酷睿i7

Intel官方正式確認，基於全新Nehalem架構的新一代桌面處理器將沿用“Core”（酷睿）名稱，命名為“Intel Core i7”系列，至尊版的名稱是“Intel Core i7 Extreme”系列。 Nehalem曾經是Pentium 4 10 GHz版本的代號。Core i7的名稱並沒有特別的含義，Intel表示取i7此名的原因只是聽起來悅耳，“i”的意思是智能（intelligence的首字母），而7則沒有特別的意思，更不是指第7代產品。而Core就是延續上一代Core處理器的成功，有些人會以“愛妻”昵稱之。官方的正式推出日期是2008年11月17日。早在11月3日，官方己公布相關產品的售價，網上評測亦陸續被解封。

Core i7處理器系列將不會再使用Duo或者Quad等字樣來辨別核心數量。最高級的Core i7處理器配合的晶元組是Intel X58。Core i7處理器的目標是提升高性能計算和虛擬化性能。所以在電腦遊戲方面，它的效能提升幅度有限。另外，在64位模式下可以啟動宏融合模式，上一代的Core處理器只支持32位模式下的宏融合。該技術可合併某些X86指令成單一指令，加快計算周期。

Core i7於2010年發表32納米製程的產品，Intel表示，代號Gulftown的i7將擁有六個實體核心，同樣支持超線程技術，並向下支持現今的X58性價比。

英特爾首先會發布三款Intel Core i7處理器，主頻分別為3.2GHz、2.93GHz和2.66GHz。主頻為3.2GHz的屬於Intel Core i7 Extreme，處理器售價為999美元，當然這款頂級處理器面向的是高端消費者。而頻率較低的2.66GHz的定價為284美元，約合1940元人民幣，面向的是入門級用戶。Intel於2008年11月18日發布了三款Core i7處理器，分別為Core i7 920、Core i7 940和Core i7 965。

而從英特爾技術峰會2008（IDF2008）上英特爾展示的情況來看，core i7的能力在core2 extreme qx9770(3.2GHz)的三倍左右。IDF上，intel工作人員使用一顆core i7 3.2GHz處理器演示了CineBench R10多線程渲染，結果很驚人。渲染開始后，四顆核心的八個線程同時開始工作，僅僅19秒鐘后完整的畫面就呈現在了屏幕上，得分超過45800。相比之下，core2 extreme qx9770(3.2GHz)只能得到12000分左右，超頻到4.0GHz才勉強超過15000分，不到core i7的3分之一。core i7的超強實力由此可見一斑。

第四代Corei7將於2013的Q3發布。Core i7 49XX系列是屬於Ivy Bridge-E，不屬於Haswell。詳情請見Haswell。

2018年1月，AnandTech 曝光了英特爾超頻網頁上一款名叫 酷睿 i7-8809G 的處理器，其採用了四核 / 八線程的設計，主頻為 3.1GHz。

1.基於Nehalem微架構

2.1~4顆核心

3.內置三通道DDR3內存控制器（僅Nehalem）

4.每顆核心獨享256KB二級緩存

5.4-8MB共享三級緩存

6.SSE 4.2指令集（七條新指令）

7.超線程技術

8.Turbo mode（自動超頻）

9.微架構優化（支持64-bit模式的宏融合，提高環形數據流監測器性能，六個數據發射埠等等）

10.提升預判單元性能，增加第二組分支照準緩存

11.第二組512路的TLB

12.AES（高級加密標準）指令集

13.提升虛擬機性能（根據Intel官方數據顯示，Nehalem相對65nm Core 2在雙程虛擬潛伏上有60%的提升，而相對45nm Core 2產品提升了20%）

