革新不僅限于CPU 酷睿i7平臺優(yōu)勢剖析

    [泡泡網(wǎng)CPU頻道 12月8日] 雖然11月18日距離全年結束僅有40多天的時間，但這似乎并不會影響在這一天發(fā)布的酷睿i7處理器成為2008年最熱的IT產(chǎn)品，它就像是冬天里的一把火，頃刻之間就點燃了消費者的激情。盡管現(xiàn)階段i7的市場定位還是主要面向高端用戶和發(fā)燒友，但全國各地市場上只要有i7到貨，幾乎都會在眨眼間被搶購一空，以致很多銷售英特爾處理器的商家現(xiàn)在都不得不要求那些急著迎娶i7的消費者們先行預訂。

    酷睿i7能獲得消費者如此熱捧，其實并不出人意料。事實上，任何一款PC處理器如果能夠在整數(shù)和浮點性能上比前一代產(chǎn)品均高出近50%，并在SPEC的整數(shù)和浮點運算吞吐量測試中超過服務器處理器、創(chuàng)下全新的單處理器系統(tǒng)世界紀錄，還能讓PC的性能比雙處理器工作站都強悍，那么它想不吸引人都是不可能的。酷睿i7這種無可匹敵的性能和能效表現(xiàn)，已注定了它將成為IT市場“明星”的命運。

    就像所有的追星過程一樣，現(xiàn)在人們對酷睿i7的興趣點，已開始從討論它在各類應用中的卓越表現(xiàn)逐漸轉移到了深入發(fā)掘它強勁實力的根源，即它采用的重要創(chuàng)新技術上。通過媒體和IT業(yè)內人士的詳細介紹和剖析，很多消費者都發(fā)現(xiàn)：酷睿i7之所以能夠獲得成功，關鍵就在于它帶來的并不僅僅是處理器技術的革新，而是整個PC平臺系統(tǒng)架構的一次全面革新。而在這方面，最明顯的例子就是內置內存控制器+三通道DDR3內存及QPI（QuickPath Interconnect）總線技術的引入。

    事實上，DDR3內存技術自問世以來，就一直備受業(yè)界和消費者的關注。這主要是因為它采用了8bit的數(shù)據(jù)預取機制，與采用4bit預取機制的DDR2內存相比，它可以在內存芯片工作頻率與DDR2內存相同的情況下，輕松地實現(xiàn)比其高一倍的數(shù)據(jù)傳輸頻率及帶寬。例如在內存芯片工作頻率達到200MHz時，DDR2內存的數(shù)據(jù)傳輸頻率只能達到800MHz，理論帶寬只有6.4GB/s，而DDR3內存的數(shù)據(jù)傳輸頻率則能達到1600MHz，帶寬也可以沖上12.8GB/s。

    如此高的內存帶寬，對于以往的應用環(huán)境來說可能會有些富裕，但在今后PC應用環(huán)境越來越趨多線程多任務并行處理的情況下，大幅提升內存帶寬則是不可阻擋的趨勢。為此，酷睿i7就通過內置內存控制器的設計提供了與對三通道DDR內存的支持，實現(xiàn)了高達32GB/s的內存子系統(tǒng)帶寬，并大大降低了處理器-內存的數(shù)據(jù)延遲。

    與導入DDR3技術的初衷相似，酷睿i7引入QPI總線技術也是為了提升帶寬，不過這個帶寬是指處理器與顯示子系統(tǒng)、音頻子系統(tǒng)、存儲子系統(tǒng)和網(wǎng)絡子系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)交換的帶寬。此前擔負這一重任的，是人們熟悉的前端系統(tǒng)總線（FSB），由于它基于并行結構，在頻率提升到1600MHz時就因信號干擾問題而無法更進一步，因此其帶寬到目前也只能達到12.8GB/s，相比之下，串行的QPI總線每組鏈接的帶寬都可以達到25.6GB/s，用它取代前端總線，就相當于把PC系統(tǒng)內部的數(shù)據(jù)通道拓寬了一倍，從而能夠更好地滿足性能越來越高的顯卡、聲卡、網(wǎng)卡和硬盤與處理器之間的通信需求。

    雖然對三通道DDR3內存的支持和采用QPI總線技術都算不上酷睿i7在處理器微架構層面的技術革新，但如果沒有這兩個系統(tǒng)平臺層面的技術革新，酷睿i7微架構中增添的同步多線程技術（SMT）、更好的程序分支預測功能、針對XML等文本處理任務進行了優(yōu)化的新指令集以及三級共享式智能緩存等全新特性就無法充分發(fā)揮優(yōu)勢。例如它的8線程并行處理能力，就很有可能因為內存帶寬不夠、處理器與內存數(shù)據(jù)交換速度較慢而處于“空轉”狀態(tài)，而這樣一來，英特爾為酷睿i7增添的這項新技術也就失去了它應有的作用。

    對于這種處理器性能很強，而與處理器相關的系統(tǒng)組件跟不上其速度、從而造成明顯性能瓶頸的搭配失衡狀況，英特爾一直以來都有個非常形象的比喻，它認為這就相當于把一臺為寶馬車設計的發(fā)動機裝在了一個拖拉機上，雖然它的動力非常充沛，但卻因為受限于拖拉機的傳動系統(tǒng)，而無法真正展示出應有的性能。而英特爾在對處理器進行技術革新時最重要的一個原則就是要達到“平衡計算”，即在改進處理器微架構、提升其性能的同時，也要對計算系統(tǒng)中的其他關鍵技術和組件進行革新，讓它們不致于成為影響處理器性能發(fā)揮的瓶頸。而這次為酷睿i7引入QPI總線技術以及對三通道DDR3內存的支持，就是英特爾這一原則的又一次具體體現(xiàn)。■