Nehalemマイクロアーキテクチャ

Nehalemマイクロアーキテクチャ（ネハレム【ネヘイレム、ネヘーレム等】マイクロアーキテクチャ、単にNehalem [] とも）とは、インテルによって開発されたマイクロプロセッサのマイクロアーキテクチャである次世代のインテル マイクロアーキテクチャー - Nehalem。2008年11月18日に正式発表され、「Core i」ブランドIntel、プロセッサブランドをCoreファミリへ統合 ～Core 2終息、Centrinoは格下げで発売された。後に Intel Core 製品がシリーズ化されたことで、Nehalemで作られたCPUは第1世代Intel Coreプロセッサとして位置付けられた。

 概要 
Nehalemマイクロアーキテクチャは、Coreマイクロアーキテクチャの後継として（Coreマイクロアーキテクチャを開発したイスラエルのハイファを拠点とする開発チームとは別に）Pentium IIIやPentium 4を開発した米国オレゴン州ヒルズボロのチームが開発を担当している。Nehalemは当初、「NetBurstマイクロアーキテクチャを拡張したものである」として、IBMのアーキテクトがAMDのウェブサイトの個人ページに掲載していた（短期間で削除されている）。しかし、NetBurstマイクロアーキテクチャは事実上の失敗に終わり、その後継であるNehalemマイクロアーキテクチャも計画中止、あるいは大幅な方向性修正が行われると予想されていた。

しばらくして、Nehalemは1個のプロセッサ上に1から8までのコアと、ハイパースレッディング・テクノロジー (HT) を実装すると発表された。マルチプロセッサ構成の自由度も向上し、プロセッサ単位、あるいはシステム単位でコア数を増やすに従って順当に性能が向上するような構造を備えている。通常では最大8個までのプロセッサ接続を想定している。これにより、コアあたり2つのスレッド、プロセッサ全体で16スレッド、システムとしては最大で128スレッドの同時処理が可能であることが判明した。

 特徴 
CoreマイクロアーキテクチャからはCPUのコア自体に大幅な設計変更がされている。キャッシュシステムにも改良が加えられ、L1キャッシュは命令とデータそれぞれ32KBの合計64KB。大容量化でレイテンシの増加が問題になってきていたL2キャッシュを改善する目的で、L2キャッシュはコアごとに256KBと縮小した代わりにレイテンシの低減を行い、全コアで共有する大容量のL3キャッシュを配置した。L3キャッシュの容量は製品ごとに異なり差別化が行われている。

またプロセッサにDDR3 SDRAMメモリコントローラを2〜4チャンネル統合している。MPプラットフォームサーバ向けのNehalem-EX (Beckton) にはFB-DIMM2メモリコントローラ4chを統合しているが、マザーボード上の別チップでDDR3 SDRAMメモリコントローラへ変換する実装で製品化された。

 プロセッサファミリ 
Nehalemプロセッサファミリは、大別してXeon向けのGainestown-DP（後にNehalem-EPへ改称）から派生したハイエンドコンシューマ向けのBloomfieldと、メインストリーム向けのLynnfield、およびローエンド向けClarkdaleの3系統が存在する。

BloomfieldはCPUバスにそれまでのP4バスに代わりQuick Path Interconnect (QPI) が採用されている。Lynnfieldにはそれまでのノースブリッジ機能も統合されており、サウスブリッジにあたるPCH (Platform Controller Hub) とはDMI (Direct Media Interface) で接続される。ClarkdaleやArrandaleではGPUも統合される９８のWeblog:Havendale/Auburndaleはキャンセルされ、代わりに32nmのArandaleが登場。

Core 2以前のものとは、チップセットやマザーボードなどの互換性が全く無い。Core i7 (Bloomfield) の対応チップセットはIntel X58でSLI（NVIDIA社がライセンスを個別に付与する）やCrossFire（全チップネイティブに対応）にも対応する。ソケットはLGA1366。

 新機軸 
Nehalemアーキテクチャに特有のものと発表されてはいないが、ファミリの一部 (Core i5, Core i7) には、インテル ターボ・ブースト・テクノロジーが搭載されており性能と消費電力のスループット改善に寄与している。

 製品一覧 
 Nehalem 
 デスクトップ向け 
Bloomfield
 対応ソケット: LGA1366

+ Bloomfieldブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3Core i7Extreme9754 (8) 3.33  3.618130DDR3-10666.49653.23.46Core i79604.8950 3.06  3.33940 2.93  3.2930 2.8  3.06920 2.66  2.93