14.新的QPI匯流排

15.新的能源管理單元

16.45nm製程，32nm製程產品隨後上線，代號Westmere

17.新的1366針腳介面

另：Nehalem相對於65nm產品有著如下幾個最重要的新增功能。

1.SSE4.1指令集（47個新SSE指令）

2.深層休眠技術（C6級休眠，只在移動晶元上使用）

3.加強型Intel動態加速技術（只在移動晶元上使用）

4.快速Radix-16分頻器和Super Shuffle engine，加強FPU性能

5.加強型虛擬技術，虛擬機之間交互性能提升25%~75%

1.基於Sandy Bridge微架構

2.1~4顆核心

3.內置雙通道/四通道內存控制器（四通道僅應用於Sandy Bridge-E）

4.3~8MB共享三級緩存

5.AVX（高級矢量控制）指令集

6.第二代Turbo Boost

7.新增Intel Quick Sync Video硬體轉碼支持8、整合HD Graphics 2000/3000顯示核心

8.介面變為LGA1155

1.基於Ivy Bridge架構

2.根據需要提供額外的速度

3.支持多任務處理，速度再加一倍

4.在您需要的時候自動增速以提供相應的性能

5.通過能同時處理兩項任務的每個處理器內核以智能的8路多任務處理輕而易舉地在各應用程序之間移動

6.共享視頻變得更加輕而易舉

7.內置強大功能以及渲染效果，帶來遊戲出色流暢的體驗

8.清晰的圖像效果，並支持更大尺寸的照片和圖像

9.核芯顯卡更新為HD4000

1.基於Haswell的架構

2.介面類型改為LGA 1150

3.新架構改善了CPU性能、增強了超頻

4.將VR（電壓調節器）整合到處理器內部，降低了主板的供電設計難度，並進一步提高了供電效率

5.改為配備GT2顯示核心，EU單元僅為GT3的一半：20個

6.核顯支持DirecrtX 11.1和OpenCL 1.2

1、14nm工藝Skylake架構

2、處理器內部不再集成電壓調節器

3、同時支持DDR4和DDR3L的雙通道內存

4、採用ringbus物理定址方式

5、採用LGA 1151全新介面

基於Nehalem架構

“Lynnfield”（45nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EIST, Intel 64, XD bit, TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading, Turbo Boost, Smart Cache.

Core i7-875K不支持Intel TXT and Intel VT-d

Core i7-875K開放倍頻

晶體管數量：7.74億

核心面積：296平方毫米

“Bloomfield”（45nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2,EIST, Intel 64, XD bit , Intel VT-x, Hyper-threading, Turbo Boost, Smart Cache.

晶體管數量：7.31億

核心面積：263平方毫米

基於Westmere架構

“Gulftown”（32nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EIST, Intel 64, XD bit, Intel VT-x, Hyper-threading, Turbo Boost,AES-NI, Smart Cache.

Core i7-980X和990X兩款開放倍頻

晶體管數量：11.7億

核心面積：239平方毫米

基於Sandy Bridge架構

“Sandy Bridge”（32 nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX, EIST, Intel 64, XD bit, Intel VT-x, Hyper-threading, Turbo Boost, AES-NI, Smart Cache.

帶S的處理器有著較低的TDP

帶K的處理器開放倍頻

帶K的處理器不支持Intel TXT, Intel VT-d, vPro.

晶體管數量：11.6億

核心面積：216平方毫米

“Sandy Bridge-E”（32 nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX, EIST, Intel 64, XD bit, TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading, Turbo Boost, AES-NI, Smart Cache, Intel Insider.

晶體管數量：22.7億

核心面積：435平方毫米

兩款型號均開放倍頻，無核心顯卡

基於Ivy Bridge架構

“Ivy Bridge”（22nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EIST, Intel 64, XD bit, TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading, Turbo Boost, Smart Cache.

Core i7-3770 鎖倍頻

Core i7-3770K開放倍頻

晶體管數量：14.8億

核心面積：159.8平方毫米

基於Nehalem架構

核心代號：“Clarksfield”（45 nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EIST, Intel 64, XD bit, TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading, Turbo Boost, Smart Cache.

FSB被DMI替代

晶體管數量：7.74億

核心面積：296 平方毫米

i7-920XM和940XM兩款開放倍頻

基於Westmere架構

“Arrandale”（32 nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, EIST, Intel 64, XD bit , TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading, Turbo Boost, AES-NI, Smart Cache.

FSB被DMI替代

晶體管數量：3.82億

核心面積： 82 平方毫米

圖形核心與集成內存控制器晶體管數量：1.77億

圖形核心與集成內存控制器核心面積：114平方毫米

Core i7-610E,620UE,620LE,660UE支持ECC內存

基於Sandy Bridge架構

“Sandy Bridge”（32 nm）

CPU支持：MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX,EIST, Intel 64, XD bit , TXT, Intel VT-x, Intel VT-d, Hyper-threading, Turbo Boost, AES-NI, Smart Cache.

