Bên trong vi cấu trúc Intel Nehalem

Nehalem là tên mã của CPU Intel mới mà có tích hợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ bên trong và sẽ có mặt trên thị trường trong tháng tới và sẽ có tên gọi Core i7 .
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bên trong vi cấu trúc Intel NehalemBên trong vi cấu trúc Intel Nehalem Nehalem là tên mã của CPU Intel mới mà có tích hợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ bên trong và sẽ có mặt trên thị trường trong tháng tới và sẽ có tên gọi Core i7 . Cấu trúc này cũng sẽ được dùng cho những bộ vi xử lí trong những hệ thống Máy chủ những năm tới và nó cũng sẽ có mặt trong những CPU giá rẻ.Những CPU dựa trên cấu trúc này sẽ tích hợp bộ phận điều khiển bộnhớ hỗ trợ tới Triple-Channel DDR3 , 03 mức Cache và quay trở lại vớicông nghệ HyperThreading và có Bus ngoài mới có tên gọi QPI (QuickPath ) . Trong bài này chúng tôi sẽ giải thích những gì mới trongcấu trúc này .Bên dưới là tóm lược những đặc điểm chính của Nehalem • Dựa vào Vi cấu trúc Intel Core • Có 02 tới 08 lõi • Tích hợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ , có thể hỗ trợ Triple- Channel DDR3 . • 256KB Cache L2 cho mỗi lõi • 8MB Cache L3 • Tập lệnh SSE 4.2 mới với 07 lệnh mới • Hỗ trợ công nghệ HyperThreading • Turbo Mode ( tự động Overclock ) • Nâng cấp vi cấu trúc ( hỗ trợ Maro-Fusion 64-bit , cải tiến Loop Stream Detector , 06 cổng gửi dữ liệu – Dispatch …) . • Cải tiến Bộ phận Dự đoán rẽ nhánh bằng cách thêm BTB thứ hai ( Branch Target Buffer ) • Tối ưu hoá những lệnh SSE không thẳng hàng . • Cải thiện hiệu suất ảo hoá . Theo Intel thời gian trễ giảm đi 65% so với bộ vi xử lí 65nm Core 2 và giảm 20% so với 45nm Core 2 . • Bus ngoài QPI ( QuickPath Interconnect ) mới . • Bộ phận điều khiển năng lượng mới . • Công nghệ sản xuất hiện tại là 45nm và những Model tương lai sẽ là 32nm có tên mã “Westmere” . • Socket mới với 1366 chân .Một điều quan trọng nên nhớ đó là những bộ vi xử lí Core 2 được sảnxuất dựa trên công nghệ dưới 45nm sẽ có nhiều tính năng hơn nhữngbộ vi xử lí được sản xuất trên công nghệ 65nm . Tất cả những tínhnăng này đều có mặt trong bộ vi xử lí Nehalem đáng chú ý nhất đó là :· Tập lệnh SSE 4.1 với 47 lệnh SSE mới .· Công nghệ Deep Power Down ( chỉ có trong những CPU Mobile vàđược gọi là Trạng thái C6 – State )· Công nghệ Enhanced Intel Dynamic Acceleration Technology ( chỉ cótrong những CPU Mobile ) .· Cải thiện FPU ( Bộ tính toán dấu phảy động ) bằng những phép chiatheo hệ số 16 nhanh hơn “ Fast Radix-16 Divider “· Cải thiện FPU ( Bộ tính toán dấu phảy động ) bằng “Super ShuffleEngine”· Công nghệ Ảo hoá nâng cao “Enhanced Virtualization Technology” (hiệu suất tăng 25 – 75% khi chuyển trạng thái sang máy ảo ) .Bộ phận điều khiển bộ nhớ tích hợpNgay từ khi bắt đầu những CPU của Intel sử dụng Bus ngoài có tên gọiFSB ( Front Side Bus ) để chia xẻ việc truyền thông tin giữa Bộ nhớ vànhững yêu cầu I/O . Những bộ vi xử lí mới dựa trên lõi Nehalem sẽ tíchhợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ bên trong và như vậy sẽ cung cấp haiBus ngoài : Bus bộ nhớ để nối CPU tới bộ nhớ và Bus I/O để nối CPUvới thế giới bên ngoài .Việc thay đổi này sẽ nâng cao hiệu suất làm việc của hệ thống vì hai lído • Có hai đường dữ liệu riêng biệt cho việc truy cập những thiết bị I/O và bộ nhớ . • Truy cập bộ nhớ nhanh hơn vì CPU không cần trao đổi thông tin với bất kì những linh kiện bên ngoài CPU .Trong Hình 1 và Hình 2 so sánh cấu trúc truyền thống dùng với nhữngCPU của Intel và cấu trúc mới sẽ được dùng với những CPU mà có tíchhợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ . Hình 1 : Cấu trúc dùng với những CPU Intel hiện tạiHình 2 : Cấu trúc được dùng với những CPU mà có tích hợp Bộ phận điều khiển bộ nhớ .Bus ngoài mới dùng có tên gọi QPI ( QuickPath Interconnect ) và nócung cấp hai đường dữ liệu riêng biệt ( một để Truyền dữ liệu và mộtđể Nhận dữ liệu ) để CPU trao đổi thông tin với Chipset hoặc với nhữngCPU khác , trong trường hợp máy chủ có nhiều CPU . Như thế cũng dễdàng nhận thấy QPI có ý tưởng tương tự như với Bus HyperTransportcủa hệ thống AMD . Thế hệ QPI đầu tiên sẽ làm việc với tốc độ 3.2GHz, truyền hai dữ liệu 16-bit tương đương với tốc độ truyền dữ liệu lớnnhất theo lí thuyết là 12.6 GB/s theo mỗi hướng . Chúng tôi đã có bàiviết về Bus QPI các bạn nên xem để biết thêm chi tiết .Những CPU dùng cho máy tính để bàn sẽ chỉ có 01 đường QPI , trongkhi đó những CPU sử dụng trong hệ thống Máy chủ sẽ có 02 Bus QPIđộc lập cho phép chúng được nối với nhau trong môi trường SMP (Symmetric MultiProcessing ) .Một điều khác bạn sẽ phải rất cẩn thận vì thực tế nhiều Motherboardsử dụng bộ vi xử lí Core i7 sẽ có 04 khe cắm bộ nhớ . Nếu bạn cắm 04thanh nhớ cùng một lúc trên Motherboard đó thì hiệu suất toàn hộ hệthống sẽ giảm xuống .Ví dụ , nếu bạn cài 4GB RAM bằng 04 thanh nhớ , mỗi thanh 1GB thìhệ thống sẽ truy cập 3GB đầu tiên theo cấu hình Triple-Channel ,nhưng vùng nhớ giữa 3GB – 4GB sẽ truy cập theo hiệu suất kiểuSingle-Channel . Do đó tốt hơn cả bạn nên sử dụng ...