Lynnfield
 対応ソケット: LGA1156

+ Lynnfieldブランド型番CPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3Core i78804 (8) 3.06  3.731895DDR3-1333875K2.933.6870870S 2.66 82860 2.83.46 95860S 2.53 82Core i57604 (4) 2.8  3.3395750 2.663.2750S 2.4 82

 サーバー向け 
Nehalem-EX
 対応ソケット: LGA1567

+ Nehalem-EXブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonX75608 (16) 2.26  2.66224 130DDR3-1066 6.4L7555 1.86  2.53 95 5.86X75502.02.4181306.4X6550E75406 (12)2.261.5105E6540L75451.86 2.53 955.86E7530 2.13 12 105X7542 6 (6) 2.66  2.818 130E75204 (8) 1.86 rowspan="2" 1 954.8E6510 1.73 12 105

Nehalem-EP
 対応ソケット: LGA1366

+ Nehalem-EPブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonW55904 (8) 3.33  3.618130DDR3-13336.4W5580 3.2  3.46X5570 2.93  3.3395X5560 2.8  3.2X5550 2.66  3.06E5540 2.53  2.880DDR3-10665.86E5530 2.4  2.66E5520 2.26  2.53L5530 2.4  2.6660L5520 2.26  2.48L5518 2.13  2.4E55074 (4) 2.26 rowspan="4" 480DDR3-8004.8E5506 2.13E5504 2.0L5506 2.13 60L5508 2 (4)2.0 2.40.5 8 38 DDR3-1066 5.86E55032 (2) rowspan="2" 480DDR3-8004.8E5502 1.86

Bloomfield
 対応ソケット: LGA1366

+ Bloomfieldブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonW35804 (8) 3.33  3.618130DDR3-13336.4W35703.23.46W3565DDR3-10664.8W3550 3.06  3.33W3540 2.93  3.2W3530 2.8  3.06W3520 2.66  2.93W35052 (2) 2.53 rowspan="2" 0.54W3503 2.4

Lynnfield
 対応ソケット: LGA1156

+ Lynnfieldブランド型番CPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonX34804 (8) 3.06  3.731895DDR3-1333X3470 2.93  3.6X3460 2.8  3.46X3450 2.66  3.2X3440 2.53  2.93L3426 1.86  3.2 45X3430 4 (4) 2.4  2.8 95

 モバイル向け 
Clarksfield
 対応ソケット: Socket G1

+ Clarksfieldブランド型番CPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3Core i7Extreme940XM4 (8) 2.13  3.331855DDR3-1333920XM 2.03.2Core i7840QM 1.8645820QM1.73 3.06740QM 2.936720QM 1.6  2.8

 組み込み向け 
Jasper Forest
 対応ソケット: LGA1366

+ Jasper Forestブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonEC55494 (8) 2.53  2.9318 85 DDR3-1333 5.86LC5528 2.13  2.53 60DDR3-10664.8LC5518 1.73  2.13 48EC5509 4 (4) 2.0 rowspan="3"  85EC5539 2 (2) 2.26 0.5 465 DDR3-1333 5.86EC3539 4 (4) 2.13 1 8 DDR3-1066 rowspan="4" LC3528 2 (4)1.73 1.86 0.5 4 35DDR3-800LC3518 1 (1) rowspan="2" 0.252 23 CeleronP1053 1 (2) 1.33 30

 Westmere 
 デスクトップ向け 
Gulftown
 対応ソケット: LGA1366

+ Gulftownブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3Core i7Extreme990X6 (12) 3.46  3.731.512130DDR3-10666.4980X3.333.6Core i79804.8970 3.2  3.46

Clarkdale
 対応ソケット: LGA1156

+ Clarkdaleブランド型番CPUGPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB)ブランドEU数クロック(MHz) 定格 ターボ L2 L3Core i56802 (4) 3.6  3.860.54HD Graphics1273373DDR3-1333670 3.46  3.736613.333.6 900 8766073373655K3.23.46650Core i3560 3.33 rowspan="8" 550 3.2540 3.065302.93PentiumG69602 (2)3533DDR3-1066G69512.8G6950 CeleronG1101 2.26 2

