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Nehalemマイクロアーキテクチャ

Nehalemマイクロアーキテクチャ（ネハレム【ネヘイレム、ネヘーレム等】マイクロアーキテクチャ、単にNehalem [英語発音: [nəˈheɪləm][1]] とも）とは、インテルによって開発されたマイクロプロセッサのマイクロアーキテクチャである[2]。2008年11月18日に正式発表され、「Core i」ブランド[3]で発売された。後に Intel Core 製品がシリーズ化されたことで、Nehalemで作られたCPUは第1世代Intel Coreプロセッサとして位置付けられた。

Nehalem
生産時期 2008年11月から
生産者 インテル
プロセスルール 45nm
アーキテクチャ x64
マイクロアーキテクチャ Nehalem
命令セット x86-64, Intel 64
コア数 1から8
（スレッド数：1から16）
ソケット LGA1156
LGA1366
LGA1567
前世代プロセッサ Core
次世代プロセッサ Sandy Bridge
L1キャッシュ コアあたり64KB
（命令32KB, データ32KB）
L2キャッシュ コアあたり256KB
L3キャッシュ コアあたり最大2MB
GPU HD Graphics
ブランド名 Core i7
Core i5
Core i3
Pentium
Celeron
Xeon
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概要

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Nehalemマイクロアーキテクチャは、イスラエルのハイファを拠点とする開発チームによるCore 2とは別に、Core 2の後継マイクロアーキテクチャとして、Pentium IIIやPentium 4を開発した米国オレゴン州ヒルズボロのチームが開発を担当している。Nehalemは当初、「NetBurstマイクロアーキテクチャを拡張したものである」として、IBMのアーキテクト[誰?]がAMDのウェブサイトの個人ページに掲載していた（短期間で削除されている）。しかし、NetBurstマイクロアーキテクチャは事実上の失敗に終わり、その後継であるNehalemマイクロアーキテクチャも計画中止、あるいは大幅な方向性修正が行われると予想されていた。

しばらくして、Nehalemは1個のプロセッサ上に1から8までのコアと、ハイパースレッディング・テクノロジー (HT) を実装すると発表された。マルチプロセッサ構成の自由度も向上し、プロセッサ単位、あるいはシステム単位でコア数を増やすに従って順当に性能が向上するような構造を備えている。通常では最大8個までのプロセッサ接続を想定している。これにより、コアあたり2つのスレッド、プロセッサ全体で16スレッド、システムとしては最大で128スレッドの同時処理が可能であることが判明した。

特徴

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Core 2からはCPUのコア自体に大幅な設計変更がされている。キャッシュシステムにも改良が加えられ、L1キャッシュは命令とデータそれぞれ32KBの合計64KB。大容量化でレイテンシの増加が問題になってきていたL2キャッシュを改善する目的で、L2キャッシュはコアごとに256KBと縮小した代わりにレイテンシの低減を行い、全コアで共有する大容量のL3キャッシュを配置した。L3キャッシュの容量は製品ごとに異なり差別化が行われている。

またプロセッサにDDR3 SDRAMメモリコントローラを2〜4チャンネル統合している。MPプラットフォームサーバ向けのNehalem-EX (Beckton) にはFB-DIMM2メモリコントローラ4chを統合しているが、マザーボード上の別チップでDDR3 SDRAMメモリコントローラへ変換する実装で製品化された。

プロセッサファミリ

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Nehalemプロセッサファミリは、大別してXeon向けのGainestown-DP（後にNehalem-EPへ改称）から派生したハイエンドコンシューマ向けのBloomfieldと、メインストリーム向けのLynnfield、およびローエンド向けClarkdaleの3系統が存在する。

BloomfieldはCPUバスにそれまでのP4バスに代わりQuick Path Interconnect (QPI) が採用されている。Lynnfieldにはそれまでのノースブリッジ機能も統合されており、サウスブリッジにあたるPCH (Platform Controller Hub) とはDMI (Direct Media Interface) で接続される。ClarkdaleやArrandaleではGPUも統合される[4]。

Core 2以前のものとは、チップセットやマザーボードなどの互換性が全く無い。Core i7 (Bloomfield) の対応チップセットはIntel X58でSLI（NVIDIA社がライセンスを個別に付与する）やCrossFire（全チップネイティブに対応）にも対応する。ソケットはLGA1366。

新機軸

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Nehalemアーキテクチャに特有のものと発表されてはいないが、ファミリの一部 (Core i5, Core i7) には、インテル ターボ・ブースト・テクノロジーが搭載されており性能と消費電力のスループット改善に寄与している。

製品一覧

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Nehalem

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デスクトップ向け

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Bloomfield
Bloomfield
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Core i7
Extreme 		975 4 (8) 3.33 3.6 1 8 130 DDR3-1066 6.4
965 3.2 3.46
Core i7 960 4.8
950 3.06 3.33
940 2.93 3.2
930 2.8 3.06
920 2.66 2.93
Lynnfield
Lynnfield
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Core i7 880 4 (8) 3.06 3.73 1 8 95 DDR3-1333
875K 2.93 3.6
870
870S 2.66 82
860 2.8 3.46 95
860S 2.53 82
Core i5 760 4 (4) 2.8 3.33 95
750 2.66 3.2
750S 2.4 82

