不止是22nm：Ivy Bridge完全技术前瞻
时间：2011-09-15 18:47:00
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[导读]ODF 2011上新产品、新技术层出不穷，距离我们最近的Ivy Bridge当然最值得关注。下边我们就借助Intel的一组演示幻灯片，前瞻一下Ivy Bridge各方面的新特色。首先根据Intel官方网站上的描述，Ivy Bridge将会成为第三代
ODF 2011上新产品、新技术层出不穷，距离我们最近的Ivy Bridge当然最值得关注。下边我们就借助Intel的一组演示幻灯片，前瞻一下Ivy Bridge各方面的新特色。首先根据Intel官方网站上的描述，Ivy Bridge将会成为第三代酷睿处理器(the 3rd generation Intel Core processor)，也就是说继续使用Core ix系列的命名方式。
Ivy Bridge相比于Sandy Bridge在内核架构上不会有太大变化，只是细节上的优化和增强，最关键的就是制造工艺进化到22nm，并引入3D Tri-Gate立体晶体管技术，使得漏电率大为降低，晶体管所需功耗也会比32nm减少一半。
从32nm开始，Intel就在同时为单纯的CPU处理器和高集成度的SoC片上系统开发不同的工艺版本，22nm和未来的14nm也同样如此。
Ivy Bridge将会继续采用CPU处理器、PCH芯片组的双芯片平台结构，处理器内继续完全集成IA处理核心、图形核心、媒体与显示引擎、内存控制器、PCI-E控制器、模块化环形互连总线、共享缓存等等，而且依然采用LGA1155封装接口，保持向下兼容性。
“similar product offerings”这句话似乎在暗示，Ivy Bridge的产品结构也会和现在类似，应该还是Core i7/i5/i3、Pentium、Celeron的划分体系，主打性能级和中低端市场，高端发烧级别领域则交给Ivy Bridge-E，预计2013年面世。如果Sandy Bridge-E让你感觉不太满意，继续等吧。
除了整体进入22nm工艺，Ivy Bridge在图形核心与媒体引擎方面会引入对微软DX11的支持，带来更高的3D性能(执行单元数量未确认)，多媒体功能和性能也会有大幅度的改进，特别是会支持三屏独立输出，有些初级版Eyefinity的意味。
IA核心、缓存、内存控制器的关键指标IPC(每时钟周期指令数)也都会有所改进，同时辅以指令集优化。
安全方面将会带来数字随机数生成器(DRNG)、监督模式执行保护(SMEP)，电源管理方面主要有可配置TDP和低功耗模式，内存增加支持低压版DDR3L。这些后边都会有详细介绍。
Ivy Bridge将会集成一个高质量、高性能的数字随机数生成器(DRNG)，可用于AES加密等方面，兼容一系列ANSI(美国国家标准化组织)、NIST(美国国家标准与技术研究院)标准，还有新的指令“RDRAND”。VIA应该会感到有些紧张。
监督模式执行保护(SMEP)用来预防权限提升(EoP)安全攻击，并支持32位、64位操作模式。
配合新工艺，电源管理方面的改进其实非常多：
－ DDR I/O嵌入式电源门控，可在深度休眠状态完全关闭。
－ 可配置的TDP和低功耗模式(后边详解)。
－ S3电源状态设计优化，功耗进一步降低。
－ 系统助手(原北桥)模块电压可以更低，能因此带来更深入的低压低功耗型号。
－ 电源感知中断路由(PAIR)：智能选择最佳核心来执行基于中断的优化模式。
－ 在所有运行频率上优化电压，全程提供最佳能效。
可配置TDP(热设计功耗)将是Ivy Bridge的一大特色，能让同一颗处理器拥有多个不同的TDP，追求性能的时候调高，看重功耗的时候降低，并且会根据运行时触发器进行动态转换，从而提供更大的性能/功耗选择空间。
有趣的是，AMD基于推土机架构的下一代Opteron也会支持可配置TDP，但具体细节应该会有所不同。
低功耗模式则定义了特定型号的最低运行点。举个例子，现有处理器的低功耗模式频率可能是800MHz，Ivy Bridge则能进一步降低到600MHz。
针对上边两种技术，Intel都会提供相应的软件驱动，供用户自行调节。
因为架构不变，Ivy Bridge的基准外频也会基本锁死，但是倍频最高值会从57x增加到63x，条件允许的话处理器就能直上6.3GHz，而且调节倍频后无需重启就能生效。
DDR3内存频率标准支持2133MHz，通过超频可以达到近乎疯狂的2800MHz，而且调节幅度也会进一步细化。
下边是图形核心与媒体引擎部分了。Intel宣称，新一代HD Graphics将会带来图形和媒体的双重大规模进化，包括架构特性、微架构改进、功耗优化三大方面。
3D架构上终于要支持DX11了，当然也有硬件曲面细分(效率么……)，并增加了HS、DS两个可编程阶段和一个固定功能的曲面细分单元，此外还支持新的纹理压缩格式(BC6H/7)。
而且还支持计算着色器(ComputeShader)、SM 5.0。至于传说中的OpenCL并行计算，Intel并未明确提及。
微架构改进就是图形核心渲染和输出流程的变化，主要分为五个阶段。
[!--empirenews.page--]
图形架构细节上的一些东西，就不深究了。
Quick Sync Video视频转码引擎的性能将会更强，编码器格式支持更多、性能也会更好，适合喜欢编码、转码的朋友。
功耗方面，Intel宣称新的图形核心可在同等性能下降低一半的功耗，能耗比因此翻番；执行单元的Co-issue并行运算可以支持更多操作，同时每个单位面积的IPC更高，直接减少了漏电率；与三级缓存之间共享所需的功耗也会更低。
