W 2010 roku Intel zaprezentował pierwszą generację procesorów Core, oznaczonych nazwą kodową Nehalem dla modeli desktopowych i Arrandale dla modeli mobilnych. Był to kluczowy moment w historii rozwoju procesorów, który przyniósł znaczne usprawnienia zarówno pod względem architektury, jak i wydajności. Wprowadzenie pierwszej generacji Core oznaczało przełom, który pozwolił Intelowi na utrzymanie dominującej pozycji na rynku procesorów przez kolejne lata.

Architektura Nehalem i Arrandale: Nowe Podejście do Projektowania CPU

Architektura Nehalem (Stacjonarne)

Architektura Nehalem była znaczącym odejściem od poprzednich projektów Intela, takich jak Core 2. W Nehalem zastosowano wiele innowacji technologicznych, które zdefiniowały nowoczesne procesory:

1. Zintegrowany kontroler pamięci: Nehalem wprowadził zintegrowany kontroler pamięci DDR3, co znacznie zwiększyło przepustowość pamięci i obniżyło opóźnienia w dostępie do danych. Wcześniejsze procesory Intela korzystały z kontrolera pamięci zintegrowanego z mostkiem północnym, co było mniej efektywne.
2. Technologia QuickPath Interconnect (QPI): W przeciwieństwie do magistrali FSB używanej w Core 2, Nehalem korzystał z QPI do komunikacji między procesorem a chipsetem. QPI oferował wyższą przepustowość, co poprawiło ogólną wydajność systemu.
3. Technologia Hyper-Threading: Nehalem przywrócił technologię Hyper-Threading, która pozwalała każdemu rdzeniowi procesora obsługiwać dwa wątki jednocześnie, zwiększając efektywność przetwarzania wielowątkowego.
4. Wielordzeniowość: Nehalem zbudowano z myślą o wielordzeniowości – podstawowe modele oferowały 2 lub 4 rdzenie, a zaawansowane wersje, takie jak Core i7-980X, miały aż 6 rdzeni. To umożliwiło lepszą wydajność w aplikacjach wielowątkowych.
5. Technologia Turbo Boost: Intel wprowadził technologię Turbo Boost, która pozwalała procesorom dynamicznie zwiększać częstotliwość zegara w zależności od obciążenia i temperatury, zapewniając lepszą wydajność w zadaniach jednowątkowych i wielowątkowych.

Architektura Arrandale (Mobilne)

Architektura Arrandale była mobilnym odpowiednikiem Nehalem, dostosowanym do potrzeb laptopów i komputerów przenośnych:

1. Zintegrowany kontroler pamięci: Podobnie jak Nehalem, Arrandale posiadał zintegrowany kontroler pamięci DDR3, co zwiększało efektywność i szybkość dostępu do pamięci.
2. Technologia Intel HD Graphics: Arrandale wprowadził nową zintegrowaną grafikę Intel HD Graphics, która oferowała lepszą wydajność w porównaniu do poprzednich generacji grafik zintegrowanych.
3. Technologia Hyper-Threading i Turbo Boost: Technologia Hyper-Threading była obecna w wyższych modelach procesorów, a Turbo Boost umożliwiał dynamiczne dostosowywanie częstotliwości zegara, co poprawiało wydajność w zadaniach wymagających dużej mocy obliczeniowej.
4. Wielordzeniowość: Procesory Arrandale zazwyczaj oferowały 2 lub 4 rdzenie, co zapewniało solidną wydajność w zastosowaniach mobilnych.

Oznaczenia Procesorów i Chipsety

Procesory Desktopowe (Nehalem)

Intel Core i3

• Modele: Core i3-530, i3-540, i3-550
• Rdzenie/wątki: 2 rdzenie, 4 wątki (Hyper-Threading)
• Pamięć cache: 4 MB Intel Smart Cache
• Taktowanie: 2,93 GHz – 3,33 GHz

Intel Core i5

• Modele: Core i5-750, i5-760, i5-655K
• Rdzenie/wątki: 4 rdzenie, 4 wątki (brak Hyper-Threading)
• Pamięć cache: 6 MB Intel Smart Cache
• Taktowanie: 2,66 GHz – 3,20 GHz

Intel Core i7

• Modele: Core i7-920, i7-940, i7-965 Extreme
• Rdzenie/wątki: 4 rdzenie, 8 wątków (Hyper-Threading), i7-965 Extreme z 6 rdzeniami
• Pamięć cache: 8 MB Intel Smart Cache
• Taktowanie: 2,66 GHz – 3,33 GHz

Chipsety Kompatybilne

• Intel X58: Najczęściej używany chipset dla procesorów Nehalem w wyższych modelach i7, obsługujący pamięć DDR3 i oferujący wsparcie dla QPI.
• Intel P55: Popularny chipset dla procesorów Core i5 i i3, obsługujący pamięć DDR3 i oferujący wsparcie dla technologii Turbo Boost.