Core i7-2610UE, 2655LE不支持XD bit

Core i7-2610UE,2655LE支持ECC內存

晶體管數量：6.24億

核心面積：149平方毫米

我們知道，Core 2 Quad系列四核處理器其實是把兩個Core 2 Duo處理器封裝在一起，並非 原生的四核設計，通過狹窄的前端匯流排FSB來通信，這樣的缺點是數據延遲問題比較嚴重，性能並不盡如人意。

Core i7則採用了原生多核心設計，採用先進的QPI（QuickPathInterconnect，下面將進行介紹）匯流排進行通訊，傳輸速度是FSB的5倍。

緩存方面也採用了三級內含式Cache設計，L1的設計和Core微架構一樣；L2採用超低延遲的設計，每個內核256KB；L3採用共享式設計，被片上所有內核共享，容量為4-20MB。

Core i7的Nehalem架構最大的改進在前端匯流排（FSB）上，傳統的并行傳 輸方式被徹底廢棄，轉而採用基於PCIExpress串列點對點傳輸技術的通用系統介面（CSI），被Intel稱為QuickPath。QuickPath的傳輸速率為6.4Gbps，這樣一條32bit的QuickPath帶寬就能達到25.6GB/sec。QuickPath的傳輸速率是FSB1333MHz的5倍，前者雖然數據位寬較窄，但傳輸帶寬仍然是後者的2.5倍。由於分別用於雙處理器和單處理平台，Gainestown有兩條QuickPath，而Bloomfield僅有一條。不難看出，在AMD推出HyperTransport高速串列匯流排，並逐漸在高性能運算領域建立優勢之後，Intel也迎頭趕上。若干年前，關於串列傳輸將一統天下的預言已經變成了現實，我們所要等待的是串列內存何時重返市場。

內存控制器相信大家不會感到陌生，競爭對手AMD早在 K8時代CPU已經集成了內存控制器，能大幅提升內存性能，而Intel方面則表示由於時機還不合適，因此沒有在Core2中使用，最新的Corei7終於擁有集成內存控制器IMC（IntegratedMemoryController），可以支持雙通道的DDR3內存，運行在DDR3-1333，內存位寬從128位提升到192位，這樣總共的峰值帶寬就可以達到32GB/s，達到了Core2的2-4倍。處理器採用了集成內存控制器后，它就能直接與物理存儲器陣列相連接，從而極大程度上減少了內存延遲的現象。

超線程技術（Hyper-Threading），最早出現在130nm的Pentium4 上，超線程技術就是利用特殊的硬體指令，把兩個邏輯內核模擬成兩個物理晶元，讓單個處理器都能使用線程級并行計算，進而兼容多線程操作系統和軟體，減少了CPU的閑置時間，提高的CPU的運行效率。超線程技術使得Pentium4單核CPU也擁有較出色的多任務性能，通過改進后的超線程技術再次回歸到Corei7處理器上，新命名為同步多線程技術（SimultaneousMulti-Threading，SMT）。

同步多線程（SimultaneousMulti-Threading，SMT）是2-way的，每核心可以同時執行2個線程。對於執行引擎來說，在多線程任務的情況下，就可以掩蓋單個線程的延遲。SMT功能 的好處是只需要消耗很小的核心面積代價，就可以在多任務的情況下提供顯著的性能提升，比起完全再添加一個物理核心來說要划算得多。比起Pentium4的超線程技術（Hyper-Threading），Corei7的優勢是有更大的緩存和更大的內存帶寬，這樣就更能夠有效的發揮多線程的作用。按照INTEL的說法，Nehalem的SMT可以在增加很少能耗的情況下，讓性能提升20-30%。

為什麼Core2沒有使用SMT？很顯然，它是可以做到的。SMT是在節省電力的基礎上增加了性能，而且軟體支持的基礎建設也早就有了。有2個可能的原因：一是Core2可能沒有足夠的內存帶寬和CPU內部帶寬來利用SMT獲得優勢。通常，SMT能夠提升內存級并行（memorylevelparallelism，MLP），但是對於內存帶寬已經成為瓶頸的系統則是個麻煩。而更有可能的原因則是SMT的設計、生效等是很麻煩的，而當初設計SMT是由INTEL的Hillsboro小組主持，而並非是Haifa小組（Core2是由這個小組負責的）。這樣Core2不使用SMT就避免了冒險。

睿頻加速（Turbo Boost）是基於Nehalem架構的電源管理技術，通過分析當前CPU的負載情況，智能地完全關閉一些用不上的核心，把能源留給正在使用的核心，並使它們運行在更高的頻率，進一步提升性能；相反，需要多個核心時，動態開啟相應的核心，智能調整頻率。這樣，在不影響CPU的TDP情況下，能把核心工作頻率調得更高。

舉個簡單的例子，如果遊戲只用到一個核心，睿頻加速就會把其他三個核心自動關閉，把正在運行遊戲的那個核心的頻率提高，也就是自動超頻，在不浪費能源的情況下獲得更好的性能。Core2時代，即使是運行只支持單核的程序，其他核心仍會全速運行，得不到性能提升的同時，也造成了能源的浪費。

