不止是22nm：Ivy Bridge完全技術(shù)前瞻
[導(dǎo)讀]ODF 2011上新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，距離我們最近的Ivy Bridge當然最值得關(guān)注。下邊我們就借助Intel的一組演示幻燈片，前瞻一下Ivy Bridge各方面的新特色。首先根據(jù)Intel官方網(wǎng)站上的描述，Ivy Bridge將會成為第三代
ODF 2011上新產(chǎn)品、新技術(shù)層出不窮，距離我們最近的Ivy Bridge當然最值得關(guān)注。下邊我們就借助Intel的一組演示幻燈片，前瞻一下Ivy Bridge各方面的新特色。首先根據(jù)Intel官方網(wǎng)站上的描述，Ivy Bridge將會成為第三代酷睿處理器(the 3rd generation Intel Core processor)，也就是說繼續(xù)使用Core ix系列的命名方式。
Ivy Bridge相比于Sandy Bridge在內(nèi)核架構(gòu)上不會有太大變化，只是細節(jié)上的優(yōu)化和增強，最關(guān)鍵的就是制造工藝進化到22nm，并引入3D Tri-Gate立體晶體管技術(shù)，使得漏電率大為降低，晶體管所需功耗也會比32nm減少一半。
從32nm開始，Intel就在同時為單純的CPU處理器和高集成度的SoC片上系統(tǒng)開發(fā)不同的工藝版本，22nm和未來的14nm也同樣如此。
Ivy Bridge將會繼續(xù)采用CPU處理器、PCH芯片組的雙芯片平臺結(jié)構(gòu)，處理器內(nèi)繼續(xù)完全集成IA處理核心、圖形核心、媒體與顯示引擎、內(nèi)存控制器、PCI-E控制器、模塊化環(huán)形互連總線、共享緩存等等，而且依然采用LGA1155封裝接口，保持向下兼容性。
“similar product offerings”這句話似乎在暗示，Ivy Bridge的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也會和現(xiàn)在類似，應(yīng)該還是Core i7/i5/i3、Pentium、Celeron的劃分體系，主打性能級和中低端市場，高端發(fā)燒級別領(lǐng)域則交給Ivy Bridge-E，預(yù)計2013年面世。如果Sandy Bridge-E讓你感覺不太滿意，繼續(xù)等吧。
除了整體進入22nm工藝，Ivy Bridge在圖形核心與媒體引擎方面會引入對微軟DX11的支持，帶來更高的3D性能(執(zhí)行單元數(shù)量未確認)，多媒體功能和性能也會有大幅度的改進，特別是會支持三屏獨立輸出，有些初級版Eyefinity的意味。
IA核心、緩存、內(nèi)存控制器的關(guān)鍵指標IPC(每時鐘周期指令數(shù))也都會有所改進，同時輔以指令集優(yōu)化。
安全方面將會帶來數(shù)字隨機數(shù)生成器(DRNG)、監(jiān)督模式執(zhí)行保護(SMEP)，電源管理方面主要有可配置TDP和低功耗模式，內(nèi)存增加支持低壓版DDR3L。這些后邊都會有詳細介紹。
Ivy Bridge將會集成一個高質(zhì)量、高性能的數(shù)字隨機數(shù)生成器(DRNG)，可用于AES加密等方面，兼容一系列ANSI(美國國家標準化組織)、NIST(美國國家標準與技術(shù)研究院)標準，還有新的指令“RDRAND”。VIA應(yīng)該會感到有些緊張。
監(jiān)督模式執(zhí)行保護(SMEP)用來預(yù)防權(quán)限提升(EoP)安全攻擊，并支持32位、64位操作模式。
配合新工藝，電源管理方面的改進其實非常多：
－ DDR I/O嵌入式電源門控，可在深度休眠狀態(tài)完全關(guān)閉。
－ 可配置的TDP和低功耗模式(后邊詳解)。
－ S3電源狀態(tài)設(shè)計優(yōu)化，功耗進一步降低。
－ 系統(tǒng)助手(原北橋)模塊電壓可以更低，能因此帶來更深入的低壓低功耗型號。
－ 電源感知中斷路由(PAIR)：智能選擇最佳核心來執(zhí)行基于中斷的優(yōu)化模式。
－ 在所有運行頻率上優(yōu)化電壓，全程提供最佳能效。
可配置TDP(熱設(shè)計功耗)將是Ivy Bridge的一大特色，能讓同一顆處理器擁有多個不同的TDP，追求性能的時候調(diào)高，看重功耗的時候降低，并且會根據(jù)運行時觸發(fā)器進行動態(tài)轉(zhuǎn)換，從而提供更大的性能/功耗選擇空間。