Procesory Mobilne (Arrandale)

Intel Core i3

• Modele: Core i3-330M, i3-350M
• Rdzenie/wątki: 2 rdzenie, 4 wątki (Hyper-Threading)
• Pamięć cache: 3 MB Intel Smart Cache
• Taktowanie: 2,13 GHz – 2,26 GHz

Intel Core i5

• Modele: Core i5-430M, i5-520M, i5-540M
• Rdzenie/wątki: 2 rdzenie, 4 wątki (Hyper-Threading)
• Pamięć cache: 3 MB Intel Smart Cache
• Taktowanie: 2,26 GHz – 2,93 GHz

Intel Core i7

• Modele: Core i7-620M, i7-640M, i7-680QM
• Rdzenie/wątki: 2 rdzenie, 4 wątki (Hyper-Threading) lub 4 rdzenie, 8 wątków w i7-680QM
• Pamięć cache: 4 MB Intel Smart Cache
• Taktowanie: 2,66 GHz – 3,33 GHz

Chipsety Kompatybilne

• Intel QM57: Chipset mobilny obsługujący pamięć DDR3 i wspierający technologie takie jak Turbo Boost i Hyper-Threading dla procesorów mobilnych.
• Intel GM45: Chipset przeznaczony dla niższych modeli i3 i i5, obsługujący pamięć DDR3 i oferujący wsparcie dla grafiki zintegrowanej Intel HD Graphics.

Podstawki

Procesory Desktopowe

• Socket LGA 1366: Używany przez procesory Core i7 i Core i7 Extreme.
• Socket LGA 1156: Używany przez procesory Core i5 i Core i3.

Procesory Mobilne

• Socket G1 (rPGA 988A): Używany przez procesory Core i5 i i3.
• Socket G2 (rPGA 988B): Używany przez procesory Core i7.

Wydajność i Benchmarki

Pierwsza generacja procesorów Intel Core była dużym krokiem naprzód w porównaniu do poprzedników. Testy wydajności wykazywały znaczne zwiększenie efektywności w aplikacjach wielowątkowych i jednowątkowych. Na przykład, Core i7-920, popularny model tej generacji, był znacznie szybszy w zadaniach renderingu 3D i kodowania wideo w porównaniu do Core 2 Quad Q9650. Testy syntetyczne, takie jak Cinebench R10, pokazywały wzrost wydajności o ponad 30% w przypadku aplikacji wielowątkowych.

Zintegrowana Grafika: Intel HD Graphics

Pierwsza generacja Core wprowadziła również nową zintegrowaną grafikę: Intel HD Graphics. Choć była to podstawowa opcja, zintegrowana grafika pozwalała na obsługę podstawowych zadań multimedialnych, takich jak odtwarzanie wideo HD i obsługa interfejsu użytkownika Windows Aero. Dla większości użytkowników, którzy nie wymagali dedykowanej karty graficznej, Intel HD Graphics oferowała wystarczającą wydajność.

TDP i Efektywność Energetyczna

W kontekście zarządzania energią i wydajności termicznej, procesory Nehalem miały nominalne TDP (Thermal Design Power) w zakresie od 35W do 130W, w zależności od modelu. Technologia Intel Turbo Boost, w połączeniu z zaawansowanymi funkcjami oszczędzania energii, pozwalała na utrzymanie niskiego zużycia energii przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności.

Podsumowanie

Pierwsza generacja procesorów Intel Core stanowiła kamień milowy w historii procesorów, wprowadzając innowacje, które do dziś definiują architekturę CPU. Zintegrowany kontroler pamięci, technologia QPI, Hyper-Threading, Turbo Boost i zintegrowana grafika Intel HD Graphics to tylko niektóre z kluczowych nowości, które pojawiły się wraz z Nehalem i Arrandale. Te procesory nie tylko podniosły poprzeczkę pod względem wydajności, ale również wprowadziły nowe standardy w projektowaniu i efektywności energetycznej. Intel, dzięki tej generacji, utwierdził swoją pozycję lidera na rynku CPU, co przyniosło korzyści zarówno użytkownikom indywidualnym, jak i profesjonalnym.