Tout savoir de l'architecture Nehalem
David Legrand le 03 novembre 2008 (28 657 lectures)
Lors de nos différentes rencontres avec Intel pour la présentation de Nehalem, nous avons pu avoir affaire avec divers interlocuteurs, dont Ronak Singhal, l'architecte en chef du projet.
Nehalem : un gros LEGO Technics avec l'efficacité comme état d'esprit
Ce dernier a bien insisté sur les différents choix et impératifs qui ont guidé l'équipe dans la conception de cette nouvelle puce. Ainsi, et contrairement, a ce qui avait été fait avec Conroe, qui était au départ issu d'une architecture mobile, l'accent a été mis sur la modularité afin de pouvoir adapter les différents processeurs issus de Nehalem à leurs marchés respectifs (portable, bureau, serveur).
Chaque élément que nous allons étudier dans la suite de ce dossier peut donc être intégré ou non, et librement adapté aux besoins spécifiques de chaque type de machine. Un gage d'efficacité ? On l'espère.
De plus, lors du choix de l'intégration des différentes fonctionnalités, leur efficacité tant au niveau des performances que de la consommation a été étudiée dans le détail, tout comme le coût en terme de transistors afin de n'ajouter au processeur que des éléments réellement utiles. Une méthode de travail et des objectifs, qui, une fois encore visent avant tout une efficacité importante au détriment de la simple reprise d'éléments existants.
Quatre coeurs, une puce : une nouveauté chez Intel
Concernant les nouveautés, on commencera déjà par la plus symbolique : le processeur est de conception monolithique, comprendre qu'il n'est composé que d'une seule puce de 263 mm², comme le Phenom d'AMD (285 mm²), et contrairement aux Core 2 Quad qui étaient, eux, composés de deux puces (2x 143 mm²) dotées chacune de deux coeurs.
Celle-ci compte au total pas moins de 731 millions de transistors, contre 436 millions pour le Phenom et deux fois 410 millions pour un Core 2 Quad.
Core et Uncore : les deux piliers du Core i7
Avec cette génération, Intel introduit une nouvelle notion de découpage au niveau de sa communication mais aussi de la conception en distinguant deux parties au sein du processeur : Core et Uncore. La première contient l'ensemble des unités de calculs, majoritairement issues de la génération précédente, ainsi que les caches L1 et L2 propres à chaque coeur comme nous le verrons plus loin.
La partie Uncore, elle, embarque la majorité des nouveautés (Cache L3, IMC, QPI, PCU...) de cette architecture, qui dispose d'une fréquence de fonctionnement qui lui est propre et qui n'est pas sans rappeler certaines technologies des produits d'AMD lorsque l'on analyse les choses de manière assez primaire.
Voyons donc maintenant ce que chacune d'entre elles comporte dans le détail.
Nehalem : un gros LEGO Technics avec l'efficacité comme état d'esprit
Ce dernier a bien insisté sur les différents choix et impératifs qui ont guidé l'équipe dans la conception de cette nouvelle puce. Ainsi, et contrairement, a ce qui avait été fait avec Conroe, qui était au départ issu d'une architecture mobile, l'accent a été mis sur la modularité afin de pouvoir adapter les différents processeurs issus de Nehalem à leurs marchés respectifs (portable, bureau, serveur).
Chaque élément que nous allons étudier dans la suite de ce dossier peut donc être intégré ou non, et librement adapté aux besoins spécifiques de chaque type de machine. Un gage d'efficacité ? On l'espère.
De plus, lors du choix de l'intégration des différentes fonctionnalités, leur efficacité tant au niveau des performances que de la consommation a été étudiée dans le détail, tout comme le coût en terme de transistors afin de n'ajouter au processeur que des éléments réellement utiles. Une méthode de travail et des objectifs, qui, une fois encore visent avant tout une efficacité importante au détriment de la simple reprise d'éléments existants.
Quatre coeurs, une puce : une nouveauté chez Intel
Concernant les nouveautés, on commencera déjà par la plus symbolique : le processeur est de conception monolithique, comprendre qu'il n'est composé que d'une seule puce de 263 mm², comme le Phenom d'AMD (285 mm²), et contrairement aux Core 2 Quad qui étaient, eux, composés de deux puces (2x 143 mm²) dotées chacune de deux coeurs.Celle-ci compte au total pas moins de 731 millions de transistors, contre 436 millions pour le Phenom et deux fois 410 millions pour un Core 2 Quad.
Core et Uncore : les deux piliers du Core i7
Avec cette génération, Intel introduit une nouvelle notion de découpage au niveau de sa communication mais aussi de la conception en distinguant deux parties au sein du processeur : Core et Uncore. La première contient l'ensemble des unités de calculs, majoritairement issues de la génération précédente, ainsi que les caches L1 et L2 propres à chaque coeur comme nous le verrons plus loin.
La partie Uncore, elle, embarque la majorité des nouveautés (Cache L3, IMC, QPI, PCU...) de cette architecture, qui dispose d'une fréquence de fonctionnement qui lui est propre et qui n'est pas sans rappeler certaines technologies des produits d'AMD lorsque l'on analyse les choses de manière assez primaire.
Voyons donc maintenant ce que chacune d'entre elles comporte dans le détail.
Sommaire
- 1. Introduction
- 2. Une architecture en deux parties, qui se veut modulaire
- 3. Partie Core : unités de calcul
- 4. Partie Core : TLB, Prefetcher & accès mémoire
- 5. Partie Core : HT de retour... et Turbo pour compenser
