22nm來襲Intel Ivy Bridge處理器前瞻

32nm的Sandy Bridge處理器正如日中天，LGA 1155的Core i3/i5/i7正成為市場(chǎng)上處理器的主流。不過，Intel并未放慢發(fā)展的腳步，22nm處理器就快來了，那就是制造工藝升級(jí)后的下代處理器Ivy Bridge。Intel的Tick-Tock發(fā)展戰(zhàn)略要求，每?jī)赡晖瓿梢淮沃圃旃に嚭吞幚砥骷軜?gòu)的升級(jí)，而2011年正是Tick升級(jí)的年份，因此，處理器即將從32nm升級(jí)為22nm制造工藝，帶來了全新的更低功耗、更先進(jìn)制程的處理器。

全新3D晶體管架構(gòu)

四核心的Sandy Bridge處理器晶體管數(shù)量達(dá)到9.95億個(gè)，而22nm的Ivy Bridge處理器晶體管數(shù)量則突破10億個(gè)。晶體管數(shù)量的提升，離不開制造工藝的進(jìn)步，使得在幾乎相同或者更小的處理器面積上，有更高的晶體管密度，尤其是在整合核芯顯卡之后，先進(jìn)的制造工藝讓處理器有更大的空間來整合功能更加強(qiáng)勁的核芯顯卡。

Intel在Ivy Bridge處理器上除了將工藝制程升級(jí)為22nm外，內(nèi)部還采用了先進(jìn)的Tri-Gate 3D晶體管。Tri-Gate 3D晶體管機(jī)構(gòu)技術(shù)提高了晶體管的密度，使得單位面積內(nèi)晶體管數(shù)量大大提升，這樣，以前因?yàn)樘幚砥髅娣e限制而無法實(shí)現(xiàn)的更高性能和更多功能，在新的制造工藝下成為可能。此外，在全新的3D架構(gòu)之下，Intel能夠顯著地提升供電效率、降低能耗，在提供同等性能的情況下，3D晶體管相較傳統(tǒng)2D架構(gòu)，功耗降低一半。新的接口極大地減少了漏電率。與之前的32nm 2D晶體管相比，22nm 3D三柵極晶體管可以在大量增加晶體管的同時(shí)有效控制芯片的體積，同時(shí)在低電壓下可將性能提高37%。

小結(jié)

傳統(tǒng)的2D型晶體管已經(jīng)嚴(yán)重制約了摩爾定律的進(jìn)步與發(fā)展，而3D架構(gòu)晶體管將摩爾定律帶入新的時(shí)代，也給市場(chǎng)帶來更低功耗，更高性能的處理器產(chǎn)品。尤其是在整合核芯顯卡之后，處理器晶體管數(shù)量急劇增加，22nm 3D晶體管的出現(xiàn)，讓Intel有更大的處理器空間來整合性能更強(qiáng)大的核芯顯卡。

Ivy Bridge架構(gòu)無升級(jí)

由于2011年是Intel的“Tick”年，因此Ivy Bridge的架構(gòu)并沒有明顯的升級(jí)，也可以將處理器部分看作是22nm的Sandy Bridge。Ivy Bridge處理器架構(gòu)仍由集成處理核心、三級(jí)緩存、圖形核心、內(nèi)存控制器、顯示控制器、顯示接口、PCI-E I/O控制器、DMI總線控制器等眾多模塊整合而成。Intel的Tubro Boost技術(shù)，在Ivy Bridge處理器上仍然為2.0版本，和Sandy Bridge完全相同。

盡管處理器架構(gòu)沒有升級(jí)，但是Ivy Bridge處理器借助先進(jìn)的22nm制造工藝，功耗更低。值得一提的是，處理器內(nèi)部的PCI-E I/O控制器升級(jí)為PCI-E 3.0，數(shù)據(jù)帶寬提升到8GT/s，這樣也為Intel搭載更快的核芯顯卡提供了數(shù)據(jù)帶寬的保證。另外，由于Ivy Bridge仍然采用LGA 1155插槽，使得用戶在升級(jí)Ivy Bridge處理器后，現(xiàn)有平臺(tái)能夠平穩(wěn)過渡。據(jù)悉，現(xiàn)有的Z68/P67/H67主板通過升級(jí)BIOS，就能夠完美地支持Ivy Bridge處理器。現(xiàn)有主板仍然可以支持新平臺(tái)的處理器，無疑為用戶節(jié)省了不少投資。

