Test: Intels Core i7 "Nehalem" im Turbo-Modus

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Nehalem-Architektur im Überblick

Blockdiagramm Nehalem
Blockdiagramm Nehalem
Auch wenn die Kerne eine deutliche Verwandtschaft zu Core und Penryn zeigen, kommt ein neues Intel-Design doch nicht ohne Erweiterungen aus. Bei Nehalem hat Intel die Parallelität in der CPU deutlich erhöht - und das nicht nur durch HyperThreading. Unter anderem kann der Prozessor nun 128 dekodierte Micro-Ops "in flight" halten, beim Core waren es nur 96.

Intel fusioniert
Intel fusioniert
Das Konzept, mehrere dieser Micro-Ops zu einer zusammenzufassen, hatte Intel bereits mit dem Pentium M eingeführt und mit Core als Micro-Ops-Fusion erweitert. Bei Nehalem kann diese Fusion nun auch mit vier Verzweigungsbedingungen zusammenarbeiten. Bei der in allen modernen x86-CPUs (mit Ausnahme des Atom) üblichen Out-of-Order-Execution spart das in Nehalem Latenzen ein.

Der Schleifenfinder
Der Schleifenfinder
Dazu dient auch eine Erkennung von allerdings recht kleinen Schleifen. Der "Loop Stream Detector" kann bis zu 28 Micro-Ops alleine ausführen, ohne dass diese vorher wieder dekodiert werden müssten. Wie sich in unseren Benchmarks noch zeigt, profitieren offenbar Kompressionsalgorithmen davon, weniger jedoch komplexe Schleifen wie Video-Codecs.

Zweistufiger TLB
Zweistufiger TLB
Nicht nur für Programme, sondern auch für die sie bearbeitenden Daten hat Intel den TLB bei Nehalem erweitert. Alle modernen CPUs verfügen über diesen "translation lookaside buffer", der virtuelle Adressen in physikalische Speicheradressen übersetzt. Ein TLB lässt sich in wenigen Takten durchsuchen, seine Größe ist jedoch durch die Bauform und daraus resultierende Hitzeprobleme stark begrenzt. Maximal 512 Adressen passen in die zweite Stufe des TLB bei Nehalem.

Diese zweite Stufe des TLB ist nur für 4 KByte große Speicherseiten gedacht, Adressen von bis zu 4 MByte kann weiterhin die erste Stufe des TLB speichern. Bei Befehlen lässt sie sich zudem auf die Threads aufteilen.

Nach SSE4 kommt AVX
Nach SSE4 kommt AVX
Einen neuen Befehlssatz hat sich Intel diesmal gespart, sondern SSE4 nur leicht erweitert. Die "Advanced Vector Extensions" (AVX) beherrscht erst der Nehalem-Nachfolger "Sandy Bridge" im Jahr 2010. Dann stehen SIMD-Befehle- und Datentypen mit bis zu 256 Bit Breite auf dem Programm.

Die mit Funktionsblöcken
Die mit Funktionsblöcken
Die ersten Core i7 bestehen aus einem einzelnen Die mit den vier Kernen, das aus 731 Millionen Transistoren auf 263 Quadratmillimetern besteht. Sie werden wie bisher in 45 Nanometer Strukturbreite gefertigt. Gegenüber den zwei Dual-Core-Dies eines Core-2-Quad von je 106 Quadratmillimetern ist der Siliziumaufwand also höher geworden.

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Ext 01. Jul 2009

Wine vs Windows nativ. Bei den meisten CPU-lastigen, für Windows kompilierten Benchmarks...

acer 16. Nov 2008

Hm... mir ist "Note: Due to AMD AM2+ CPU limitation, DDR2 1066 is only supported by 1...

timo 0815 06. Nov 2008

Da würde mich auch mal ein Vergleich mit nbench interessieren: http://www.tux.org/~mayer...

ich auch 06. Nov 2008

Wenn du ein Rechenzentrum hast wo die CPUs auch mal was zu tun haben ist der absolute...

ich auch 06. Nov 2008

ääääääh nein, das heißt GByte/s! Wieso solte man bei einer seriellen verbindung nur weil...

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