Nehalem (mikroarhitektuur)

 
Nehalem on töönimi Inteli protsessorite mikroarhitektuurile, mis on Core'i mikroarhitektuuri järglane. Esimene protsessor, mis anti välja Nehalem arhitektuuriga, oli lauaarvutitele suunatud Core i7, mis anti välja novembris 2008. Sellele järgnesid mitmed Xeoni protsessorid ja Core i3 ning Core i5.
Esialgsetel Nehalem-protsessoritel kasutatakse sama 45 nm tootmismeetodit mis Intel Core 2 Penrynil. 2007. aasta sügisel esitleti Inteli Arendajate Foorumil kahe Nehalem-protsessoriga tööjaama ja paljusid Nehalemi süsteeme demonstreeriti juunis 2008 Computexil.
Mikroarhitektuur on nimetatud Nehalemi linna järgi, mis asub USA läänerannikul Oregoni osariigis. Originaalis pidi see olema viimane versioon NetBursti mikroarhitektuurist. Kuid pärast projekti hülgamist on seda töönime siiski pikka aega edasi kasutatud ja viitab praeguseks hoopiski teisele projektile, kuigi Nehalemil on siiski mõningaid ühiseid jooni NetBurstiga. Nehalemi tüüpi mikroprotsessoritel on kõrgemad taktsagedused ja on rohkem energiasäästlikumad kui Penryn mikroprotsessorid. Tagasi on toodud hüperhargtöötlus koos 3. taseme vahemäluga, mis oli puudu enamikust Core'i tüüpi mikroprotsessoritest.
Esimene arvuti, mis kasutas Nehalemi tüüpi Xeoni protsessorit, oli Apple Mac Pro. Sellekohane teadaanne anti 3. märtsil 2009. Nehalemi tüüpi Xeon EX protsessoreid suurematele serveritele oodati 2009 aasta neljandas kvartalis, kuid need lasti müüki aprillis 2010.
Mobiilseid Nehalemi protsessoreid tutvustati septembris 2009.
Tehnoloogia.
Eri allikad on maininud Nehalemi tootepere tehniliste andmete seas järgmist:
Jõudluse ja voolutarbe arendused.
On esitletud, et Nahalem fokuseerib jõudlusele, mida näitab ka suurenenud tuumade arv.
Võrreldes Penryniga on Nahalemil:
2,93 GHz Nehalem Bloomfield süsteemi on kasutatud, et jooksutada 3DMark Vantage jõudlustesti, mis andis CPU tulemuseks 17,966 punkti. 2,66 GHz versioon sai tulemuseks 16,294. 2,4 GHz Core 2 Duo E6600 tulemuseks on 4,300 punkti.
AnandTech testis Inteli QuickPath ühendust ("QPI", 4,8 GT/s variant) ja leidis, et kopeerimise ribalaius, kasutades triple-channel 1066 MHz DDR3-mälu, oli 12,0 GB/s. 3,0 GHz Core 2 Quad süsteem, kasutades dual-channel 1066 MHz DDR3-mälu, saadi tulemuseks 6.9 GB/s.
Ülekiirendamine on võimalik Bloomfieldi protsessoritega ja X58 kiibistikuga. Lynnfieldi protsessor kasutab PCH-i eemaldades vajaduse põhjasilla kiibistiku järele.
Nehalem protsessorid on esimesed, mis sisaldav SSE 4.2 SIMD instruktsioone, lisades 7 uut instruktsiooni SSE 4.1 komplekti, mis oli olemas Core 2 seerias.
Nehalemi arhitektuur oluliselt vähendab atomaarse operatsiooni latentsusaega; vähendades seda 50%
Westmere.
Westmere (endise nimega Nehalem-C) on 32 nm Nehalemi toorikkristalli plaadile antud nimetus. Esimesed Westmere'il põhinevad protsessorid lasti müüki 7. jaanuaril 2010 ja olid osaks Core i3, i5 ja kahetuumalise mobiilse Core i7 perekonnas.
Westmere'i tunnused ja edusammud Nehalemist on järgmised:
Töönimed.
Iga kombinatsioon Nehalemi/Westmere'i protsessori plaadist ja pakendist omab eraldi töönime ja tootekoodi. Tüüpiliselt kasutatakse sama plaati üheprotsessoriliste (ingl. keeles uniprocessor UP) ja kaheprotsessoriliste (ingl. keeles dual-processor – DP) serverite jaoks, kuid kasutatakse ekstra QuickPathi linki protsessorite vahelises kommunikatsioonis DP serveri variandis. Nagu Core mikroarhitektuur, kasutab ka Nehalem nelja protsessoripakendit, ühte iga turuosa jaoks. "Kõrgema otsa" kiibid, kaheksa tuumaga, on saadaval ainult MP serveri osale, samas kui kõiki teisi kasutatakse vähemalt kahes eri pakendis. Westmere EX protsessori kohta pole siiani veel detaile avaldatud.
Mobiilsed protsessorid.
45 nm Clarksfield
32 nm Arrandale
Versioonid.
Need tabelid toovad välja kõik siiamaani teadaolevad protsessorid Nehalemi mikroarhitektuuriga.
Märkused:
45 nm protsessorid.
"Havendale" ja "Auburndale" variandid on tühistatud
32 nm protsessorid.
Lauaarvuti jaoks on "Gulftown" mõeldud, kui "Extreme Edition" CPU ja seega see eksisteerib koos Bloobfieldiga. Sellel on Turbo Boost ja sarnased taktsagedused Bloomfieldiga.
Lynnfield ja Clarksfield võivad saada 32 nm siirde 2010 aasta keskel, sometime after Q2, samas Beckton läheb üle 32 nm 2010 aasta lõpus.
32 nm protsessoritel ei saa olema märgatavalt erinevad taktsagedused, võrreldes 45 nm protsessoritega.
Clarkdale ja Arrandale sisaldavad 32 nm topelt-tuum protsessorit "Hillel" ja 45 nm integreeritud graafikaseadet "Ironlake", ja toetust vahetatavale graafikale. The lowest-power variant of Arrandale may have a 10 W CPU TDP, and a maximum clock speed of 1.6 GHz.
Bloomfieldi järeltulijat ja sissekande taseme kiipi on samuti oodata 2010. aasta teises kvartalis.
Järeltulijad.
Nehalemi ja Westmere'i järeltulijaks on Sandy Bridge, mida tutvustati esmakordselt avalikult 2009. aastal. Sandy Bridgei järeltulijaks sai Haswell, mis toodi välja 2013, aastal.