英特尔酷睿i7

Intel Core i7是一款45nm原生四核处理器，处理器拥有8MB三级缓存，支持三通道DDR3内存。处理器采用LGA1366针脚设计，支持第二代超线程技术，也就是处理器能以八线程运行。根据网上流传的测试，同频Corei7比Core2Quad性能要高出很多。

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简介 老i7参数 性价比 性能(i7-900系列) SNB I7 信息 技术参数 原生四核全新缓存设计 采用全新QPI总线 集成内存控制器 同步多线程技术 睿频加速1代 睿频加速2代 SSE多媒体指令集 简介 老i7参数 性价比 性能(i7-900系列) SNB I7 信息 技术参数 原生四核全新缓存设计 采用全新QPI总线

• 集成内存控制器
• 同步多线程技术
• 睿频加速1代
• 睿频加速2代
• SSE多媒体指令集

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　　Intel官方正式确认，基于全新Nehalem架构的新一代桌面处理器将沿用“Core”（酷睿）名称，命名为“Intel Core i7”系列，至尊版的名称是“Intel Core i7 Extreme”系列。 　　

Core i7（中文：酷睿 i7，核心代号：Bloomfield）处理器是英特尔于2008年推出的64位四核心CPU，沿用x86-64指令集，并以Intel Nehalem微架构为基础，取代Intel Core 2系列处理器。Nehalem曾经是Pentium 4 10 GHz版本的代号。Core i7的名称并没有特别的含义，Intel表示取i7此名的原因只是听起来悦耳，“i”的意思是智能（intelligence的首字母），而7则没有特别的意思，更不是指第7代产品。而Core就是延续上一代Core处理器的成功，有些人会以“爱妻”昵称之。官方的正式推出日期是2008年11月17日。早在11月3日，官方己公布相关产品的售价，网上评测亦陆续被解封。 　　

     Core i7处理器系列将不会再使用Duo或者Quad等字样来辨别核心数量。最高级的Core i7处理器配合的芯片组是Intel X58。Core i7处理器的目标是提升高性能计算和虚拟化性能。所以在电脑游戏方面，它的效能提升幅度有限。另外，在64位模式下可以启动宏融合模式，上一代的Core处理器只支持32位模式下的宏融合。该技术可合并某些X86指令成单一指令，加快计算周期。 　　

     Core i7预计于2010年发表32纳米制程的产品，Intel表示，代号Gulftown的i7将拥有六个实体核心，同样支持超线程技术，并向下支持现今的X58芯片。

　　Intel Core i7 900系列是45nm原生四核处理器，处理器拥有8MB三级缓存，支持三通道 DDR3内存。处理器采用LGA 1366针脚设计，支持第二代超线程技术，也就是处理器能以八线程运行。

　　英特尔首先会发布三款Intel Core i7处理器，频率分别为3.2GHz、2.93GHz和2.66GHz，主频为3.2GHz的属于Intel Core i7 Extreme，处理器售价为999美元，当然这款顶级处理器面向的是发烧级用户。而频率较低的2.66GHz的定价为284美元，约合1940元人民币，面向的是普通消费者。Intel于2008年11月18日发布了三款Core i7处理器，分别为Core i7 920、Core i7 940和Core i7 965。 　　

       而从英特尔技术峰会2008（IDF2008）上英特尔展示的情况来看，core i7的能力在core2 extreme qx9770(3.2GHz)的三倍左右。IDF上，intel工作人员使用一颗core i7 3.2GHz处理器演示了CineBench R10多线程渲染，结果很惊人。渲染开始后，四颗核心的八个线程同时开始工作，仅仅19秒钟后完整的画面就呈现在了屏幕上，得分超过45800。相比之下，core2 extreme qx9770 3.2GHz只能得到12000分左右，超频到4.0GHz才勉强超过15000分，不到core i7的3分之一。core i7的超强实力由此可窥见一斑。

　　1. 基于Nehalem微架构。 　　

       2. 2-8颗核心。 　

3. 内置三通道DDR3内存控制器。 　　

4. 每颗核心独享256KB二级缓存。 　　

       5. 8 MB共享三级缓存。 　　

6. SSE 4.2指令集（七条新指令）。 　　

       7. 超线程技术。 　　

8. Turbo mode（自动超频）。 　　

       9. 微架构优化（支持64-bit模式的宏融合，提高环形数据流监测器性能，六个数据发射端口等等） 　　

      10. 提升预判单元性能，增加第二组分支照准缓存。 　　

      11. 第二组512路的TLB。 　　

12. 对于非整的SSE指令提升性能。 　　

13. 提升虚拟机性能（根据Intel官方数据显示，Nehalem相对65nm Core 2在双程虚拟潜伏上有60%的提升，而相对45nm Core 2产品提升了20%） 　　

