Kiến trúc xử lý "Nehalem" 45-nm dự kiến ra mắt vào cuối năm nay sẽ là sản phẩm chip đầu tiên của Intel vay mượn kiến trúc bộ nhớ tạm (cache) của đối thủ AMD.

Nehalem sẽ có các phiên bản 2 lõi, 4 lõi và 8 lõi. Nền tảng này sẽ có cache L1 64KB dành cho mỗi lõi, và chia đôi 50:50 bộ nhớ dành cho các tập lệnh chương trình và dành cho dữ liệu. Đối với cache L2, mỗi lõi của Nehalem sẽ có 256MB bộ nhớ tạm.

Tất cả 2, 4 hoặc 8 lõi của Nehalem có thể truy cập bộ nhớ tổng thể 8MB L3 (cache chia sẻ), cho phép tận dụng tối đa (khi hoạt động hết công suất) hoặc giảm thiểu tối đa năng lực xử lý (khi rảnh rỗi).

Hướng tiếp cận trên gần giống với nền tảng chip Phenom của AMD. Các phiên bản chip AMD trước đây thường dành cho mỗi CPU là một cache L1 và L2 riêng. Intel từng chê bai hướng tiếp cận này nhưng rốt cuộc hãng lại đi theo khuynh hướng này.

Mỗi lõi của Nehalem sẽ sử dụng công nghệ Intel HyperThreading để xử lý tối đa 2 tập lệnh một cách đồng thời, cho phép một con chip 4 lõi có thể trở thành 8 lõi.

Trước mắt, Nehalem sẽ chỉ là một con chip 8 lõi dựa trên 4 lõi chính. Trong tương lai, Intel sẽ tích hợp cả 8 lõi vật lý cho dòng chip này.

Thiết kế của Nehalem cho phép xử lý tối đa 128 tập lệnh, tăng 32 tập lệnh so với kiến trúc Core 2. Khả năng này cho phép Nehalem có thể xử lý được nhiều tập lệnh hơn nữa mà không ảnh hưởng tới hiệu suất toàn bộ hệ thống.