我們常用的電腦看到CPU一般有I3、I5、I7，那么什么是酷睿i7處理器，i7處理器怎么樣？酷睿i7是一款45nm的四核處理器，處理器擁有8MB三級(jí)緩存，支持三通道 DDR3內(nèi)存。處理器采用LGA 1366針腳設(shè)計(jì)，支持第二代超線程技術(shù)，也就是處理器能以八線程運(yùn)行。根據(jù)網(wǎng)上流傳的測(cè)試，同頻Core i7比Core 2 Quad性能要高出很多。基于全新Nehalem架構(gòu)的新一代桌面處理器將沿用“Core”(酷睿)名稱，命名為“Intel Core i7”系列，至尊版的名稱是“Intel Core i7 Extreme”系列。

對(duì)比以前的處理器，i7處理器怎么樣？
1、更新制程。制造工藝的改進(jìn)理論上可以帶來功耗的降低，使得產(chǎn)品的默認(rèn)時(shí)鐘頻率可以更高，直接提升性能。同時(shí)如果在更新制造工藝的同時(shí)對(duì)微架構(gòu)進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整，那么產(chǎn)品的性能也會(huì)得到提升。

2、更新微架構(gòu)。從奔騰4時(shí)代的NetBurst切換到Core架構(gòu)后的Intel，一舉擊敗了曾經(jīng)風(fēng)光一時(shí)的K8架構(gòu)，幫助Intel重新登上性能王寶座。Core i7雖然商標(biāo)名稱仍然為酷睿，但產(chǎn)品的架構(gòu)已經(jīng)從Core更新為Nehalem，并且仍然采用高-K材料設(shè)計(jì)的45納米制程打造，因此在性能上的表現(xiàn)值得期待。

LGA 775散熱器全廢Nehalem針腳有變化
自Intel“9”系列主板芯片組開始，CPU針腳被移植到了主板上，改為觸點(diǎn)式封裝的LGA 775處理器可以非常有效地避免在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)損傷。Core架構(gòu)發(fā)布以后，這種封裝方式被延續(xù)下來，而所有酷睿2處理器也采用LGA 775陣腳，與上一代的奔騰4、奔騰D接口完全兼容。但到了Nehalem架構(gòu)雖然也延續(xù)了觸點(diǎn)式封裝，但卻將產(chǎn)品的針腳更改為L(zhǎng)GA 1366和LGA 1160（不久前有傳言又改為L(zhǎng)GA 1156），其中LGA 1366處理器面積由原來的37.5mm*37.5mm提升為42.5mm*45mm。
代號(hào)為Bloomfield的四核心Core i7處理器全部產(chǎn)品會(huì)采用LGA 1366封裝，針對(duì)主流市場(chǎng)的桌面級(jí)四核心處理器Lynnfield以及Cleaksfield將會(huì)采用LGA 1160（也可能是LGA 1156），而未來整合GPU功能的代號(hào)為Havendale的桌面雙核產(chǎn)品則將在更晚時(shí)候發(fā)布，同樣采用LGA 1160封裝，不過接口定義可能與Lynnfield有些不同，因此可能相關(guān)主板不會(huì)兼容。
采用LGA 1366和LGA 1160（LGA 1156）接口后，主板的孔距直接提升為80mm和75mm，因此LGA 775平臺(tái)的散熱器無法兼容最新平臺(tái)，雖然這種設(shè)計(jì)為主板及散熱器廠商帶來了一些麻煩，但通過接口的差異化設(shè)計(jì)，Intel將頂級(jí)玩家與主流用戶直接分離出來，一定程度上有助于后續(xù)服務(wù)的針對(duì)性進(jìn)行。