サーバー向け

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Nehalem-EX
Nehalem-EX
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon X7560 8 (16) 2.26 2.66 2 24 130 DDR3-1066 6.4
L7555 1.86 2.53 95 5.86
X7550 2.0 2.4 18 130 6.4
X6550
E7540 6 (12) 2.26 1.5 105
E6540
L7545 1.86 2.53 95 5.86
E7530 2.13 12 105
X7542 6 (6) 2.66 2.8 18 130
E7520 4 (8) 1.86 — 1 95 4.8
E6510 1.73 12 105
Nehalem-EP
Nehalem-EP
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon W5590 4 (8) 3.33 3.6 1 8 130 DDR3-1333 6.4
W5580 3.2 3.46
X5570 2.93 3.33 95
X5560 2.8 3.2
X5550 2.66 3.06
E5540 2.53 2.8 80 DDR3-1066 5.86
E5530 2.4 2.66
E5520 2.26 2.53
L5530 2.4 2.66 60
L5520 2.26 2.48
L5518 2.13 2.4
E5507 4 (4) 2.26 — 4 80 DDR3-800 4.8
E5506 2.13
E5504 2.0
L5506 2.13 60
L5508 2 (4) 2.0 2.4 0.5 8 38 DDR3-1066 5.86
E5503 2 (2) — 4 80 DDR3-800 4.8
E5502 1.86
Bloomfield
Bloomfield
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon W3580 4 (8) 3.33 3.6 1 8 130 DDR3-1333 6.4
W3570 3.2 3.46
W3565 DDR3-1066 4.8
W3550 3.06 3.33
W3540 2.93 3.2
W3530 2.8 3.06
W3520 2.66 2.93
W3505 2 (2) 2.53 — 0.5 4
W3503 2.4
Lynnfield
Lynnfield
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon X3480 4 (8) 3.06 3.73 1 8 95 DDR3-1333
X3470 2.93 3.6
X3460 2.8 3.46
X3450 2.66 3.2
X3440 2.53 2.93
L3426 1.86 3.2 45
X3430 4 (4) 2.4 2.8 95

モバイル向け

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Clarksfield
Clarksfield
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Core i7
Extreme 		940XM 4 (8) 2.13 3.33 1 8 55 DDR3-1333
920XM 2.0 3.2
Core i7 840QM 1.86 45
820QM 1.73 3.06
740QM 2.93 6
720QM 1.6 2.8

組み込み向け

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Jasper Forest
Jasper Forest
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon EC5549 4 (8) 2.53 2.93 1 8 85 DDR3-1333 5.86
LC5528 2.13 2.53 60 DDR3-1066 4.8
LC5518 1.73 2.13 48
EC5509 4 (4) 2.0 — 85
EC5539 2 (2) 2.26 0.5 4 65 DDR3-1333 5.86
EC3539 4 (4) 2.13 1 8 DDR3-1066 —
LC3528 2 (4) 1.73 1.86 0.5 4 35 DDR3-800
LC3518 1 (1) — 0.25 2 23
Celeron P1053 1 (2) 1.33 30

Westmere

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デスクトップ向け

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Gulftown
Gulftown
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Core i7
Extreme 		990X 6 (12) 3.46 3.73 1.5 12 130 DDR3-1066 6.4
980X 3.33 3.6
Core i7 980 4.8
970 3.2 3.46
Clarkdale
Clarkdale
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) ブランド EU数 クロック
(MHz)
定格 ターボ L2 L3
Core i5 680 2 (4) 3.6 3.86 0.5 4 HD Graphics 12 733 73 DDR3-1333
670 3.46 3.73
661 3.33 3.6 900 87
660 733 73
655K 3.2 3.46
650
Core i3 560 3.33 —
550 3.2
540 3.06
530 2.93
Pentium G6960 2 (2) 3 533 DDR3-1066
G6951 2.8
G6950
Celeron G1101 2.26 2