      14. 新的QPI总线。 　　

      15. 新的能源管理单元。 　　

      16. 45nm制程，32nm制程产品随后上线，代号Westmere。 　　

      17. 新的1366针脚接口。 　　 

另：Nehalem相当于65nm产品有着如下几个最重要的新增功能。

1. SSE4.1指令集（47个新SSE指令）。 　　

       2. 深层休眠技术（C6级休眠，只在移动芯片上使用）。 　　

3. 加强型Intel动态加速技术（只在移动芯片上使用）。 　　

4. 快速Radix-16分频器和Super Shuffle engine，加强FPU性能 　　

5. 加强型虚拟技术，虚拟机之间交互性能提升25%-75%。

　　第二代智能英特尔 酷睿™ i7 处理器为苛刻的应用提供优异性能。此四核处理器具备 8 路多任务功能和额外的 L3 高速缓存。此第二代处理器的自适应性性能和内置视觉功能使您的电脑体验更具智能性。 　　第二代智能英特尔 酷睿™ i7 处理器采用英特尔 睿频加速技术 2.0◊ 和英特尔 超线程（HT）技术 ，使必需的安全性应用和协议能在后台有效地操作，而不会影响工作效率。 　　集成入第二代智能英特尔酷睿处理器的英特尔 核芯显卡 2000 技术 足以满足当今在视觉上日益精密复杂的通信需求。相对独立显卡降低功耗和系统成本。

　　只提供SNB I7的信息，所有i7请见扩展阅读中的网址（英文版）。 　　

　　我们知道，Core2Quad系列四核处理器其实是把两个Core2Duo处理器封装在一起，并非原生的四核设计，通过狭窄的前端总线FSB来通信，这样的缺点是数据延迟问题比较严重，性能并不尽如人意。 　　 Corei7则采用了原生四核设计，采用先进的QPI（QuickPathInterconnect，下面将进行介绍）总线进行通讯，传输速度是FSB的5倍。 　　缓存方面也采用了三级内含式Cache设计，L1的设计和Core微架构一样；L2采用超低延迟的设计，每个内核256KB（256x4KB）；L3采用共享式设计，被片上所有内核共享，容量为8MB。

　　Corei7的Nehalem架构最大的改进在前端总线（FSB）上，传统的并行传输方式被彻底废弃，转而采用基于PCIExpress串行点对点传输技术的通用系统接口（CSI），被Intel称为QuickPath。QuickPath的传输速率为6.4Gbps，这样一条32bit的QuickPath带宽就能达到25.6GB/sec。QuickPath的传输速率是 FSB1333MHz的5倍，前者虽然数据位宽较窄，但传输带宽仍然是后者的2.5倍。由于分别用于双处理器和单处理平台，Gainestown有两条QuickPath，而Bloomfield仅有一条。不难看出，在AMD推出HyperTransport高速串行总线，并逐渐在高性能运算领域建立优势之后，Intel也迎头赶上。若干年前，关于串行传输将一统天下的预言已经变成了现实，我们所要等待的是串行内存何时重返市场。

　　内存控制器相信大家不会感到陌生，竞争对手AMD早在K8时代CPU已经集成了内存控制器，能大幅提升内存性能，而Intel方面则表示由于时机还不合适，因此没有在Core2中使用，现在最新的Corei7终于拥有集成内存控制器IMC（IntegratedMemoryController），可以支持三通道的DDR3内存，运行在DDR3- 1333，内存位宽从128位提升到192位，这样总共的峰值带宽就可以达到32GB/s，达到了Core2的2-4倍。处理器采用了集成内存控制器后，它就能直接与物理存储器阵列相连接，从而极大程度上减少了内存延迟的现象。

