Un vistazo más detallado a los Core i7 y su arquitectura Nehalem

La nueva arquitectura usada en los procesadores Core i7 es totalmente nueva. Como pronto te darás cuenta muchas cosas han cambiado.

Posiblemente el cambio estructural más importante es la interfaz QuickPath (QPI) que mencionamos anteriormente. El QPI ha sido desarrollado para reemplazar el envejecido FSB (Front Side Bus) y ofrecer una vía más rápida de comunicación entre el procesador y el chipset. Obviamente el chipset debe tener soporte para la tecnología QPI y es aquí donde entra el X58 que reemplaza al X48.

Como ahora los componentes ya no corren desde un FSB universal que sirve como multiplicador para lograr la frecuencia deseada, Intel ha introducido un solo reloj de 133,33MHz. Cada componente utiliza su propio multiplicador para llegar a la frecuencia deseada. Para dar un ejemplo práctico, el Core i7 940 opera q 2,93GHz utiliza un multiplicador de 22x (22 x 133 – 2926MHz).

Sin embargo, a diferencia que los procesadores convencionales que usan un solo multiplicador, el Core i7 965 Extreme Edition por ejemplo ofrece un modo especial llamada “Turbo Mode”. Cuando se activa, este permite que el usuario designe un multiplicador independiente para cada uno de los cuatro núcleos. Esto significa que al momento de overclockear es posible solo aumentar la frecuencia del primer núcleo que es el más utilizado. Hacer esto es bastante útil ya que al poner una gran parte de la carga sobre el núcleo principal se puede reducir la emisión de calor.

La memoria también funciona de una manera similar, utiliza como base el multiplicador de 133,33MHz para llegar a la frecuencia adecuada. Por ejemplo, de fabrica la plataforma Core i7 utiliza memoria DDR3-1066 por lo que se necesita un multiplicador 8x para llegar a esa frecuencia. Esto realmente simplifica el overclock ya que permite al usuario overclockear todos los componentes al mismo tiempo modificando el reloj central de 133,33MHz o ajustar la frecuencia de cada componente a través de su multiplicador individual.

Este overclock simplificado junto con un ancho de banda más amplio entre el procesador y el chipset son mejoras impresionantes, pero hay algo mas que estaba siendo limitado por el FSB. Obviamente estamos hablando del desempeño de la memoria. Para resolver este problema Intel finalmente hizo lo que AMD viene haciendo hace años, mover el controlador de memoria al procesador central. El nuevo controlador empotrado en los procesadores “Bloomfield” Core i7 tiene soporte para tres canales de memoria DDR3.

Anteriormente el FSB de 333MHz de los procesadores de alto desempeño Core 2 limitaba el ancho de banda a 10,6GB/s mientras que la memoria DDR2-1066 en modo de dos canales tiene un pico de 17GB/s. Para poder romper esta barrera Intel tenía que eliminar el FSB y decidió seguir el enfoque de AMD para solucionar este problema.

No estamos diciendo que la gente de Intel copio las ideas de AMD necesariamente. Es evidente que tuvieron que trabajar mucho para el desarrollo de un controlador de memoria DDR3 de tres canales.

Cuando se utiliza con una memoria DDR3-1066 de bajo desempeño este controlador logra un pico de 25,5GB/s mientras que al utilizar una memoria DDR3-1333 el ancho de banda máximo sube a 31GB/s. Aunque esta velocidad es impresionante debemos recordar que este controlador tiene soporte para tres canales de memoria y permite dos DIMMs por canal. Esto permite que las placas base tengan tres o seis ranuras DIMM en vez de las configuraciones típicas de dos o cuatro ranuras.

Debemos señalar que los procesadores Core i7 solo tienen soporte para memoria DDR3. El Core i7 es un procesador de un solo dado lo cual significa que los cuatro núcleos, el controlador de memoria, y todos los caches están en un mismo chip. Los tres procesadores que estaremos analizando hoy tienen un cache L3 empotrado de 8MB, y cada de los cuatro núcleos tienen su propio cache L2 de 256KB. En total cada uno de estos procesadores cuenta con unos impresionantes 731M transistores y un diseño termal de 130W.

Para darle el toque final, la tecnología hyper-threading regresa con los procesadores Core i7 lo cual permite que estos chips de cuatro núcleos manejen un total de ocho hilos. Esta es la misma tecnología usada en los antiguos procesadores Netburst Pentium 4 que desapareció con el lanzamiento de la línea Core 2. Es un hecho, tu sistema operativo verá los ocho núcleos.