サーバー向け

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Westmere-EX
Westmere-EX
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon E7-8870 10 (20) 2.4 2.8 2.5 30 130 DDR3-1066 6.4
E7-8867L 2.13 2.53 105
E7-8860 2.26 2.66 24 130
E7-8850 2.0 2.4
E7-8830 8 (16) 2.13 2 105
E7-8837 8 (8) 2.66 2.8 130
E7-4870 10 (20) 2.4 2.5 30
E7-4860 2.26 2.66 24
E7-4850 2.0 2.4
E7-4830 8 (16) 2.13 2 105
E7-4820 2.0 2.26 18 5.86
E7-4807 6 (12) 1.86 — 1.5 95 DDR3-800 4.8
E7-2870 10 (20) 2.4 2.8 2.5 30 130 DDR3-1066 6.4
E7-2860 2.26 2.66 24
E7-2850 2.0 2.4
E7-2830 8 (16) 2.13 2 105
E7-2820 2.0 2.26 18 5.86
E7-2803 6 (12) 1.73 — 1.5 DDR3-800 4.8
Westmere-EP
Westmere-EP
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon X5690 6 (12) 3.46 3.73 1.5 12 130 DDR3-1333 6.4
X5680 3.33 3.6
X5679 3.2 3.46 115
X5675 3.06 95
X5670 2.93 3.33
X5660 2.8 3.2
X5650 2.66 3.06
E5649 2.53 2.93 80 5.86
E5645 2.4 2.66
L5645 2.93 60
L5640 2.26 2.8
L5639 2.13 2.66
L5638 2.0 2.4
X5687 4 (8) 3.6 3.86 1 130 6.4
X5677 3.46 3.73
X5647 2.93 3.2 DDR3-1066 5.86
X5672 3.2 3.6 95 DDR3-1333 6.4
X5667 3.06 3.46
E5640 2.66 2.93 80 DDR3-1066 5.86
E5630 2.53 2.8
E5620 2.4 2.66
L5630 2.13 2.4 40
L5618 1.86 2.26
L5609 4 (4) — 4.8
E5607 2.26 8 80
E5606 2.13
E5603 1.6 4
X5698 2 (4) 4.4 4.53 0.5 12 130 DDR3-1333 6.4
Gulftown
Gulftown
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ QPI
(GT/s)
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon W3690 6 (12) 3.46 3.73 1.5 12 130 DDR3-1333 6.4
W3680 3.33 3.6
W3670 3.2 3.46 DDR3-1066 4.8
Clarkdale
Clarkdale
ブランド 型番 CPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB)
定格 ターボ L2 L3
Xeon L3406 2 (4) 2.26 2.53 0.5 4 30 DDR3-1066
L3403 2 (2) 2.0 —

モバイル向け

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Arrandale
Arrandale
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) ブランド EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i7 640M 2 (4) 2.8 3.46 0.5 4 HD Graphics 12 500 766 35 DDR3-1066
620M 2.66 3.33
660LM 2.26 3.06 266 566 25
640LM 2.13 2.93
620LM 2.0 2.8
680UM 1.46 2.53 166 500 18 DDR3-800
660UM 1.33 2.4
640UM 1.2 2.26
620UM 1.06 2.13
Core i5 580M 2.66 3.33 3 500 766 35 DDR3-1066
560M 3.2
540M 2.53 3.06
520M 2.4 2.93
560UM 1.33 2.13 166 500 18 DDR3-800
540UM 1.2 2.0
520UM 1.06 1.86
480M 2.66 2.93 500 766 35 DDR3-1066
460M 2.53 2.8
450M 2.4 2.66
430M 2.26 2.53
470UM 1.33 1.86 166 500 18 DDR3-800
430UM 1.2 1.73
Core i3 390M 2.66 — 500 667 35 DDR3-1066
380M 2.53
370M 2.4
350M 2.26
330M 2.13
380UM 1.33 166 500 18 DDR3-800
330UM 1.2
Pentium P6300 2 (2) 2.26 500 667 35 DDR3-1066
P6200 2.13
P6100 2.0
P6000 1.86
U5600 1.33 166 500 18 DDR3-800
U5400 1.2
Celeron P4600 2.0 2 500 667 35 DDR3-1066
P4505 1.86
P4500
U3600 1.2 166 500 18 DDR3-800
U3405 1.06
U3400

組み込み向け

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Arrandale
Arrandale
ブランド 型番 CPU GPU TDP
(W) 		対応メモリ
コア数
（スレッド数） 		クロック (GHz) キャッシュ (MB) ブランド EU数 クロック (MHz)
定格 ターボ L2 L3 定格 ターボ
Core i7 610E 2 (4) 2.53 3.2 0.5 4 HD Graphics 12 500 766 35 DDR3-1066
620LE 2.0 2.8 266 566 25
660UE 1.33 2.4 166 500 18 DDR3-800
620UE 1.06 2.13
Core i5 520E 2.4 2.93 3 500 766 35 DDR3-1066
Core i3 330E 2.13 — 667

後継

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後継のマイクロアーキテクチャはSandy Bridgeマイクロアーキテクチャ。

 

脚注

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[脚注の使い方]
  1. ^ I Am Nehalem, http://www.metacafe.com/watch/830178/i_am_nehalem/ 
  2. ^ 次世代のインテル マイクロアーキテクチャー - Nehalem[リンク切れ]
  3. ^ Intel、プロセッサブランドをCoreファミリへ統合 ～Core 2終息、Centrinoは格下げ
  4. ^ ９８のWeblog:Havendale/Auburndaleはキャンセルされ、代わりに32nmのArandaleが登場

関連項目

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