变与不变！第三代酷睿Ivy Bridge介绍

    泡泡网CPU频道9月22日 在IDF 2011会展上，Intel向与会者详细介绍了明年到来的下一代处理器——第三代酷睿Ivy Bridge（如果你把Sandy Bridge看作“沙桥”的话，那么Ivy Bridge就是“常春藤桥”了）。之前我们对Ivy Bridge的印象是在架构上跟Sandy Bridge区别不大，似乎只是22nm版的Sandy Bridge，那么实际情况如何呢？下面我们来看下Intel的官方介绍。

    跟Sandy Bridge相比，Ivy Bridge在内核部分的变化并不大，CPU部分继续内置PCH北桥控制器，并仍集成IA核心、图形处理核心、媒体与显示引擎、内存控制器、PCI-E控制器、环形联通总线模块、L3智能共享缓存等。

    而在制造工艺和图形部分，Ivy Bridge做了大幅改进。Ivy Bridge开始采用22nm制造工艺，并采用了Tri-Gate 3D晶体管技术，这样在有限的芯片内可以塞入更多的的晶体管——从Sandy Bridge的11.6亿晶体管提高了14亿，增加了20.7%，同时还可以进一步提升处理器的频率并降低处理器的功耗——四核的处理器最低可以将TDP控制在35W。

    在图形部分Ivy Bridge的改进非常大，你可以这样简单的认为——Ivy Bridge是在CPU部分执行“TICK”制程更新，而在GPU核显部分执行“TOCK”架构改进，具体的变化将在后面有单独说明。

    Ivy Bridge的处理器部分跟Sandy Bridge相比，改进并不算大，除了制程和制造工艺的更新外，在核心部分的改动只是一些优化，每时钟的性能提升在4%-6%。

    其实，自五年前Intel发布Conroe处理器以来，Intel并未在处理器架构做出彻底的改变，Sandy Bridge处理器算是在架构方面的较大的一次改动，尽管相比酷睿2处理器，Sandy Bridge带来的变化也并不如想象的那般彻底，而这次Ivy Bridge则是继续延续这一策略。

    在前端，Ivy Bridge仍是采用X86四指令发射，不过在单线程方面进行了结构优化。Intel的超线程技术是在CPU内部内置一部分缓冲区/队列来让多个线程的指令同时利用，但是在Sandy Bridge中，这些缓冲区是静态分割开来的。如果一个缓冲区最多可以接受20个请求，Sandy Bridge的单个线程只能得到10个，也就是说在单线程运算时，只能利用到一半的缓冲区，而在Ivy Bridge这部分结构采用动态分配设计，如果处理器只进行单线程计算，那么缓冲区的所有资源都将能被这条线程利用。

    在分支预测方面，Ivy Bridge跟Sandy Bridge保持了一致，而在执行单元数量上也没有变化。

    Westmere处理器是Intel首次尝试将GPU芯片集成到CPU中，从此集成显卡的形态也开始发生了变化，在现在的融合处理器中，GPU部分已经完全跟CPU部分融合在一起。

    如果说Sandy Bridge作为Intel首款融合处理器带来了核显的话，那么Ivy Bridge可以看成是集成了新一代核显的融合处理器。Ivy Bridge内置的HD Graphics显示核心（权且这么称呼，也许会被称为HD Graphics 4000）开始支持DX11（Sandy Bridge的核显是支持到DX10.1）、OpenCL3.1(Sandy Bridge的核显是支持OpenCL1.1），EU数量也由12提升到了16个，因此新一代核显的性能将能有明显的提升。

    Sandy Bridge核显的最大强项在于凭借Quick Sync快速转码技术能进行高效率转码，可以说是目前效率最高的视频转码方案，而Ivy Bridge在这方面则有进一步的增强。此外，Ivy Bridge的新一代核显将能支持三屏显示（Sandy Bridge的核显是最多支持双屏显示），支持的最大分辨率由Sandy Bridge核显的2500X1600提升到4096X4096。

    不过要想在60Hz刷新率、24bit色彩输出图像的话，就需要36Gb/s的带宽，而最新的DisplayPort 1.2方案最多仅能提供21.6Gb/s的带宽，不过如果采用4096X2304 16：9分辨率的话，带宽则能有所富余，这时候仅需要约20.2Gb/s的带宽就可以了，如果你非要实现4096X4096分辨率显示的话，也可以尝试将刷新率降低一半至30Hz，顺便说一句，目前4096X2160分辨率的36吋显示器的国外售价在36000美元。

    跟Sandy Bridge的产品划分，Ivy Bridge内置核显的EU数量根据产品定位不同也应该分为两大系列，可能是16EU/2纹理采样单元的高级版本（GT2）和8EU/1纹理采样单元的入门级版本（GT1）。不过新一代核显的每个EU都相比上一代有了大幅增强，因此新一代EU在着色操作方面的运算能力是Sandy Bridge版EU的近两倍，此外，Ivy Bridge还加入了GPU芯片专用的缓存并进行了其他方面的优化，这些改进使得新一代核显的性能相比上一代最高提升了60%。

    Ivy Bridge的缓存部分并未改变（32KB+32KB L1/256KB L2/最多8MB L3缓存），不过在内存控制器方面得到加强，内置DDR3-2133双通道内存控制器，并能支持DDR3L低电压版内存（可以使用标准的1.5V DDR3内存，也可以使用1.35V的低电压版内存）。在内存超频方面Ivy Bridge也作了增强，Sandy Bridge最高能支持到DDR3-2133内存，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进。Intel宣称在采用22nm Tri-Gate工艺后，在同电压下，相比32nm的Sandy Bridge处理器，Ivy Bridge的性能提升了18%，而在同样频率下，Ivy Bridge也仅需要前者75%-80%的功耗。

    Intel还在Ivy Bridge处理器上引入了Confugurable TDP技术，即可自定义TDP。你可以给自己的处理器设置多个TDP标准，而处理器本身则可以根据设定的TDP标准调节处理器的频率，而当温度超过某一标准时处理器则会降低频率。最后，Ivy Bridge仍然会限制超频，处理器的外频仍不能任意改动。

    尽管Intel官方已经确认Ivy Bridge能够使用在现有的6系列芯片组上，但是专门跟Ivy Bridge配套的7系列芯片组——Z77、Z75、H77、Q77、Q75以及专门面向商业领域的B75也即将一同推出。

    相比6系列芯片组，7系列将能支持PCI Express 3.0和原生支持USB 3.0。其中，面向消费市场的7系列芯片组将支持总共多达14个USB接口，其中就包括4个USB 3.0接口。CPU本身内置一条16X PCIe 3.0通道，可以满足显卡和高性能IO的运算需求。而Z77和H77主板还将支持一项名为“Intel''s Smart Response Technology”（SRT）的技术，即SSD缓存技术，现在的Z68已经能够支持。

    7系列芯片组在SATA接口和PCIe插槽方面跟6系列保持了一致，而在超频方面的布局也未发生改变——Z系列可以支持超频而H系列则不能。所有的芯片组都将能支持HD Graphics核显，而像P67这样的屏蔽核显的芯片组将一去不复返了。

● 总结

    总的来说，Intel的Ivy Bridge处理器在采用22nm全新工艺后具有了更高的能耗比，Ivy Bridge的处理器部分得到一定程度优化，图形核心部分则得到全新的改变，相信在性能进一步提高60%后，Intel的融合处理器具有了更多跟显卡厂商叫板的底气。■<