欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科技知识

i7cpu有什么特点?i7cpu特性介绍

科普小知识2022-02-11 16:54:35
...

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。

酷睿i7是由Intel(美国英特尔公司)生产的面向中高端用户的CPU家族标识,包含Bloomfield(2008年)、Lynnfield(2009年)、Clarksfield(2009年)、Ar randale(2010年)、Gulftown(2010年)、Sandy Bridge(2011年)、Ivy Bridge(2012年)、Haswell(2013年)、Haswell Devil‘s Canyon(2014年)、Broadwell(2015年)、Skylake(2015年)等多款子系列。

i7cpu特性

缓存设计

我们知道,Core 2 Quad系列四核处理器其实是把两个Core 2 Duo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。

i7cpu有什么特点?i7cpu特性介绍

Core i7则采用了原生多核心设计,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;L3采用共享式设计,被片上所有内核共享,容量为4-20MB。

QPI总线

Core i7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。

i7cpu有什么特点?i7cpu特性介绍

内存控制器

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),可以支持双通道的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。

多线程技术

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,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)。

i7cpu有什么特点?i7cpu特性介绍

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。