在最近举行的IDF大会（Intel Intel Developer Forum）上，Intel公布了下一代处理器架构Nehalem的不少技术细节。Intel计划在明年第三季度下旬到第四季度上旬正式推出基于Nehalem架构的处理器，包括采用Beckton CPU的Stoutland多处理器平台、采用Gainestown CPU的Thurley双处理器平台、采用Bloomfield CPU的Thurley单路处理器平台、采用Havendale/Lynfield CPU的Fowhollow单处理器平台。
图1：Intel推出Nhalem架构的时间表
Gainestown/Bloomfield是四核处理器，共享8MB的L2 Cache，集成的内存控制器拥有3条DDR3 800/1066/1333通道，都是用LGA 1366插座。即将推出的Penryn会采用SSE4.1指令集，而Gainestown/Bloomfield采用扩展后的SSE4.2指令集。在设计热功耗（TDP）方面，Gainestown按频率高低分为130W/80W/60W三档，而Bloomfield分为130W/80W两档。TDP的再度升高说明45nm制程到Nhalem架构将接近极限，此后Intel会将工艺提升到32nm。
图2：Intel扩展指令集的发展沿革
Nhalem架构最大的改造在前端总线（FSB）上，传统的并行传输方式被彻底废弃，转而采用基于PCI Express串行点对点传输技术的通用系统接口（CSI），被Intel称为QuickPath。QuickPath的传输速率为***Gbps，这样一条32bit的QuickPath带宽就能达到25.6GB/sec。QuickPath的传输速率是FSB 1333MHz的5倍，前者虽然数据位宽较窄，但传输带宽仍然是后者的2.5倍。由于分别用于双处理器和单处理平台，Gainestown有两条QuickPath，而Bloomfield仅有一条。不难看出，在AMD推出HyperTransport高速串行总线，并逐渐在高性能运算领域建立优势之后，Intel也开始步其后尘并迎头赶上。若干年前，关于串行传输将一统天下的预言已经变成了现实，我们所要等待的是串行内存何时重返市场。
图3：Gainestown/Bloomfield四核处理器基本架构
图4：Core架构到Nehalem架构的变迁
由于FSB发生了革命性的变化，因此芯片组需要对此进行适应。Intel为NNehalem架构处理器配备的服务器和工作站芯片组是Tylersburg。因为内存控制器被集成到了处理器内部，Tylersburg的北桥不再成为MCH，而是改称为IOH。Tylersburg也能同时用于双处理器和单处理器平台，分别被称为Thurley DP和Thurley UP平台。按照QuickPath和PCI Express通道数量的不同，Tylersburg被分为了四个型号：
型号 QuickPath PCI Express
Tylersburg-36D 2 36
Tylersburg-24D 2 24
Tylersburg-36S 1 36
Tylersburg-24S 1 24
Gainestown的两条QuickPath，一条用于处理器之间的互联，另一条用于连接芯片组，Tylersburg-36D的两条QuickPath则正好连接两块处理器。
图6：Nehalem架构更为弹性
Intel的QuickPath和AMD的HT 3.0一样，都能使整个系统平台更为灵活弹性。如果由两块Gainestown处理器和两块Tylersburg-36D芯片组来组建系统（2 CPU+2 IOH），不仅处理器本身可以直接互向通信，也可以通过芯片组来互相访问。2 CPU+1 IOH的方式允许Tylersburg-36D/24D两种芯片组，以便于灵活配置和降低成本。单处理器系统也可以使用两块芯片组，来增加PCI Express的通道数。Nehalem架构要组建多处理器系统也非常容易，只要增加QuickPath通道和IOH北桥数量即可。Nehalem基本上仍是IA-32架构，但其IA-64的Tukwila架构也将采用Nehalem的系统拓扑结构
图7：Nehalem架构组建多处理器系统
Nehalem之后是什么？相信这是许多人关心的问题。AMD在收购ATI之后，已经在CPU和GPU整合方面占据了先机，Intel当然不甘落后，特别是nVidia的威胁正不断增大。事实上，Nehalem为Intel整合CPU和GPU奠定了关键基础：由于QuickPath的存在，图形单元集成在芯片组中，还是集成在处理器中没有本质区别；而且处理器中也同时集成了内存控制器，图形单元访问和调用系统内存会非常方便。
图8：Nehalem之后
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