Intel Ivy Bridge: все, что вам нужно знать

Весной этого года Intel собирается выпустить процессоры последнего поколения, несмотря на небольшую неудачу, затронувшую модели со сверхнизким напряжением, предназначенные для сверхтонких ноутбуков. По обычным стандартам запуск должен отметить новую «галочку» в линейке продуктов компании, но Intel выходит за рамки простого сокращения текущего 32-нм процессора Sandy Bridge, представив некоторые фундаментальные усовершенствования вместе с его новым 22-нм процессом.

Для тех, кто незнаком, Intel использует модель «тик-так» для цикла обновления процессора. С каждым «тиком» компания переходит к меньшему производственному процессу, в данном случае от 32 до 22 нм, что резко увеличивает плотность транзисторов при одновременном повышении производительности и энергоэффективности современной микроархитектуры. Затем, с чередующимся циклом «токка», Intel представляет новую микроархитектуру процессора.

Ivy Bridge включает в себя усовершенствование производства и подсистемы. Это сокращение от Sandy Bridge, а также первый для нас транзистор Tri-Gate от Intel, который использует непланарную архитектуру для втискивания большего количества транзисторов в меньшее пространство, следовательно, потребляя меньше энергии или обеспечивая большую производительность в том же диапазоне мощности.

С тех пор, как Intel подробно описала архитектуру в конце прошлого года, было много информации о том, как работает Ivy Bridge. Мы кратко расскажем о некоторых основных изменениях и практических последствиях, а также познакомим вас с последними разработками, в том числе с ожидаемой очередностью запуска и спецификациями.

Tri-Gate транзисторы = улучшенная эффективность, производительность

В отличие от обычных плоских транзисторов, которые лежат плоско, в транзисторах Tri-Gate от Ivy Bridge используется трехмерное ребро, которое стоит вертикально от кремниевой подложки. Это представляет несколько преимуществ. Для начала, Intel может втиснуть больше транзисторов в меньше места, что будет невероятно ценно, поскольку технология изготовления сократится до 22 нм и выше.

Кроме того, новый дизайн позволяет, по существу, втрое увеличить площадь поверхности для перемещения электронов, когда транзистор находится во включенном состоянии, что открывает путь для повышения производительности.

Транзисторы несут электрический сигнал, в то время как вентили управляют этим потоком, включая и выключая ток. В то время как в типичном транзисторе активен только небольшой слой между каналом и затвором, когда транзистор включен, трехсторонний транзистор Intel создает трехсторонний кремниевый ребро, которое затвор обматывает, увеличивая площадь поверхности, на которой фактически возникает электрический ток потоки. Видео ниже объясняет это лучше.

Эта конструкция также максимизирует эффективность переключения транзисторов между состояниями включения и выключения и уменьшает потерю энергии.

Intel резюмирует практические последствия, заявив, что 22-нм 3D-транзисторы Tri-Gate обеспечивают увеличение производительности на 37% при низких рабочих напряжениях по сравнению с 32-нм плоскими транзисторами Intel - большое дело для чипов Atom и ULV - или около 20% при 1 В для настольных и мобильных частей более высокого класса.

В качестве альтернативы, новые 22-нм транзисторы Tri-Gate могут потреблять меньше половины мощности при том же уровне производительности, что и двухмерные плоские транзисторы на 32-нм чипах В качестве альтернативы, новые 22-нм транзисторы Tri-Gate могут потреблять меньше половины мощности при том же уровне производительности, что и двухмерные плоские транзисторы на 32-нм чипах.

Intel также упомянула возможность иметь несколько ребер, стоящих вертикально от кремниевой подложки и соединенных вместе, как показано справа, для увеличения общей мощности привода транзистора для повышения производительности. Они не обсуждали это подробно, но мы предполагаем, что Intel может использовать его для более тонкой настройки своего 22-нм процесса в более высоких конечных продуктах или использовать его в качестве отказоустойчивого метода для повышения производительности отдельных штампов.

Новые 22-нм пластины Tri-Gate также не должны быть намного дороже в производстве. По сравнению с гипотетическим планарным процессом Intel 22nm, процесс 3D Tri-Gate должен только добавить еще 2-3% к общей стоимости, согласно собственным оценкам Intel.

Другие изменения архитектуры

Помимо новой конструкции транзистора, в архитектуре Ivy Bridge нет существенных изменений по сравнению с Sandy Bridge. Он продолжает двухпроцессорную платформу (CPU + PCH) и обратно совместим с существующими материнскими платами LGA-1155, хотя появятся новые наборы микросхем для реализации новых функций.

Центральная часть матрицы имеет четыре ядра x86-64 с 256 КБ выделенного кэша L2 каждое и общим 8 МБ кэшем L3 Центральная часть матрицы имеет четыре ядра x86-64 с 256 КБ выделенного кэша L2 каждое и общим 8 МБ кэшем L3. С каждой стороны этой центральной части находится системный агент и графическое ядро.

Все эти компоненты связаны кольцевой шиной, которая передает данные между ними. Системный агент имеет интерфейсы для двухканального встроенного контроллера памяти DDR3, контроллера PCI-Express (поддерживающего 16 линий PCIe 3.0), шины набора микросхем DMI, контроллера дисплея и соединения FDI с PCH.

Графика

Но есть и несколько настроек здесь и там. Прежде всего, графическое ядро ​​было полностью переработано и теперь поддерживает OpenCL 1.1, DirectX 11 и OpenGL 3.1. Это, наконец, приведет интегрированный графический процессор Intel к паритету с AMD. Intel также добавила графическую кэш-память L3, три дисплея (по сравнению с двумя в Sandy Bridge), улучшенную анизотропную фильтрацию, больше шейдеров или исполнительных блоков (8 или 16 EU в Ivy Bridge в зависимости от графического процессора против 6 или 12 в Sandy Мост) и несколько других улучшений.

Ivy Bridge также значительно улучшает технологию Intel Quick Sync Video, технологию транскодирования чип-гиганта. В общем, конечный результат - увеличение производительности графического процессора до 60% по сравнению со встроенным графическим процессором Sandy Bridge.

Изменения в наборе команд Hyper-Threading и CPU. Со стороны CPU происходят некоторые изменения в распределении ресурсов для очереди HyperThreading. Ivy Bridge будет динамически распределять ресурсы между потоками, поэтому, если активен только один поток, все ресурсы будут выделены этому потоку, а некоторые не будут использованы, как при статическом распределении SB.

Существует новый процесс генерации случайных чисел, улучшающий безопасность, функция управления питанием, обеспечивающая большую гибкость в настройке огибающей системы (подробнее об этом далее), а также улучшения производительности памяти и строк. По сообщениям, Ivy Bridge также обеспечивает более динамичный разгон.

На следующих двух страницах: Оптимизация мощности Ivy Bridge & Процессор и чипсет подтвердили стартовый состав ,