有趣的是，AMD基于推土機架構(gòu)的下一代Opteron也會支持可配置TDP，但具體細節(jié)應(yīng)該會有所不同。
低功耗模式則定義了特定型號的最低運行點。舉個例子，現(xiàn)有處理器的低功耗模式頻率可能是800MHz，Ivy Bridge則能進一步降低到600MHz。
針對上邊兩種技術(shù)，Intel都會提供相應(yīng)的軟件驅(qū)動，供用戶自行調(diào)節(jié)。
因為架構(gòu)不變，Ivy Bridge的基準外頻也會基本鎖死，但是倍頻最高值會從57x增加到63x，條件允許的話處理器就能直上6.3GHz，而且調(diào)節(jié)倍頻后無需重啟就能生效。
DDR3內(nèi)存頻率標準支持2133MHz，通過超頻可以達到近乎瘋狂的2800MHz，而且調(diào)節(jié)幅度也會進一步細化。
下邊是圖形核心與媒體引擎部分了。Intel宣稱，新一代HD Graphics將會帶來圖形和媒體的雙重大規(guī)模進化，包括架構(gòu)特性、微架構(gòu)改進、功耗優(yōu)化三大方面。
3D架構(gòu)上終于要支持DX11了，當然也有硬件曲面細分(效率么……)，并增加了HS、DS兩個可編程階段和一個固定功能的曲面細分單元，此外還支持新的紋理壓縮格式(BC6H/7)。
而且還支持計算著色器(ComputeShader)、SM 5.0。至于傳說中的OpenCL并行計算，Intel并未明確提及。
微架構(gòu)改進就是圖形核心渲染和輸出流程的變化，主要分為五個階段。
[!--empirenews.page--]
圖形架構(gòu)細節(jié)上的一些東西，就不深究了。
Quick Sync Video視頻轉(zhuǎn)碼引擎的性能將會更強，編碼器格式支持更多、性能也會更好，適合喜歡編碼、轉(zhuǎn)碼的朋友。
功耗方面，Intel宣稱新的圖形核心可在同等性能下降低一半的功耗，能耗比因此翻番；執(zhí)行單元的Co-issue并行運算可以支持更多操作，同時每個單位面積的IPC更高，直接減少了漏電率；與三級緩存之間共享所需的功耗也會更低。
Ivy Bridge總結(jié)：
－ Intel的下一代微架構(gòu)，第一款22nm工藝產(chǎn)品。
－ IA處理核心、圖形媒體的能耗比都將邁進一大步。
－ 改進的安全性、更好的電池續(xù)航、新的內(nèi)存技術(shù)、更好的超頻支持。
－ 下一代圖形微架構(gòu)，HD Graphics圖形與媒體的大幅進化。
最后附贈兩張下下代22nm Haswell處理器樣品的高清照片：
文/驅(qū)動之家
Ivy Bridge相比于Sandy Bridge在內(nèi)核架構(gòu)上不會有太大變化，只是細節(jié)上的優(yōu)化和增強，最關(guān)鍵的就是制造工藝進化到22nm，并引入3D Tri-Gate立體晶體管技術(shù)，使得漏電率大為降低，晶體管所需功耗也會比32nm減少一半。
從32nm開始，Intel就在同時為單純的CPU處理器和高集成度的SoC片上系統(tǒng)開發(fā)不同的工藝版本，22nm和未來的14nm也同樣如此。
Ivy Bridge將會繼續(xù)采用CPU處理器、PCH芯片組的雙芯片平臺結(jié)構(gòu)，處理器內(nèi)繼續(xù)完全集成IA處理核心、圖形核心、媒體與顯示引擎、內(nèi)存控制器、PCI-E控制器、模塊化環(huán)形互連總線、共享緩存等等，而且依然采用LGA1155封裝接口，保持向下兼容性。
“similar product offerings”這句話似乎在暗示，Ivy Bridge的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也會和現(xiàn)在類似，應(yīng)該還是Core i7/i5/i3、Pentium、Celeron的劃分體系，主打性能級和中低端市場，高端發(fā)燒級別領(lǐng)域則交給Ivy Bridge-E，預(yù)計2013年面世。如果Sandy Bridge-E讓你感覺不太滿意，繼續(xù)等吧。
除了整體進入22nm工藝，Ivy Bridge在圖形核心與媒體引擎方面會引入對微軟DX11的支持，帶來更高的3D性能(執(zhí)行單元數(shù)量未確認)，多媒體功能和性能也會有大幅度的改進，特別是會支持三屏獨立輸出，有些初級版Eyefinity的意味。