 サーバー向け 
Westmere-EX
 対応ソケット: LGA1567

+ Westmere-EXブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonE7-887010 (20) 2.4  2.82.530 130DDR3-10666.4E7-8867L 2.13  2.53 105E7-8860 2.26  2.6624130E7-8850 2.02.4E7-8830 8 (16) 2.132 105E7-8837 8 (8) 2.662.8130E7-487010 (20) 2.42.5 30E7-4860 2.26  2.6624E7-4850 2.02.4E7-48308 (16) 2.132105E7-4820 2.0  2.2618 5.86E7-4807 6 (12) 1.86   1.5 95 DDR3-800 4.8E7-287010 (20) 2.4  2.82.5 30130DDR3-10666.4E7-2860 2.26  2.6624E7-2850 2.02.4E7-28308 (16) 2.132105E7-2820 2.0  2.2618 5.86E7-2803 6 (12) 1.73   1.5 DDR3-800 4.8

Westmere-EP
 対応ソケット: LGA1366

+ Westmere-EPブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonX56906 (12) 3.46  3.731.512130DDR3-13336.4X5680 3.33  3.6X5679 3.23.46 115X5675 3.0695X5670 2.93  3.33X5660 2.8  3.2X5650 2.66  3.06E5649 2.53  2.93805.86E56452.4 2.66L5645 2.9360L5640 2.26  2.8L5639 2.13  2.66L5638 2.0  2.4X56874 (8) 3.6  3.8611306.4X5677 3.46  3.73X5647 2.93  3.2 DDR3-1066 5.86X5672 3.2  3.695DDR3-13336.4X5667 3.06  3.46E5640 2.66  2.9380DDR3-10665.86E5630 2.53  2.8E5620 2.4  2.66L5630 2.13  2.440L56181.86 2.26L56094 (4) rowspan="4" 4.8E5607 2.26880E5606 2.13E5603 1.6 4X5698 2 (4) 4.4  4.53 0.5 12 130 DDR3-1333 6.4

Gulftown
 対応ソケット: LGA1366

+ Gulftownブランド型番CPUTDP(W)対応メモリQPI(GT/s)コア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonW36906 (12) 3.46  3.731.512130DDR3-13336.4W3680 3.33  3.6W3670 3.2  3.46 DDR3-1066 4.8

Clarkdale
 対応ソケット: LGA1156

+ Clarkdaleブランド型番CPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB) 定格 ターボ L2 L3XeonL3406 2 (4) 2.26  2.530.5430DDR3-1066L3403 2 (2) 2.0  

 モバイル向け 
Arrandale
+ Arrandaleブランド型番CPUGPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB)ブランドEU数クロック (MHz) 定格 ターボ L2 L3 定格 ターボCore i7640M2 (4) 2.8  3.460.54HD Graphics1250076635DDR3-1066620M 2.66  3.33660LM 2.26  3.0626656625640LM 2.13  2.93620LM 2.0  2.8680UM 1.46  2.5316650018DDR3-800660UM 1.33  2.4640UM 1.2  2.26620UM 1.06  2.13Core i5580M2.66 3.33350076635DDR3-1066560M 3.2540M 2.53  3.06520M 2.4  2.93560UM 1.33  2.1316650018DDR3-800540UM 1.2  2.0520UM 1.06  1.86480M 2.66  2.9350076635DDR3-1066460M 2.53  2.8450M 2.4  2.66430M 2.26  2.53470UM 1.33  1.8616650018DDR3-800430UM 1.2  1.73Core i3390M 2.66 rowspan="19" 50066735DDR3-1066380M 2.53370M 2.4350M 2.26330M 2.13380UM 1.3316650018DDR3-800330UM 1.2PentiumP63002 (2) 2.2650066735DDR3-1066P6200 2.13P6100 2.0P6000 1.86U5600 1.3316650018DDR3-800U5400 1.2CeleronP4600 2.0250066735DDR3-1066P45051.86P4500U3600 1.216650018DDR3-800U34051.06U3400

 組み込み向け 
Arrandale
+ Arrandaleブランド型番CPUGPUTDP(W)対応メモリコア数（スレッド数）クロック (GHz)キャッシュ (MB)ブランドEU数クロック (MHz) 定格 ターボ L2 L3 定格 ターボCore i7610E2 (4) 2.53  3.20.54HD Graphics12 500  766 35DDR3-1066620LE 2.0  2.8 266  566 25660UE 1.33  2.416650018DDR3-800620UE 1.06  2.13 Core i5520E 2.4  2.933500 76635DDR3-1066 Core i3330E 2.13   667

 後継 
後継のマイクロアーキテクチャはSandy Bridgeマイクロアーキテクチャ。

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 脚注 

 関連項目 
 Coreマイクロアーキテクチャ
 Sandy Bridgeマイクロアーキテクチャ

Category:X86アーキテクチャ
Category:インテルのx86マイクロプロセッサ