變與不變！第三代酷睿Ivy Bridge介紹
泡泡網(wǎng)CPU頻道9月22日 在IDF 2011會展上，Intel向與會者詳細(xì)介紹了明年到來的下一代處理器——第三代酷睿Ivy Bridge（如果你把Sandy Bridge看作“沙橋”的話，那么Ivy Bridge就是“常春藤橋”了）。之前我們對Ivy Bridge的印象是在架構(gòu)上跟Sandy Bridge區(qū)別不大，似乎只是22nm版的Sandy Bridge，那么實(shí)際情況如何呢？下面我們來看下Intel的官方介紹。
跟Sandy Bridge相比，Ivy Bridge在內(nèi)核部分的變化并不大，CPU部分繼續(xù)內(nèi)置PCH北橋控制器，并仍集成IA核心、圖形處理核心、媒體與顯示引擎、內(nèi)存控制器、PCI-E控制器、環(huán)形聯(lián)通總線模塊、L3智能共享緩存等。
而在制造工藝和圖形部分，Ivy Bridge做了大幅改進(jìn)。Ivy Bridge開始采用22nm制造工藝，并采用了Tri-Gate 3D晶體管技術(shù)，這樣在有限的芯片內(nèi)可以塞入更多的的晶體管——從Sandy Bridge的11.6億晶體管提高了14億，增加了20.7%，同時還可以進(jìn)一步提升處理器的頻率并降低處理器的功耗——四核的處理器最低可以將TDP控制在35W。
在圖形部分Ivy Bridge的改進(jìn)非常大，你可以這樣簡單的認(rèn)為——Ivy Bridge是在CPU部分執(zhí)行“TICK”制程更新，而在GPU核顯部分執(zhí)行“TOCK”架構(gòu)改進(jìn)，具體的變化將在后面有單獨(dú)說明。
Ivy Bridge的處理器部分跟Sandy Bridge相比，改進(jìn)并不算大，除了制程和制造工藝的更新外，在核心部分的改動只是一些優(yōu)化，每時鐘的性能提升在4%-6%。
其實(shí)，自五年前Intel發(fā)布Conroe處理器以來，Intel并未在處理器架構(gòu)做出徹底的改變，Sandy Bridge處理器算是在架構(gòu)方面的較大的一次改動，盡管相比酷睿2處理器，Sandy Bridge帶來的變化也并不如想象的那般徹底，而這次Ivy Bridge則是繼續(xù)延續(xù)這一策略。
在前端，Ivy Bridge仍是采用X86四指令發(fā)射，不過在單線程方面進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。Intel的超線程技術(shù)是在CPU內(nèi)部內(nèi)置一部分緩沖區(qū)/隊列來讓多個線程的指令同時利用，但是在Sandy Bridge中，這些緩沖區(qū)是靜態(tài)分割開來的。如果一個緩沖區(qū)最多可以接受20個請求，Sandy Bridge的單個線程只能得到10個，也就是說在單線程運(yùn)算時，只能利用到一半的緩沖區(qū)，而在Ivy Bridge這部分結(jié)構(gòu)采用動態(tài)分配設(shè)計，如果處理器只進(jìn)行單線程計算，那么緩沖區(qū)的所有資源都將能被這條線程利用。
在分支預(yù)測方面，Ivy Bridge跟Sandy Bridge保持了一致，而在執(zhí)行單元數(shù)量上也沒有變化。
Westmere處理器是Intel首次嘗試將GPU芯片集成到CPU中，從此集成顯卡的形態(tài)也開始發(fā)生了變化，在現(xiàn)在的融合處理器中，GPU部分已經(jīng)完全跟CPU部分融合在一起。
如果說Sandy Bridge作為Intel首款融合處理器帶來了核顯的話，那么Ivy Bridge可以看成是集成了新一代核顯的融合處理器。Ivy Bridge內(nèi)置的HD Graphics顯示核心（權(quán)且這么稱呼，也許會被稱為HD Graphics 4000）開始支持DX11（Sandy Bridge的核顯是支持到DX10.1）、OpenCL3.1(Sandy Bridge的核顯是支持OpenCL1.1），EU數(shù)量也由12提升到了16個，因此新一代核顯的性能將能有明顯的提升。
Sandy Bridge核顯的最大強(qiáng)項在于憑借Quick Sync快速轉(zhuǎn)碼技術(shù)能進(jìn)行高效率轉(zhuǎn)碼，可以說是目前效率最高的視頻轉(zhuǎn)碼方案，而Ivy Bridge在這方面則有進(jìn)一步的增強(qiáng)。此外，Ivy Bridge的新一代核顯將能支持三屏顯示（Sandy Bridge的核顯是最多支持雙屏顯示），支持的最大分辨率由Sandy Bridge核顯的2500X1600提升到4096X4096。
