支持PCI-E 3.0/DDR3-1600 Sandy Bridge规格解析

英特尔公司计划于今年年末发布的新一代Sandy Bridge，与现有的Nehalem家族不同的是，Sandy Bridge的插槽类型上划分得更细，从Nehalem的3个（LGA1366，LGA1566，LGA1567），变成了4个（有三个已经确定，还有一个不确定），这一点在本站的早前专文中已经有了介绍，而今天我们将具体看看Sandy Bridge的4种插槽设计，以及它在PCI-E和内存方面的支持特性。

Sandy Bridge全家族处理平台分类

Sandy Bridge产品家族和Nehalem一样，覆盖桌面与服务器领域（这里我们暂不涉及笔记本电脑平台）。其中最低端的，面向主流桌面PC与单路（UP，Uni-Processor）服务器市场的是Socket H2（LGA1155），我们暂且把采用这一插槽的Sandy Bridge称为Sandy Bridge-H2。从目前的情况来看，Sandy Bridge-H2将支持双通道DDR3-1066/1333，DIMM类型为无缓冲DIMM（UDIMM，Unbuffered），同时也支持ECC功能。每个通道最多两个DIMM，所以总计4个DIMM，双通道的合计带宽为21.3GB/s（DDR3-1333）。

在I/O方面，Sandy Bridge-H2支持PCI Express 2.0(5GT/s），而不支持最新的PCI Express 3.0（8GT/s），而且面向单路服务器/工作站与面向桌面PC的型号，在PCI-E通道数量上也有所不同。

UP/工作站版的型号具有20个PCI-E 2.0通道，比Nehalem家族多了4个，而且PCI-E的控制器也为4个，如果一个控制器对应一个插槽的话，就是4个插槽来分配这20个PCI-E通道，当然也可以更多或更少。比如在服务器方面，可配置为3个x4加上一个x8的PCI-E插槽，也可以配置为两个x8插槽加一个x4插槽，在工作站方面则可以配置为1个x16插槽加4个x1插槽。

面向桌面PC的版本则只有16个PCI-E 2.0通道以及3个控制器，一般来说，典型的配置就是1个x16插槽，或是两个x8插槽，或是一个x8插槽加两个x4插槽。

在平台方面，Sandy Bridge-H2与PCH（Platform Controller Hub）的连接通过传统的DMI 2.0 x4总线，连接带宽提高了一倍，同时为了配合Sandy Bridge-H2中的GPU，也将使用灵活显示接口（FDI，Flexible Display Interface）与PCH连接，这也是集成GPU的Sandy Bridge型号所独有的功能设计。

Sandy Bridge-H2处理平台分类与架构设计

Socket H2平台，面向主流桌面PC的处理器被称为Sandy Bridge-DT，而UP服务器/工作站的处理器则称为Bromolow。

在CPU内部构成上，Sandy Bridge-H2的最大CPU核数为4个，这与目前的LGA1156(Socket H1)相当，而在L3缓存方面，每个核心配1.5MB，4核时就是6MB，而双核版只有3MB。TDP功耗最高为95W，而2012年前将要登场的同为Sandy Bridge架构的Ivy Bridge，也将沿用Socket H2插槽。

Socket B2（LGA1356）插槽面向高级UP与双路（DP，Dual Processor）服务器以及高端桌面PC，较Socket H2的引脚数量有较大的增加，而与之配套的Sandy Bridge（我们暂称之为Sandy Bridge-B2）也在规格上获得提升。

Sandy Bridge-B2采用3通道DDR-3内存，这一点与现有的Nehalem/Westmere-EP相当，并且与H2版不同的是，它不仅仅支持标准电压的DDR3，还支持低电压版的DDR3L，这一点与目前的Westmere-EP相当。在内存DIMM类型方面，将加入对于Registered DIMM（寄存器型DIMM，RDIMM）和Load-Reduced DIMM（低负载DIMM，LRDIMM，一种替代RDIMM的新内存模组）的支持。

在内存规格上，Sandy Bridge-B2也较H2版有所提升，最大速率从1333MT/s提高到了1600MT/s，这样3通道DDR3-1600的总带宽将达到38.4GB/s，较H2版提高了80%，不过在1600MT/s速率下，每个通道只能安装一个DIMM，如果是两个DIMM，速度则下降到1333MT/s。

另一方面，当使用低电压版DDR3时，最高速度只能达到1333MT/s，双DIMM时为1066MT/s。由于每个内存通道最多可安装两个DIMM，所以Sandy Bridge-B2的最大内存容量为6DIMM，按每DIMM 8GB计算，双插槽时总容量为96GB。

在I/O方面，以前的Nehalem LGA1366处理器并不具备PCI-E控制能力，而Sandy Bridge-B2则支持24通道的PCI-E控制，而且是最新的PCI-E 3.0（8GT/s），PCI-E控制器为6个。一般标准的配置为3个x8插槽，当然也可以灵活的配置出6个PCI-E插槽。与PCH连接同样采用DMI 2.0 x4，如果不连接PCH也可以转换为PCI-E 2.0 x4通道。

