Intel Nehalem微架构的全称是Intel Microarchitecture code name Nehalem,这代微架构是基于45nm的Enhanced Intel Core微架构改进而来的,提供了许多增强特性:
Intel Westmere微架构是32nm版本的Intel Nehalem微架构,故所有Nehalem微架构上的特性都适用于Westmere微架构。
采用Nehalem微架构的典型代表处理器包括Intel® Core™ i7 Extreme 975, i7 960,和Intel® Xeon® X3480, E5540, E7540等处理器。
采用Westmere微架构的典型代表处理器包括Intel® Xeon® E5640 , Intel Xeon E7-8870,和Intel Core i7 980, Intel Core i7 Extreme 980X,i5 680, i3 560等处理器。
Intel® Nehalem/Westmere架构/微架构/流水线 (2) - 流水线概述
Microarchitecture Pipeline
Intel Nehalem微架构延续了65nm制程的Intel Core微架构上的4宽度流水线。下图是在Intel Core i7处理器上采用的Nehalem微架构的功能框图,注意图中只显示了4个处理器核中的两个(黄色部分)。被所有处理器核共享的三级缓存用绿色框标出。
如果用分支预测失败后的延迟来度量,Intel Nehalem微架构的流水线长度比它的前代45纳米的Intel Core 2处理器要多2个周期。前端可以每个周期译码4条x86指令,也支持两个硬件线程,在交替的周期中为两个逻辑处理器分别译码指令流,即一个周期为逻辑处理器0译码,下一个周期为逻辑处理器1译码,再下一个周期切换回为逻辑处理器0译码,如此循环往复。Nehalem微架构前端包括了对分支处理,循环侦测,MSROM吞吐量等的系列增强。后续子章节中会详细介绍。
调度器(即预约站RS)可以每周期透过6个发射口分发6条微指令(上图中显示了5个发射口;Store操作实际上涉及到两个独立的发射口:存储地址口和存储数据口,图中合并成为一个)。
乱序引擎包括多个执行单元;这些执行单元被三个执行单元簇中显示在图中(即图中EXE Unit Cluster 0/1/5 )。正如Intel Core微架构,Nehalem也可以每周期退役4条微指令。