不過要想在60Hz刷新率、24bit色彩輸出圖像的話，就需要36Gb/s的帶寬，而最新的DisplayPort 1.2方案最多僅能提供21.6Gb/s的帶寬，不過如果采用4096X2304 16：9分辨率的話，帶寬則能有所富余，這時候僅需要約20.2Gb/s的帶寬就可以了，如果你非要實(shí)現(xiàn)4096X4096分辨率顯示的話，也可以嘗試將刷新率降低一半至30Hz，順便說一句，目前4096X2160分辨率的36吋顯示器的國外售價在36000美元。
跟Sandy Bridge的產(chǎn)品劃分，Ivy Bridge內(nèi)置核顯的EU數(shù)量根據(jù)產(chǎn)品定位不同也應(yīng)該分為兩大系列，可能是16EU/2紋理采樣單元的高級版本（GT2）和8EU/1紋理采樣單元的入門級版本（GT1）。不過新一代核顯的每個EU都相比上一代有了大幅增強(qiáng)，因此新一代EU在著色操作方面的運(yùn)算能力是Sandy Bridge版EU的近兩倍，此外，Ivy Bridge還加入了GPU芯片專用的緩存并進(jìn)行了其他方面的優(yōu)化，這些改進(jìn)使得新一代核顯的性能相比上一代最高提升了60%。
Ivy Bridge的緩存部分并未改變（32KB+32KB L1/256KB L2/最多8MB L3緩存），不過在內(nèi)存控制器方面得到加強(qiáng)，內(nèi)置DDR3-2133雙通道內(nèi)存控制器，并能支持DDR3L低電壓版內(nèi)存（可以使用標(biāo)準(zhǔn)的1.5V DDR3內(nèi)存，也可以使用1.35V的低電壓版內(nèi)存）。在內(nèi)存超頻方面Ivy Bridge也作了增強(qiáng)，Sandy Bridge最高能支持到DDR3-2133內(nèi)存，而Ivy Bridge可以最高支持到DDR3-2800。
Ivy Bridge在能源管理方面也得到大幅改進(jìn)。Intel宣稱在采用22nm Tri-Gate工藝后，在同電壓下，相比32nm的Sandy Bridge處理器，Ivy Bridge的性能提升了18%，而在同樣頻率下，Ivy Bridge也僅需要前者75%-80%的功耗。
Intel還在Ivy Bridge處理器上引入了Confugurable TDP技術(shù)，即可自定義TDP。你可以給自己的處理器設(shè)置多個TDP標(biāo)準(zhǔn)，而處理器本身則可以根據(jù)設(shè)定的TDP標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)處理器的頻率，而當(dāng)溫度超過某一標(biāo)準(zhǔn)時處理器則會降低頻率。最后，Ivy Bridge仍然會限制超頻，處理器的外頻仍不能任意改動。
盡管Intel官方已經(jīng)確認(rèn)Ivy Bridge能夠使用在現(xiàn)有的6系列芯片組上，但是專門跟Ivy Bridge配套的7系列芯片組——Z77、Z75、H77、Q77、Q75以及專門面向商業(yè)領(lǐng)域的B75也即將一同推出。
相比6系列芯片組，7系列將能支持PCI Express 3.0和原生支持USB 3.0。其中，面向消費(fèi)市場的7系列芯片組將支持總共多達(dá)14個USB接口，其中就包括4個USB 3.0接口。CPU本身內(nèi)置一條16X PCIe 3.0通道，可以滿足顯卡和高性能IO的運(yùn)算需求。而Z77和H77主板還將支持一項名為“Intel''s Smart Response Technology”（SRT）的技術(shù)，即SSD緩存技術(shù)，現(xiàn)在的Z68已經(jīng)能夠支持。
7系列芯片組在SATA接口和PCIe插槽方面跟6系列保持了一致，而在超頻方面的布局也未發(fā)生改變——Z系列可以支持超頻而H系列則不能。所有的芯片組都將能支持HD Graphics核顯，而像P67這樣的屏蔽核顯的芯片組將一去不復(fù)返了。
● 總結(jié)
總的來說，Intel的Ivy Bridge處理器在采用22nm全新工藝后具有了更高的能耗比，Ivy Bridge的處理器部分得到一定程度優(yōu)化，圖形核心部分則得到全新的改變，相信在性能進(jìn)一步提高60%后，Intel的融合處理器具有了更多跟顯卡廠商叫板的底氣。■<
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