英特尔多核心架构简介

本文作者:admin       点击: 2008-03-18 00:00
前言:
英特尔于今日说明未来将推出的顶尖微处理器及相关技术。英特尔领先业界的45奈米(nm) high-k 金属闸极制造技术,促使每个市场均朝多核心处理器方向发展。英特尔同时也说明了未来将问世的四核心、六核心、八核心及更多运算核心产品。

英特尔资深副总裁暨数位企业事业群总经理Pat Gelsinger:
Gelsinger说明为英特尔多路处理器(multi-processor, MP 四路及四路以上的处理器)服务器所打造,代号为「Dunnington」的六核心处理器,以及代号为「Tukwila」的英特尔Itanium处理器的详细内容。Gelsinger阐述了目前热门的企业议题,包括虚拟化技术及测量服务器电源使用效益的新SPEC电源标竿,以英特尔产品为基础的系统在此测量标竿的所有二十个项目内均拔得头筹。他公布了关于英特尔下一代处理器Nehalem系列,以及英特尔未来多核心产品Larrabee这两项重要产品线的多项技术功能。

*为可扩充式(多路处理器)服务器设计的Dunnington 处理器— 英特尔现有的7300芯片组平台与四核心Xeon 7300处理器的组合,为目前业界多路处理器服务器虚拟化技术平台的最佳选择。即将于2008年下半年推出的Dunnington,在处理器脚位上兼容(socket-compatible)于Caneland平台。Dunnington为第一个六核心英特尔架构(Intel Architecture)处理器,采用45奈米high-k制程技术,并且拥有大型共享高速缓存。另一项支持的功能为FlexMigration技术,让兼容的虚拟机器库(virtualization pool)支持虚拟机器(Virtual Machine, VM) 在65奈米及45奈米high-k Intel Core™ 微架构的服务器上相互移转。这使得用户之前的投资不致于浪费,同时拥有最佳效能、成本效益、电源使用效益及可靠性的服务器平台。

*Tukwila为全球最具威力的计算机提供运算效能-- Tukwila为英特尔的下一代Itanium处理器,拥有四核心、总计达30MB高速缓存、QuickPath interconnect互连能力、双整合式内存控制器及大型主机等级的RAS功能,为全球第一个拥有二十亿个晶体管的微处理器,预计可提供较现有Itanium 处理器两倍以上的效能。

*Nehalem为英特尔具有动态扩充(dynamically scalable)能力的创新处理器微架构– Nehalem将为英特尔现有领先业界的微处理器,提供无与伦比的效能并促进电源使用效益。Nehalem具有可扩充性,未来将拥有二到八核心的版本,再透过同步多执行绪(Simultaneous Multi-threading)技术,提供4到16个执行绪的运算能力。相较于现今最高效能的Intel Xeon 处理器系统,Nehalem将提供四倍的内存频宽。Nehalem具有最高达8 MB的L3高速缓存、7亿3千1百万颗晶体管、Quickpath interconnect互连能力(最高达每秒25.6GB)、整合式内存控制器及选购的整合式图形显示芯片,从笔记型计算机到高效能服务器均将得以适用。其它功能包括支持DDR3-800、1066及1333 内存;SSE4.2指令集;32KB指令高速缓存;32KB数据高速缓存;每个核心具有256K L2数据及指令低延迟(low-latency)高速缓存,以及全新的二阶编译缓冲区(Translation Lookaside Buffer, TLB)层级。这些进阶的技术将提升植基于Nehalem微架构的产品之效能及弹性。Gelsinger也提出全新的Tylersburg平台,其应用于单插槽高阶桌上型计算机(High End Desktop, HEDT)及双插槽(高效能运算HPC和双路服务器)的运算。

*视觉运算:重新定义图形计算 – 视觉运算重新定义计算机使用者的视觉及高画质体验。下一代技术可提供自然逼真的游戏、图形及高画质影音内容,驱动个人计算机对于效能及架构的需求持续提升。举例而言,光迹追踪(ray tracing)等全域照明(global illumination)技术,提供了精确的阴影和光影效果;相较于传统的图形运算,其对于计算机运算能力的需求大增。为了让游戏的物理效果或医学影像里人体动作等应用程序的行为真实呈现,会需要更多的通用运算(general purpose computing)能力。最后,一些新式的互动方式逐渐兴起,像是能够理解人类动作的新型游戏控制器,让使用者成为喜爱游戏里的主角。在医学影像方面,病患传感器(patient sensor)提供了实时信息,让医师可以进行透过运算导引的互动程序。为了持续推动视觉运算的发展,需要一个完整的平台,包括多核心CPU、芯片组及显示芯片,再加上软件和相关开发工具。英特尔持续投资并提出促进视觉运算的开发技术、产品和平台。
 
*为视觉运算设计的Larrabee架构 – 计划将于今年稍后展示的Larrabee架构,将成为英特尔发展视觉运算平台的下一步。Larrabee架构具有高效能的单一指令多数据流(SIMD)向量处理单元(vector processing unit, VPU),以及一组全新的向量指令,当中包括整数及浮点运算、向量内存运作及条件指令。此外,Larrabee还包括了主要应用于多颗核心(many-core)架构上的全新硬件连贯高速缓存(coherent cache)设计。这些架构与指令被设计来提供效能、电源使用效益及通用可程序化能力,以满足视觉运算与其它原本就适合平行运算工作的需求。开发工具是此产品成功的重要关键,因此Intel® Software Products软件产品也将加强以支持Larrabee架构,提供开发人员无与伦比的自由弹性。而DirectX™及OpenGL等产业标准应用程序接口(API)也将支持Larrabee相关产品。

*Intel AVX:英特尔指令集的新进展— Gelsinger 提出供软件程序设计人员使用的Intel AVX(Advanced Vector Extensions, 先进向量扩充指令集),将可提升在浮点运算、多媒体及有大量处理器运算需求的软件上的表现。AVX也提升了电源使用效益,并且回溯兼容(backwards compatible)于现有的英特尔处理器。其主要功能包括更大的向量运算、频宽自128位扩大到256位,能将最大每秒浮点运算数(FLOPS)输出量提升两倍。强化数据重整(data rearrangement)功能,可以更有效地提取数据,且三运算域(three operand)和非破坏性语法(non-destructive syntax),将更多优点带给使用者。英特尔将于四月初在上海举办的英特尔科技论坛当中,提出更详细的规格内容。这些指令也将纳入时程安排于公元2010年,代号为「Sandy Bridge」的微架构开发计划中。


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