IA核心、緩存、內(nèi)存控制器的關(guān)鍵指標IPC(每時鐘周期指令數(shù))也都會有所改進，同時輔以指令集優(yōu)化。
安全方面將會帶來數(shù)字隨機數(shù)生成器(DRNG)、監(jiān)督模式執(zhí)行保護(SMEP)，電源管理方面主要有可配置TDP和低功耗模式，內(nèi)存增加支持低壓版DDR3L。這些后邊都會有詳細介紹。
Ivy Bridge將會集成一個高質(zhì)量、高性能的數(shù)字隨機數(shù)生成器(DRNG)，可用于AES加密等方面，兼容一系列ANSI(美國國家標準化組織)、NIST(美國國家標準與技術(shù)研究院)標準，還有新的指令“RDRAND”。VIA應(yīng)該會感到有些緊張。
監(jiān)督模式執(zhí)行保護(SMEP)用來預(yù)防權(quán)限提升(EoP)安全攻擊，并支持32位、64位操作模式。
配合新工藝，電源管理方面的改進其實非常多：
－ DDR I/O嵌入式電源門控，可在深度休眠狀態(tài)完全關(guān)閉。
－ 可配置的TDP和低功耗模式(后邊詳解)。
－ S3電源狀態(tài)設(shè)計優(yōu)化，功耗進一步降低。
－ 系統(tǒng)助手(原北橋)模塊電壓可以更低，能因此帶來更深入的低壓低功耗型號。
－ 電源感知中斷路由(PAIR)：智能選擇最佳核心來執(zhí)行基于中斷的優(yōu)化模式。
－ 在所有運行頻率上優(yōu)化電壓，全程提供最佳能效。
可配置TDP(熱設(shè)計功耗)將是Ivy Bridge的一大特色，能讓同一顆處理器擁有多個不同的TDP，追求性能的時候調(diào)高，看重功耗的時候降低，并且會根據(jù)運行時觸發(fā)器進行動態(tài)轉(zhuǎn)換，從而提供更大的性能/功耗選擇空間。
有趣的是，AMD基于推土機架構(gòu)的下一代Opteron也會支持可配置TDP，但具體細節(jié)應(yīng)該會有所不同。
低功耗模式則定義了特定型號的最低運行點。舉個例子，現(xiàn)有處理器的低功耗模式頻率可能是800MHz，Ivy Bridge則能進一步降低到600MHz。
針對上邊兩種技術(shù)，Intel都會提供相應(yīng)的軟件驅(qū)動，供用戶自行調(diào)節(jié)。
因為架構(gòu)不變，Ivy Bridge的基準外頻也會基本鎖死，但是倍頻最高值會從57x增加到63x，條件允許的話處理器就能直上6.3GHz，而且調(diào)節(jié)倍頻后無需重啟就能生效。
DDR3內(nèi)存頻率標準支持2133MHz，通過超頻可以達到近乎瘋狂的2800MHz，而且調(diào)節(jié)幅度也會進一步細化。
下邊是圖形核心與媒體引擎部分了。Intel宣稱，新一代HD Graphics將會帶來圖形和媒體的雙重大規(guī)模進化，包括架構(gòu)特性、微架構(gòu)改進、功耗優(yōu)化三大方面。
3D架構(gòu)上終于要支持DX11了，當然也有硬件曲面細分(效率么……)，并增加了HS、DS兩個可編程階段和一個固定功能的曲面細分單元，此外還支持新的紋理壓縮格式(BC6H/7)。
而且還支持計算著色器(ComputeShader)、SM 5.0。至于傳說中的OpenCL并行計算，Intel并未明確提及。
微架構(gòu)改進就是圖形核心渲染和輸出流程的變化，主要分為五個階段。
[!--empirenews.page--]
圖形架構(gòu)細節(jié)上的一些東西，就不深究了。
Quick Sync Video視頻轉(zhuǎn)碼引擎的性能將會更強，編碼器格式支持更多、性能也會更好，適合喜歡編碼、轉(zhuǎn)碼的朋友。
功耗方面，Intel宣稱新的圖形核心可在同等性能下降低一半的功耗，能耗比因此翻番；執(zhí)行單元的Co-issue并行運算可以支持更多操作，同時每個單位面積的IPC更高，直接減少了漏電率；與三級緩存之間共享所需的功耗也會更低。
Ivy Bridge總結(jié)：
－ Intel的下一代微架構(gòu)，第一款22nm工藝產(chǎn)品。
－ IA處理核心、圖形媒體的能耗比都將邁進一大步。
－ 改進的安全性、更好的電池續(xù)航、新的內(nèi)存技術(shù)、更好的超頻支持。
－ 下一代圖形微架構(gòu)，HD Graphics圖形與媒體的大幅進化。
最后附贈兩張下下代22nm Haswell處理器樣品的高清照片：
文/驅(qū)動之家
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