge sẽ là một kiến trúc mới hoàn toàn.
     

    Các file đính kèm:

    :
  2. hờ hờ
    đang làm bài tập lớn về cái này nè :D
    có cái để chép thêm rồi :D
     
  3. thangngo

    thangngo New Member

    Bài viết:
    113
    ủa thế hồi pen 4 chạy suốt mấy năm ko có cải tiến gì thì sao hả anh, thế thì có phải chu kì tick tock là 2 năm đâu ?
     
  4. Long_mangaka

    Long_mangaka Guest

    hồi đó khác, bây giờ khác bạn ah. Lúc đó intel đang đi theo con đường nâng xung nhịp, cuộc chiến Ghz ... chứ không theo lộ trình hai năm một kiến trúc mới như bây giờ, :D.
     
  5. dino

    dino Khủng long con tham ăn

    Bài viết:
    637
    Nơi ở:
    http://www.dinolovena.com
    AMD thân iu của tui lại hít khói :p
     

Chia sẻ trang này