Ivy Bridge总结：
－ Intel的下一代微架构，第一款22nm工艺产品。
－ IA处理核心、图形媒体的能耗比都将迈进一大步。
－ 改进的安全性、更好的电池续航、新的内存技术、更好的超频支持。
－ 下一代图形微架构，HD Graphics图形与媒体的大幅进化。
最后附赠两张下下代22nm Haswell处理器样品的高清照片：
文/驱动之家
Ivy Bridge相比于Sandy Bridge在内核架构上不会有太大变化，只是细节上的优化和增强，最关键的就是制造工艺进化到22nm，并引入3D Tri-Gate立体晶体管技术，使得漏电率大为降低，晶体管所需功耗也会比32nm减少一半。
从32nm开始，Intel就在同时为单纯的CPU处理器和高集成度的SoC片上系统开发不同的工艺版本，22nm和未来的14nm也同样如此。
Ivy Bridge将会继续采用CPU处理器、PCH芯片组的双芯片平台结构，处理器内继续完全集成IA处理核心、图形核心、媒体与显示引擎、内存控制器、PCI-E控制器、模块化环形互连总线、共享缓存等等，而且依然采用LGA1155封装接口，保持向下兼容性。
“similar product offerings”这句话似乎在暗示，Ivy Bridge的产品结构也会和现在类似，应该还是Core i7/i5/i3、Pentium、Celeron的划分体系，主打性能级和中低端市场，高端发烧级别领域则交给Ivy Bridge-E，预计2013年面世。如果Sandy Bridge-E让你感觉不太满意，继续等吧。
除了整体进入22nm工艺，Ivy Bridge在图形核心与媒体引擎方面会引入对微软DX11的支持，带来更高的3D性能(执行单元数量未确认)，多媒体功能和性能也会有大幅度的改进，特别是会支持三屏独立输出，有些初级版Eyefinity的意味。
IA核心、缓存、内存控制器的关键指标IPC(每时钟周期指令数)也都会有所改进，同时辅以指令集优化。
安全方面将会带来数字随机数生成器(DRNG)、监督模式执行保护(SMEP)，电源管理方面主要有可配置TDP和低功耗模式，内存增加支持低压版DDR3L。这些后边都会有详细介绍。
Ivy Bridge将会集成一个高质量、高性能的数字随机数生成器(DRNG)，可用于AES加密等方面，兼容一系列ANSI(美国国家标准化组织)、NIST(美国国家标准与技术研究院)标准，还有新的指令“RDRAND”。VIA应该会感到有些紧张。
监督模式执行保护(SMEP)用来预防权限提升(EoP)安全攻击，并支持32位、64位操作模式。
配合新工艺，电源管理方面的改进其实非常多：
－ DDR I/O嵌入式电源门控，可在深度休眠状态完全关闭。
－ 可配置的TDP和低功耗模式(后边详解)。
－ S3电源状态设计优化，功耗进一步降低。
－ 系统助手(原北桥)模块电压可以更低，能因此带来更深入的低压低功耗型号。
－ 电源感知中断路由(PAIR)：智能选择最佳核心来执行基于中断的优化模式。
－ 在所有运行频率上优化电压，全程提供最佳能效。
可配置TDP(热设计功耗)将是Ivy Bridge的一大特色，能让同一颗处理器拥有多个不同的TDP，追求性能的时候调高，看重功耗的时候降低，并且会根据运行时触发器进行动态转换，从而提供更大的性能/功耗选择空间。
有趣的是，AMD基于推土机架构的下一代Opteron也会支持可配置TDP，但具体细节应该会有所不同。
低功耗模式则定义了特定型号的最低运行点。举个例子，现有处理器的低功耗模式频率可能是800MHz，Ivy Bridge则能进一步降低到600MHz。
针对上边两种技术，Intel都会提供相应的软件驱动，供用户自行调节。
因为架构不变，Ivy Bridge的基准外频也会基本锁死，但是倍频最高值会从57x增加到63x，条件允许的话处理器就能直上6.3GHz，而且调节倍频后无需重启就能生效。
DDR3内存频率标准支持2133MHz，通过超频可以达到近乎疯狂的2800MHz，而且调节幅度也会进一步细化。
下边是图形核心与媒体引擎部分了。Intel宣称，新一代HD Graphics将会带来图形和媒体的双重大规模进化，包括架构特性、微架构改进、功耗优化三大方面。
3D架构上终于要支持DX11了，当然也有硬件曲面细分(效率么……)，并增加了HS、DS两个可编程阶段和一个固定功能的曲面细分单元，此外还支持新的纹理压缩格式(BC6H/7)。
而且还支持计算着色器(ComputeShader)、SM 5.0。至于传说中的OpenCL并行计算，Intel并未明确提及。
微架构改进就是图形核心渲染和输出流程的变化，主要分为五个阶段。
[!--empirenews.page--]
图形架构细节上的一些东西，就不深究了。
Quick Sync Video视频转码引擎的性能将会更强，编码器格式支持更多、性能也会更好，适合喜欢编码、转码的朋友。
功耗方面，Intel宣称新的图形核心可在同等性能下降低一半的功耗，能耗比因此翻番；执行单元的Co-issue并行运算可以支持更多操作，同时每个单位面积的IPC更高，直接减少了漏电率；与三级缓存之间共享所需的功耗也会更低。
Ivy Bridge总结：
－ Intel的下一代微架构，第一款22nm工艺产品。
－ IA处理核心、图形媒体的能耗比都将迈进一大步。
－ 改进的安全性、更好的电池续航、新的内存技术、更好的超频支持。
－ 下一代图形微架构，HD Graphics图形与媒体的大幅进化。
最后附赠两张下下代22nm Haswell处理器样品的高清照片：
文/驱动之家
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