Sandy Bridge-B2的架构设计

Sandy Bridge-B2比H2还多了一条QPI总线，但仅此一条，用于CPU之间的连接，因此被限定在了双插槽领域。不过，Sandy Bridge-B2的QPI速率将提至7.2GT/s和8GT/s，英特尔在ISSCC 2010大会上就透露6核的Westmere-EP的QPI就可达到8GT/s的速率，所以到Sandy Bridge-B2采用8GT/s的QPI没有任何问题。

与之对比，现有的Nehaelm-EP与Westmere-EP则有两条QPI，一条负责CPU互联，一条负责与IOH（5500/5520芯片组）连接，这可算是LGA1366与LGA1356的最大不同之处。由于Sandy Bridge-B2本身就支持PCI-E设备，所以与PCH的沟通可以不需要QPI的高带宽，DMI 2.0 x4即可（带宽2GB/s）。

总之，Sandy Bridge-B2自身的能力较Nehaelm-EP与Westmere-EP有了较大的增强，PCI-E控制器的集成，将明显提升Sandy Bridge-B2平台的I/O效率。而在平台层面上，Sandy Bridge-B2对应的PCH为Patsburg，面向高端PC的Sandy Bridge-B2名为Sandy Bridge，面向DP或高端UP服务器/工作站则为Romley-EN。

Romley-EN处理器的内核数量有2/4/6/8四个级别，2011年22nm的Ivy Bridge-EN也将采用B2插槽，Romley-EN的TDP功耗最高为95W。L3缓存方面，每核心配2.5MB，即20MB/8核、15MB/6核、10MB/4核、5MB/2核。高端PC所采用的Sandy Bridge则以8核设计为主。

面向高端DP与多路（MP，Multi Processor）平台的Socket R（LGA2011）在引脚数量上较B2有更多的扩展，也意味也更为强大的规格配置，我们暂称之为Sandy Bridge-R。

Sandy Bridge-R与Nehalem-EX一样同为4个DDR3通道，但不同之处在于，它支持DDR3L，内存速率达到了最高1600MT/s，4通道的最大带宽为51.2GB/s，而内存DIMM类型上，除了传统的RDIMM，还支持最新的LRDIMM。不过要想达到最高的1600MT/s速率，每个通道只能安装一个DIMM，两个DIMM时为1333MT/s。而低电压的DDR3L也与Sandy Bridge-B2一样，最高速率会下降一档。

在最大DIMM数量方面，由于Sandy Bridge-R放弃了SMI串行内存总线接口与SMB内存缓冲设计，采用了直接集成的DDR3内存控制器，所以在每通道的DIMM驱动能力上也将与AMD的皓龙6100一样受到限制。每通道最高为3个DIMM，而安装3个DIMM后，通道的内存速率并不是降到1066MT/s而是800MT/s。至于内存容量，如果以每个DIMM 8GB计算，Sandy Bridge-R与当前的皓龙6100相同，4插槽时为384GB。当然，Sandy Bridge-R与B2处理器的CPU寻址空间提高到了虚拟48bit、物理46bit，Nehlaem-EX则为虚拟48bit，物理44bit。

在I/O方面，Sandy Bridge-R也支持PCI-E 3.0，并且通道数量也猛增到40个，控制器增加到了10个，理论上可配置多达10个PCI-E插槽，而且与Sandy Bridge-B2一样，其负责与PCH连接的DMI接口也可以转换为PCI-E 2.0 x4总线。

Sandy Bridge-R处理器的架构设计

在CPU互联方面，Sandy Bridge-R的QPI数量为2个，所以4个Sandy Bridge-R处理器并不能做到完全的互联，不过QPI的速率也将提升至7.2和8GT/s。

在平台方面，面向高端DP市场的Sandy Bridge-R将被命名为Romley-EP，而面向MP市场的则是Romley-EX，PCH仍然是Sandy Bridge-B2所采用的Patsburg，未来的22nm的Ivy Bridge-EP和Ivy Bridge-EX也将采用Socket-R插槽。

Sandy Bridge-R的CPU核数量为6或8个，TDP功耗上限为130W，工作站版预计会达到150W，而每CPU核心的L3缓存容量与Sandy Bridge-B2一样，为2.5MB。

从以上的介绍来看，我们能发现英特尔在Sandy Bridge时代更为注重中低端市场的细分，而Nehalem-EP/EX所对应的其实是Sandy Bridge-R，其他的Sandy Bridge-H2与Sandy Bridge-B2则全部充实到了EN市场，这也与当前的云计算趋势相符，在云计算环境下，可能并不需要太高的内存容量，但会更强调性价比。AMD的皓龙4100系列也是在此基础上推出的，所以进一步细分低端市场，对于应对未来广阔的云计算需求，是大为有利的。与此同时，我们也要看到，英特尔已经为22nm的Ivy Bridge做好了准备，这三个插槽均可以沿用至Ivy Bridge时代。

不过，在Sandy Bridge-R之上，英特尔还为未来的Ivy Bridge-EX-A高端多路平台准备了一个插槽类型，但目前还没有确切的信息，因为与现有的Nehalem-EX相比，Romley-EX并不强悍，理应会有一款与Nehalem-EX在内存扩展能力上相当的产品，这也可以看成是英特尔细分市场的体现，对于这个未知的未来新一代插槽类型，我们就暂且称之为Sandy Bridge-X吧，本站也将密切关注其最新动态。