CPU直接控制內(nèi)存峰值帶寬32GB/s
講到QPI總線就不得不談?wù)凬ehalem處理器的內(nèi)存控制器。內(nèi)存控制器（integrated memory controller）簡稱IMC，由于Core i7通過QPI直接與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，因此CPU內(nèi)部就必須集成一個控制內(nèi)存的部門。首批上市的Core i7內(nèi)存控制器支持3通道DDR3內(nèi)存規(guī)格，徹底拋棄DDR2。其三通道內(nèi)存默認(rèn)運行在DDR3-1066，也可以很容易地運行在DDR3-1333，以達(dá)到32GB/s的峰值帶寬。通過內(nèi)存控制器設(shè)計，Nehalem處理器達(dá)到了酷睿2處理器的4倍內(nèi)存帶寬，使得每個核心可以支持最大10個未解決的數(shù)據(jù)緩存命中失敗和總共16個命中失敗，比酷睿2的單核心8個總共14個提高了不少。

內(nèi)存控制器和QPI總線的結(jié)合工作，令數(shù)據(jù)延遲大大降低，直接的表現(xiàn)就是我們在運行大型軟件或大型3D游戲時的數(shù)據(jù)加載時間大大減少，這對無法忍耐長時間數(shù)據(jù)加載的玩家確實是一個利好消息。
另外，值得一提的是，雖然Core i7處理器是集成3通道DDR3內(nèi)存控制器，但并不表示我們必須搭配3條內(nèi)存或6條內(nèi)存來組建3通道系統(tǒng)才可以發(fā)揮其威力，采用2條內(nèi)存測試，結(jié)果表明在裝載2條內(nèi)存的情況下Core i7可以開啟雙通道模式，雖然與3通道相比在內(nèi)存帶寬上存在一定差距。
值得一提的是目前的32bit操作系統(tǒng)對4GB內(nèi)存的支持并不到位，而在2GB內(nèi)存配備已經(jīng)成為主流的情況下，Intel將3通道的規(guī)格引入也確實符合了現(xiàn)實。采用3條1GB內(nèi)存組成的3通道內(nèi)存系統(tǒng)將恰到好處地為整套平臺帶來內(nèi)存效能上的提升。

8MB L3 Cache引入Core i7緩存架構(gòu)面目全非
Nehalem處理器的緩存架構(gòu)相對于之前的奔騰4、酷睿2產(chǎn)品，也有了較大的變化。隨著45納米制程的引入，酷睿2處理器的最大L2緩存已經(jīng)達(dá)到12MB，類似于FSB，繼續(xù)無休止地提升L2緩存并不一定能帶來明顯的效能改善，因此在Core i7上，我們看到了一個全新的緩存架構(gòu)。

從Core i7的緩存架構(gòu)示意圖可以看出，它選用了共享L3緩存的方式來暫存數(shù)據(jù)。桌面級四核心處理器的產(chǎn)品動用了8MB L3緩存。4個核心除了共享8MB L3緩存外，每顆核心內(nèi)部還單獨具備256KB的L2緩存，另外還為每顆核心配備了與Core架構(gòu)極為類似的64KB L1緩存。
這里必須說一下緩存延遲問題。45納米酷睿2處理器的L2緩存延遲周期為15，而Intel工程師表示Nehalem架構(gòu)的L3緩存可以達(dá)到30-40周期，不過每顆核心獨立擁有的通用L2緩存周期只有12，因此L3帶來的高延遲問題一定程度上由L2進(jìn)行了彌補。另一方面，4顆核心共享L3緩存，在數(shù)據(jù)命中失敗后可直接重新從內(nèi)存尋找數(shù)據(jù)，而不是在緩存中重新進(jìn)行偵測。Intel稱Nehalem上的L3緩存為Smart Cache，想必也是因為這些原因。

SSE4.2指令集加入辦公性能大幅提升
45納米加入了SSE4.1指令集，令處理器的多媒體處理能力得到最大70%的提升。在Nehalem架構(gòu)的Core i7處理器中，SSE4.2指令集被引入，加入了STTNI（字符串文本新指令）和ATA（面向應(yīng)用的加速器）兩大優(yōu)化指令。

STTNI主要針對XML進(jìn)行文檔和數(shù)據(jù)處理進(jìn)行優(yōu)化，使這一方面的應(yīng)用性能達(dá)到上一代產(chǎn)品的3.8倍。ATA則主要增加CRC32計算校驗碼，另一方面讓POPCNT用來計算一個16/32/64位整數(shù)里面中多少個為1的位。
目前Intel C++ Compiler 10.x和Microsoft Visual Studio 2008 VC++均已經(jīng)實現(xiàn)了對于SSE4.2的支持。具備SSE4.2指令集的Nehalem Core i7處理器在辦公應(yīng)用中的性能將得到大幅度提升。

重新啟用超線程恐怖8線程設(shè)計
Nehalem架構(gòu)還重新啟用了曾經(jīng)在NetBurst上應(yīng)用過的超線程技術(shù)，不過已經(jīng)更名為同步多線程技術(shù)（Simultaneous Multi-Threading，SMT）。我們知道，NetBurst架構(gòu)上的超線程技術(shù)局限于FSB和內(nèi)存?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)帶寬，實際帶來的性能提升可能并不明顯，因此后來的酷睿2處理器直接拋棄了超線程技術(shù)。但這次Nehalem架構(gòu)將QPI和集成內(nèi)存控制器引入后直接帶來驚人的帶寬，重新啟動同步多線程技術(shù)毫無疑問不用再擔(dān)心傳輸帶寬所產(chǎn)生的瓶頸。
Nehalem架構(gòu)所采用的同步多線程技術(shù)基于2路設(shè)計，即每顆核心可以同時執(zhí)行2個線程。在多任務(wù)情況下可以有效提升性能，采用這種模擬的邏輯運算核心絕對比直接增加一顆物理運算核心成本低。Intel表示SMT技術(shù)可以在能耗增加不明顯的情況下提升20-30%性能。