革新不仅限于CPU 酷睿i7平台优势剖析

    [泡泡网CPU频道 12月8日] 虽然11月18日距离全年结束仅有40多天的时间，但这似乎并不会影响在这一天发布的酷睿i7处理器成为2008年最热的IT产品，它就像是冬天里的一把火，顷刻之间就点燃了消费者的激情。尽管现阶段i7的市场定位还是主要面向高端用户和发烧友，但全国各地市场上只要有i7到货，几乎都会在眨眼间被抢购一空，以致很多销售英特尔处理器的商家现在都不得不要求那些急着迎娶i7的消费者们先行预订。

    酷睿i7能获得消费者如此热捧，其实并不出人意料。事实上，任何一款PC处理器如果能够在整数和浮点性能上比前一代产品均高出近50%，并在SPEC的整数和浮点运算吞吐量测试中超过服务器处理器、创下全新的单处理器系统世界纪录，还能让PC的性能比双处理器工作站都强悍，那么它想不吸引人都是不可能的。酷睿i7这种无可匹敌的性能和能效表现，已注定了它将成为IT市场“明星”的命运。

    就像所有的追星过程一样，现在人们对酷睿i7的兴趣点，已开始从讨论它在各类应用中的卓越表现逐渐转移到了深入发掘它强劲实力的根源，即它采用的重要创新技术上。通过媒体和IT业内人士的详细介绍和剖析，很多消费者都发现：酷睿i7之所以能够获得成功，关键就在于它带来的并不仅仅是处理器技术的革新，而是整个PC平台系统架构的一次全面革新。而在这方面，最明显的例子就是内置内存控制器+三通道DDR3内存及QPI（QuickPath Interconnect）总线技术的引入。

    事实上，DDR3内存技术自问世以来，就一直备受业界和消费者的关注。这主要是因为它采用了8bit的数据预取机制，与采用4bit预取机制的DDR2内存相比，它可以在内存芯片工作频率与DDR2内存相同的情况下，轻松地实现比其高一倍的数据传输频率及带宽。例如在内存芯片工作频率达到200MHz时，DDR2内存的数据传输频率只能达到800MHz，理论带宽只有6.4GB/s，而DDR3内存的数据传输频率则能达到1600MHz，带宽也可以冲上12.8GB/s。

    如此高的内存带宽，对于以往的应用环境来说可能会有些富裕，但在今后PC应用环境越来越趋多线程多任务并行处理的情况下，大幅提升内存带宽则是不可阻挡的趋势。为此，酷睿i7就通过内置内存控制器的设计提供了与对三通道DDR内存的支持，实现了高达32GB/s的内存子系统带宽，并大大降低了处理器-内存的数据延迟。

    与导入DDR3技术的初衷相似，酷睿i7引入QPI总线技术也是为了提升带宽，不过这个带宽是指处理器与显示子系统、音频子系统、存储子系统和网络子系统之间进行数据交换的带宽。此前担负这一重任的，是人们熟悉的前端系统总线（FSB），由于它基于并行结构，在频率提升到1600MHz时就因信号干扰问题而无法更进一步，因此其带宽到目前也只能达到12.8GB/s，相比之下，串行的QPI总线每组链接的带宽都可以达到25.6GB/s，用它取代前端总线，就相当于把PC系统内部的数据通道拓宽了一倍，从而能够更好地满足性能越来越高的显卡、声卡、网卡和硬盘与处理器之间的通信需求。

    虽然对三通道DDR3内存的支持和采用QPI总线技术都算不上酷睿i7在处理器微架构层面的技术革新，但如果没有这两个系统平台层面的技术革新，酷睿i7微架构中增添的同步多线程技术（SMT）、更好的程序分支预测功能、针对XML等文本处理任务进行了优化的新指令集以及三级共享式智能缓存等全新特性就无法充分发挥优势。例如它的8线程并行处理能力，就很有可能因为内存带宽不够、处理器与内存数据交换速度较慢而处于“空转”状态，而这样一来，英特尔为酷睿i7增添的这项新技术也就失去了它应有的作用。

    对于这种处理器性能很强，而与处理器相关的系统组件跟不上其速度、从而造成明显性能瓶颈的搭配失衡状况，英特尔一直以来都有个非常形象的比喻，它认为这就相当于把一台为宝马车设计的发动机装在了一个拖拉机上，虽然它的动力非常充沛，但却因为受限于拖拉机的传动系统，而无法真正展示出应有的性能。而英特尔在对处理器进行技术革新时最重要的一个原则就是要达到“平衡计算”，即在改进处理器微架构、提升其性能的同时，也要对计算系统中的其他关键技术和组件进行革新，让它们不致于成为影响处理器性能发挥的瓶颈。而这次为酷睿i7引入QPI总线技术以及对三通道DDR3内存的支持，就是英特尔这一原则的又一次具体体现。■