睿頻加速默認是開啟的，通過自動調高CPU的倍頻提高性能。在Intel原廠X58主板上，低負載時默認調高1-2個倍頻。例如Corei7920默認頻率為2.66G，在TurboBoost默認是開啟的情況下，運行SuperPI是以單核2.8G來跑，這樣單線程性能也就得到提升。

超頻愛好者也許會想到，TurboMode自動提升的那個頻率可以手動調整嗎？如果可以，不就能利用它進行超頻嗎？答案是可以的，只要是ExtermeEditionCPU，就可以手動調整，好好利用，新的超頻方式從此誕生。

Lynnfield Core i7/i5首次引入了智能動態加速技術“Turbo Boost”(睿頻)，能夠根據工作負載，自動以適當速度 開啟全部核心，或者關閉部分限制核心、提高剩餘核心的速度，比如一顆熱設計功耗(TDP)為95W的四核心處理器，可能會三個核心完全關閉，最後一個大幅提速，一直達到95W TDP的限制。

現有處理器都是假設一旦開啟動態加速，就會達到TDP限制，但事實上並非如此，處理器不會立即變得很熱，而是有一段時間發熱量距離TDP還差很多。

SNB利用這一點特性，允許單元控制單元(PCU)在短時間內將活躍核心加速到TDP以上，然後慢慢降下來。CPU會在空閑時跟蹤散熱剩餘空間，在系統負載加大時予以利用。處理器空閑的時間越長，能夠超越TDP的時間就越長，但最長不超過25秒鐘。

不過在穩定性方面，cpu不會允許超過任何限制。

之前我們也已經說過了，SNB GPU圖形核心也可以獨立動態加速，最高可達驚人的1.35GHz。如果軟體需要更多CPU資源，那麼CPU就會加速、GPU同時減速，反之亦然。

完整的SSE4(StreamingSIMDExtensions4，流式單指令多數據流擴張)指令集共包含54條指令，其中的47條指令已在45nm的Core2上實現，稱為SSE4.1。SSE4.1指令的引入，進一步增強了CPU在視頻編碼/解碼、圖形處理以及遊戲等多媒體應用上的性能。其餘的7條指令在Corei7中也得以實現了，稱為SSE4.2。SSE4.2是對SSE4.1的補充，主要針對的是對XML文本的字元串操作、存儲校驗CRC32的處理等。

酷睿i5處理器是英特爾的一款產品，是Intel Co re i7的派生中低級版本，同樣基於Intel Nehalem微架構。與Core i7支持三通道存儲器不同，Core i5隻會集成雙通道DDR3存儲器控制器。另外，Core i5會集成一些北橋的功能，將集成PCI-Express控制器。介面亦與Core i7的LGA 1366不同，Core i5採用全新的LGA 1156。處理器核心方面，代號Lynnfiled，採用45納米製程的Core i5會有四個核心，不支持超線程技術，總共僅提供4個線程。L2緩衝存儲器方面，每一個核心擁有各自獨立的256KB，並且共享一個達8MB的L3緩衝存儲器。

晶元組方面，會採用Intel P55（代號：IbexPeak）。它除了支持Lynnfield外，還會支持Havendale處理器。後者雖然只有兩個處理器核心，但卻集成了顯示核心。P55會採用單晶元設計，功能與傳統的南橋相似，支持SLI和Crossfire技術。但是，與高端的X58晶元組不同，P55不會採用較新的QPI連接，而會使用傳統的DMI技術。介面方面，可以與其他的5系列晶元組兼容。它會取代P45晶元組。

酷睿i3處理器是英特爾的首款CPU+GPU產品，基於Intel Westmere微架構。與Core i7支持三通道存儲器不同，Core i3隻集成雙通道DDR3存儲器控制器。另外，Core i3集成了一些北橋的功能，將集成PCI-Express控制器。介面亦與Core i7的LGA 1366不同，Core i3採用了全新的LGA 1156。處理器核心方面，代號Clarkdale，採用32納米製程的Core i3有兩個核心，支持超線程技術。L3緩衝存儲器方面，兩個核心共享4MB。Core i3已於在2010年年初推出。

晶元組方面，採用Intel P55，P57 (代號：IbexPeak）。它除了支持Lynnfield外，還支持Havendale處理器。後者雖然只有兩個處理器核心，但卻集成了顯示核心。P55採用單晶元設計，功能與傳統的南橋相似，支持SLI和Crossfire技術。但是，與高端的X58晶元組不同，P55不採用較新的QPI連接(因為I3處理器將PCI-E和內存控制器集成在CPU中了，還是用QPI連接，只不過外部是用DMI與單晶元P55連接)，而使用傳統的DMI技術。介面方面，可以與其他的5系列晶元組兼容。

2021年8月，英特爾酷睿i7-11700K在京東售價2499元。