Os modelos baseados no Bloomfield

Um dos motivos por trás das mudanças arquiteturais do Nehalem é o mercado de servidores. A arquitetura do Core 2 Duo e derivados é derivada do Banias, que foi desenvolvido como um chip de baixo consumo para portáteis. Eles oferecem uma relação desempenho/consumo muito boa e são competitivos em relação aos processadores da AMD, mas o legado mobile pesa em algumas situações, sobretudo com relação à virtualização e desempenho em banco de dados, dois nichos importantes dentro da área dos servidores, nos quais a AMD ainda permanecia forte em relação ao Penryn.

Com o Nehalem, a Intel trabalhou em eliminar estes gargalos de desempenho, criando uma arquitetura que pode ser beneficiada por aumentos nos caches e outras melhorias que serão introduzidas com a migração para a arquitetura de 32 nanômetros em 2010.

Os primeiros processadores baseados no Nehalem receberam o codinome Bloomfield. Inicialmente, ele deu origem a apenas três processadores, o i7-920, i7-940 e o i7-965 XE, que foram seguidos pelo i7-950 e o i7-975 XE:

Core i7-975 XE: 3.33 GHz, 8 MB, DDR3-1333, TDP de 130W, multiplicador destravado
Core i7-965 XE: 3.20GHz, 8MB, DDR3-1333, TDP de 130W, multiplicador destravado
Core i7-950: 3.06 GHz, 8 MB, DDR3-1066, TDP de 130W
Core i7-940: 2.93GHz, 8MB, DDR3-1066, TDP de 130W
Corei 7-920: 2.66GHz, 8MB, DDR3-1066, TDP de 130W

Como pode ver, os três processadores oferecem basicamente as mesmas características, mudando apenas o clock, que continua estacionado na casa dos 3 GHz, marca que foi atingida na época do Pentium 4. Isso acontece devido à simples questão da dissipação térmica. Seria possível fabricar processadores com clock muito maior com tecnologia atual, mas o consumo e a dissipação térmica seriam inviáveis, como ficou bem claro no final da era Pentium 4.

Um bom exemplo disso é a decisão da Intel em utilizar transistores CMOS estáticos no Nehalem, em vez de empregar circuitos domino logic, como em todos os processadores anteriores (até o Penryn). Em resumo, o domino logic permite obter circuitos capazes de operar a frequências muito mais altas, mas que em troca consomem mais energia, enquanto o CMOS resulta em circuitos de baixo consumo.

Esta mudança não trás nenhum benefício do ponto de vista do desempenho (pelo contrário, ela limita um pouco as frequências suportadas, atrapalhando quem pretende fazer overclocks mais agressivos) mas ela é positiva do ponto de vista da eficiência, permitindo que o processador opere dentro da marca dos 130 watts de TDP mesmo quando em full-load.

Em outras palavras, a Intel optou por se concentrar em otimizar a arquitetura e em reduzir o consumo dos processadores, em vez de simplesmente tentar ganhar na base da força bruta, aumentando o clock.

Como em outros processadores da Intel, o TDP das especificações indica apenas o consumo máximo dos processadores, servindo como uma referência para os fabricantes de coolers, fontes e placas-mãe, por isso acaba não sendo muito significativo. Em situações normais de uso, os recursos de gerenciamento de energia entram em ação, mantendo o consumo em níveis bem mais baixos.

Outra observação importante é com relação à frequência da memória. A Intel foi bastante conservadora ao adotar o DDR3-1066 como padrão nos modelos fora da série XE, muito embora a maioria dos módulos no mercado suportem frequências muito maiores.

Isso tem um motivo: a preocupação em popularizar rapidamente os módulos DDR3, abrindo assim o caminho para o crescimento da plataforma. A popularização de qualquer nova tecnologia passa pelo crescimento da produção e a queda do custo e módulos DDR3-1066 são muito mais simples e baratos de se produzir do que módulos mais rápidos.

Outro motivo por trás da decisão tem a ver com as tensões. Quase todos os módulos capazes de operar a 2 GHz ou mais utilizam tensões acima de 2 volts, muito acima da tensão nominal dos módulos DDR3 que é de apenas 1.5V. Assim como no caso dos processadores, aumentar a tensão da memória permite que os módulos sejam capazes de operar a frequências um pouco mais altas, mas trás como desvantagens o aumento no consumo elétrico e uma redução substancial na vida útil dos módulos.

A corrida em torno de módulos DDR3 mais rápidos, destinados ao público entusiasta fez com que os fabricantes passassem a vender módulos overclocados, privilegiando a frequência e o desempenho em benchmarks, em detrimento da vida útil dos módulos.

Com o i7, a Intel resolveu "começar de novo", incentivando os fabricantes a produzirem módulos mais lentos, porém capazes de trabalharem dentro das tensões nominais. Naturalmente, é possível usar módulos mais rápidos ou mesmo fazer overclock da memória; entretanto, a Intel passou a advertir que o uso de tensões acima de 1.65V nos processadores da plataforma Core i7 pode danificar o controlador de memória depois de algum tempo de uso, inutilizando o processador.