　　超线程技术（Hyper-Threading），最早出现在130nm的Pentium4上，超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。超线程技术使得Pentium4单核CPU也拥有较出色的多任务性能，现在通过改进后的超线程技术再次回归到Corei7处理器上，新命名为同步多线程技术（SimultaneousMulti-Threading，SMT）。 　　 同步多线程（SimultaneousMulti-Threading，SMT）是2-way的，每核心可以同时执行2个线程。对于执行引擎来说，在多线程任务的情况下，就可以掩盖单个线程的延迟。SMT功能的好处是只需要消耗很小的核心面积代价，就可以在多任务的情况下提供显著的性能提升，比起完全再添加一个物理核心来说要划算得多。比起Pentium4的超线程技术（Hyper-Threading），Corei7的优势是有更大的缓存和更大的内存带宽，这样就更能够有效的发挥多线程的作用。按照INTEL的说法，Nehalem的SMT可以在增加很少能耗的情况下，让性能提升20-30%。 　　为什么Core2没有使用SMT？很显然，它是可以做到的。SMT是在节省电力的基础上增加了性能，而且软件支持的基础建设也早就有了。有2个可能的原因：一是Core2可能没有足够的内存带宽和CPU内部带宽来利用SMT获得优势。通常，SMT能够提升内存级并行（memorylevelparallelism，MLP），但是对于内存带宽已经成为瓶颈的系统则是个麻烦。而更有可能的原因则是SMT的设计、生效等是很麻烦的，而当初设计SMT是由INTEL的Hillsboro小组主持，而并非是Haifa小组（Core2是由这个小组负责的）。这样Core2不使用SMT就避免了冒险。

　　睿频加速（Turbo Boost）是基于Nehalem架构的电源管理技术，通过分析当前CPU的负载情况，智能地完全关闭一些用不上的核心，把能源留给正在使用的核心，并使它们运行在更高的频率，进一步提升性能；相反，需要多个核心时，动态开启相应的核心，智能调整频率。这样，在不影响CPU的TDP情况下，能把核心工作频率调得更高。 　　举个简单的例子，如果游戏只用到一个核心，睿频加速就会把其他三个核心自动关闭，把正在运行游戏的那个核心的频率提高，也就是自动超频，在不浪费能源的情况下获得更好的性能。Core2时代，即使是运行只支持单核的程序，其他核心仍会全速运行，得不到性能提升的同时，也造成了能源的浪费。 　　睿频加速默认是开启的，通过自动调高CPU的倍频提高性能。在Intel原厂X58主板上，低负载时默认调高1-2个倍频。例如Corei7920默认频率为2.66G，在TurboBoost默认是开启的情况下，运行SuperPI是以单核2.8G来跑，这样单线程性能也就得到提升。 　　超频爱好者也许会想到，TurboMode自动提升的那个频率可以手动调整吗？如果可以，不就能利用它进行超频吗？答案是可以的，只要是ExtermeEditionCPU，就可以手动调整，好好利用，新的超频方式从此诞生。

　　Lynnfield Core i7/i5首次引入了智能动态加速技术“Turbo Boost”(睿频)，能够根据工作负载，自动以适当速度开启全部核心，或者关闭部分限制核心、提高剩余核心的速度，比如一颗热设计功耗(TDP)为 95W的四核心处理器，可能会三个核心完全关闭，最后一个大幅提速，一直达到95W TDP的限制。 　　现有处理器都是假设一旦开启动态加速，就会达到TDP限制，但事实上并非如此，处理器不会立即变得很热，而是有一段时间发热量距离TDP还差很多。 　　SNB利用这一点特性，允许单元控制单元(PCU)在短时间内将活跃核心加速到TDP以上，然后慢慢降下来。PCU会在空闲时跟踪散热剩余空间，在系统负载加大时予以利用。处理器空闲的时间越长，能够超越TDP的时间就越长，但最长不超过25秒钟。 　　不过在稳定性方面，PCU不会允许超过任何限制。 　　之前我们也已经说过了，SNB GPU图形核心也可以独立动态加速，最高可达惊人的1.35GHz。如果软件需要更多CPU资源，那么CPU就会加速、GPU同时减速，反之亦然。

　　完整的SSE4(StreamingSIMDExtensions4，流式单指令多数据流扩张)指令集共包含54条指令，其中的47条指令已在45nm的Core2上实现，称为SSE4.1。SSE4.1指令的引入，进一步增强了CPU在视频编码/解码、图形处理以及游戏等多媒体应用上的性能。其余的7条指令在Corei7中也得以实现了，称为SSE4.2。SSE4.2是对SSE4.1的补充，主要针对的是对XML文本的字符串操作、存储校验CRC32的处理等。