芯片大对战：POWER7 vs Nehalem-EX

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自从芯片大会中披露了Power7以及Nehalem-EX的芯片技术进展后，这两款处理器到底在性能上有着怎样的差异呢？今天我们就来对比一下。

就像英特尔的Ultra高端 服务器产品一样， IBM即将在2010年推出的旗舰处理器POWER7也是款重量级高端产品，大容量高速缓存，强劲澎湃的性能，与它的同门兄弟一样适用于大型的可扩展多处理器系统。

如何对这两款处理器进行对比呢？首先这两款处理器采用的都是45纳米制程技术，每个芯片上有8个核心，每个核心都包括乱序执行和一定级别的内部多线程。Nehalem-EX处理器预计有8个核心每个核心拥有两个线程，主频约在2.66GHZ到3GHZ之间，计划在未来四个月内推出；而POWER7处理器有8个核心每个核心拥有4个线程，主频最高可达4GHZ，预计推出时间为2010年中期。因此从硬件资源的角度来比较，POWER7处理器的运行速度比Nehalem-EX处理器要更快，功能也更强大，但是代价就是推向市场的时间要晚半年左右。

再看看每个核心的指令处理能力，Nehalem-EX核心的处理能力每个循环最高可达4个指令，可以是复杂指令也可以是简单指令，每个循环的处理能力为4浮点计算。可以说是目前商业领域功能最强大的X86核心。POWER7处理器每个循环最高可以处理6个简单指令，如果运行4个混合多处理附加指令的话，每个循环最高可以执行8个浮点计算。可见POWER7处理器的核心原始性能从某种程度上更高一些。但是像POWER6一样它在基准测试上的表现并不尽如人意。

高速缓存方面又如何呢？这两款处理器都是真正的高速缓存巨无霸。Nehalem-EX处理器的8个核心在不同高速缓存单元之间有一个24MB L3 SRAM高速缓存的共享池可以加速访问。另一方面，POWER7处理器的8个核心有32MB L3 eDRAM高速缓存。两款处理器的每个核心也都有各自的低延迟256KB L2高速缓存。

内存方面，Nehalem-EX处理器每个使用主板缓存的芯片都有4个缓冲DDR3通道，每个通道被划分为两个真实的64位DDR3-1333 DRAM路径。如果缓冲器有类似FBD AMB（高级内存缓存）芯片的能力，你就可以在每个通道上进行交易指令的读写同步，将带宽的有效性提高了两倍。任何一款处理器的每个芯片都可以达到每秒50GB的内存带宽。

在POWER7处理器方面，有两个四通道的DDR3内存控制器，内存通道数量总计可以达到8个，号称内存带宽总量可以到每秒100GB。目前AMD Magny-Cours或Bulldozer常用的G34插槽都不具备这种内存带宽，还都只有4个内存通道。

POWER7处理器自主研发的多路径连接（每秒360GB）不能与相邻的中央处理器相连接。Nehalem-EX四通道QPI互联架构(如果带宽为6.4GTps）可以以每秒100GB的带宽速度与其他四个相邻的中央处理器相连，速度比POWER7处理器要慢了三倍，而现实中要更慢。Nehalem-EX处理器的对称北-南-东-西的QPI排列无需额外的逻辑连接就可以扩展到数百个插槽。

目前指令集体系架构可能是最重要的。POWER7处理器继续以过去的POWER ISA体系架构路径为基础，包括POWER6中就使用的POWERPC专用Altivec扩展集。尽管PowerMac已经不再使用这种架构，但是IBM公司仍然在大型机，微型计算机和使用最新中央处理器的服务器及集群领域占据相当规模的市场份额。

另一方面Nehalem-EX处理器是采用简单的64位X86体系架构。无论你是否喜欢X86架构都是如此。所有的厂商都不得不采用这种架构，还有各种向芯片集，外围设备，软件，驱动器，应用程序及不同操作系统提供的支持。你甚至可以使用双处理器的专用工作站。像其他服务器一样，许多型号可以轻松升级到一年后预计推出的"Eagleton"12核 32纳米处理器（有36MB高速缓存）。但不幸的是，我认为我们可能不会考虑POWER7工作站。

为什么不呢？我认为工作站对研发人员访问指定体系架构来说是非常重要的，他们要编写代码最后生成应用程序。无论POWER7处理器的原始性能如何，通常都需要在X86芯片上完成代码编译和优化。

最后是价格。现在讨论POWER7处理器的定价还为时尚早，但是就目前的趋势讨论任何方面都是应该，预计Nehalem-EX处理器每个系统中央处理器单元的价格会比POWER7处理器便宜至少3倍。如果价格差异比这个还大也在意料之中。

这就是目前了解的一切。随着更多的细节浮出水面，我们也会知道的更多。

POWER7处理器的优势：
--绝对强大的原始性能-中央处理器，内存，输入/输出
--在32插槽范围内的可扩展性
--适用于大部分单平台环境

Nehalem-EX处理器的优势：
--推出后将是目前速度最快的X86处理器，采用的也是工作站或服务器常用的X86架构
--几乎无限的可扩展能力，多数可适用Windows系统
--价格更加便宜，早半年推出