為何只有133外頻？ QPI總線替代FSB
由于采用了全新的微架構(gòu)設(shè)計(jì)，Core i7的規(guī)格相比以前有了大幅度改變。其首批上市的型號(hào)中最高端的Extreme 965主頻達(dá)到3.2GHz，與上代產(chǎn)品QX9770持平，但卻采用了133MHz*24這種低外頻、高倍頻的設(shè)計(jì)，與QX9770 400MHz*8的方式完全不同。我們知道，依賴于FSB總線傳輸，Intel 奔騰4、酷睿2 處理器都非常依賴處理器外頻，為何這次的旗艦級(jí)產(chǎn)品外頻卻只有133MHz呢？
因?yàn)镹ehalem架構(gòu)采用了全新的QPI總線。隨著處理器核心數(shù)量的增多，繼續(xù)公用一條FSB總線顯然已經(jīng)力不從心，為了改變FSB的瓶頸，Intel Nehalem架構(gòu)采用了類似于Hyper-Transport總線的全新數(shù)據(jù)傳輸總線Quick Path Interconnect，讓其與內(nèi)存直接交換數(shù)據(jù)。QPI總線的連接方式更加靈活，它可以將處理器的每顆核心分割為獨(dú)立的小塊，每個(gè)核心之間也可以通過QPI總線進(jìn)行連接，根據(jù)市場(chǎng)定位，QPI總線的條數(shù)會(huì)進(jìn)行調(diào)整。目前桌面級(jí)CPU的QPI總線為1條，但服務(wù)器級(jí)別的Nehalem處理器則會(huì)配備2條甚至4條QPI連接，因此QPI總線的引入讓Intel在服務(wù)器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力大大加強(qiáng)。

與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，Intel桌面級(jí)處理器的QPI總線頻率最高可達(dá)6.4GT/s，即使是定位非旗艦的Core i7 920和940，也具備4.8GT/s頻率。QPI每個(gè)方向的的位寬可以為5、10、20bit，因此每個(gè)方向的QPI連接寬度可提供12-16GB/s帶寬，這樣一來一條QPI連接的帶寬可以達(dá)到24-32GB/s。
第一批Nehalem處理器使用了20bit的連接位寬，提供了大約25.6GB/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，從理論上超越了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所采用的HyperTransport 3.0。QPI總線的引入也使得Intel可以更加保守地設(shè)定處理器外頻，將巨大的超頻空間留給玩家，因?yàn)橐坏┎捎酶弑额l設(shè)置，即便是小幅度的外頻提升也會(huì)讓CPU的時(shí)鐘頻率得到飛躍！

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(jiǎn)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(gè)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(yùn)行在DDR3-1066，也可以很容易地運(yùn)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(jì)，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(gè)核心可以支持最大10個(gè)未解決的數(shù)據(jù)緩存命中失敗和總共16個(gè)命中失敗，比酷睿2的單核心8個(gè)總共14個(gè)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?cè)谶\(yùn)行大型軟件或大型3D游戲時(shí)的數(shù)據(jù)加載時(shí)間大大減少，這對(duì)無法忍耐長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)加載的玩家確實(shí)是一個(gè)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(cè)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(duì)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(shí)符合了現(xiàn)實(shí)。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(tái)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(duì)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(gè)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(jí)四核心處理器的產(chǎn)品動(dòng)用了8MB L3緩存。4個(gè)核心除了共享8MB L3緩存外，每顆核心內(nèi)部還單獨(dú)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(dú)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(bǔ)。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(cè)。Intel稱Nehalem上的L3緩存為Smart Cache，想必也是因?yàn)檫@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(duì)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(jì)算校驗(yàn)碼，另一方面讓POPCNT用來計(jì)算一個(gè)16/32/64位整數(shù)里面中多少個(gè)為1的位。
目前Intel C++ Compiler 10.x和Microsoft Visual Studio 2008 VC++均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(jì)
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(shí)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(dòng)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(jì)，即每顆核心可以同時(shí)執(zhí)行2個(gè)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(yùn)算核心絕對(duì)比直接增加一顆物理運(yùn)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。