核芯顯卡性能提升

接下來我們來看看Ivy Bridge最大的升級(jí)部分，那就是核芯顯卡了。盡管Sandy Bridge處理器的核芯顯卡性能已經(jīng)相較Intel之前的GMA系列整合顯卡提升不少，不過仍然和AMD APU處理器整合的GPU性能有較大的差距，因此，在Ivy Bridge上，Intel整合了支持DX11的核芯顯卡。值得一提的是，在GPU運(yùn)算方面，Intel之前的整合核芯顯卡不能支持通用計(jì)算，而這一切在Ivy Bridge上有了新的開始，Ivy Bridge可以支持DirectCompute 11以及OpenCL 1.1這兩種GPU并行計(jì)算API，CPU和GPU真正可以做到通用計(jì)算加速了。

Sandy Bridge內(nèi)置GPU擁有12條渲染管線，Ivy Bridge升級(jí)到了16條，增加了1/3，加上DX11的支持，再加上更高的頻率，預(yù)計(jì)性能提升幅度將會(huì)更高。在Sandy Bridge上，HD3000是12條管線，而HD2000只有6條。Ivy Bridge的整合核芯顯卡同樣擁有兩個(gè)版本，完整版是16條，低端版也僅有6條，性能提升就不明顯了。此外，Ivy Bridge內(nèi)置的GPU可以支持三屏輸出，這也是整合顯卡首次支持三屏顯示技術(shù)。

7系列主板支持

每次Intel處理器升級(jí)，伴隨的就是芯片組的升級(jí)換代。盡管前面提到6系列主板可以通過BIOS升級(jí)來支持Ivy Bridge處理器，但I(xiàn)ntel還是推出了全新的7系列主板，分別為Z77、Z75和H77三款。這三款主板芯片組的差別并不太大，其中H77不支持超頻，PCI-E通道不能拆分（不支持雙顯卡SLI/CF），Z75只支持雙卡互聯(lián)不支持三卡，不支持混合硬盤技術(shù)，Z77定位最高端，所有功能都支持，支持8+4+4這種三卡互聯(lián)方案。此外，7系列芯片組全面支持原生SATA 6Gbps、USB 3.0和PCI-E 3.0，為PC提供更強(qiáng)大的I/O性能。

如果使用現(xiàn)有6系列主板來搭配Ivy Bridge處理器，則沒有原生的USB 3.0和PCI-E 3.0，同時(shí)，也不能支持三屏顯示輸出。

Ivy Bridge性能表現(xiàn)

由于Ivy Bridge并沒有正式推出，目前所有的測(cè)試均基于一顆雙核四核心工程樣品，并且核心頻率僅為2.3GHz。從測(cè)試結(jié)果來看，由于沒有架構(gòu)的根本性變化，在同頻率下，處理器性能和上代處理器Sandy Bridge相比提升并不明顯，而且由于主板支持的原因，Ivy Bridge中的集顯也無法測(cè)試。因此，關(guān)于游戲的測(cè)試，只是衡量處理器性能的一個(gè)參數(shù)。總體來說，Ivy Bridge并不是一款革命性的產(chǎn)品，它的主要意義仍是提升制造工藝，準(zhǔn)備為下一代架構(gòu)的更新做準(zhǔn)備，Intel帶來了3D晶體管技術(shù)和原生USB 3.0支持，也正是為下代產(chǎn)品做出一個(gè)鋪墊。

22nm的意義

從測(cè)試結(jié)果來看，未免讓人有些失望，不過這僅僅是在2.3GHz下的測(cè)試結(jié)果，并且目前Ivy Bridge也僅僅是一顆工程樣品，相信正式版本推出時(shí)，Ivy Bridge能夠發(fā)揮先進(jìn)制造工藝的優(yōu)勢(shì)，提升處理器的頻率。此外，我們前面也提到過，Ivy Bridge并非一個(gè)革命性的產(chǎn)品，而是Intel向22nm過渡的產(chǎn)品，它和Sandy Bridge相比處理器架構(gòu)并沒有升級(jí)，22nm的意義，在于未來能夠?qū)⑻幚砥黝l率推向更高的高峰，在相同的功耗/發(fā)熱下實(shí)現(xiàn)更高的頻率，并且提供性能更強(qiáng)大，功能更齊全的核芯顯卡。

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