ivy bridge

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ivy bridge为英特尔公司于2012年发布的第三代Core i系列处理器,代号Ivy Bridge,简称IVB。
中文名
ivy bridge
外文名
ivy bridge
发    布
2012年
酷睿处理器
第三代
性    能
支持三屏独立显示、USB 3.0
方    面
第三代酷睿处理器
有    关
DX11的支持
内    容
处理器、图形核心

ivy bridge第三代处理器

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2012年 4月24日,英特尔在北京召开第三代智能酷睿处理器Ivy Bridge发布会。首批处理器将包括一款移动版酷睿i7至尊版、六款全新智能酷睿i7处理器、六款酷睿i5处理器。与上一代Sandy Bridge相比,Ivy Bridge结合了22纳米与3D晶体管技术,在大幅度提高晶体管密度的同时,核芯显卡等部分性能甚至有了一倍以上的提升[1] 
据资料了解,Ivy Bridge处理器在应用程序上性能提高20%,在3D性能方面则提高了一倍,并且支持三屏独立显示、USB 3.0等技术。[2] 
根据英特尔官方网站上的描述,Ivy Bridge将会成为第三代酷睿处理器(the 3rd generation Intel Core processor),也就是说继续使用Core ix系列的命名方式。
32nm Sandy Bridge已经实现了处理器、图形核心、视频引擎的单芯片封装,其中图形核心拥有最多12个执行单元,支持DX10.1、OpenGL 2.1,性能可达当前Corei5/i3集显的1.5-2倍。 在此基础上,22nm Ivy Bridge会将原本的执行单元数量加4,达到16个,每一个执行单元的结构重新设计,自然会带来性能上的进一步跃进。此前还有消息称,Ivy Bridge会终于加入对DX11的支持。
目前的32纳米Sandy Bridge架构处理器是在2011年的1月5日正式推出的,所以对于未来的22纳米Ivy Bridge架构处理器,我们可以预期其将会在大概一年之后推出。另外基于Ivy Bridge架构的新一代桌面平台将会叫作Maho Bay,同时此平台对应的芯片组将会是Panther Point PCH。很自然的,对应桌面平台的还有一个Ivy Bridge移动平台。
Ivy-Bridge CPU 样品 Ivy-Bridge CPU 样品
未来处理器领域的整合趋势仍然相当明显,英特尔仍然会将图形核心整合到CPU内部,与其搭配的仍将是DMI总线芯片组,并且支持FDI功能,也就是Flexible Display Interface技术,此技术可以支持用户同时输出两屏或者三屏显示。英特尔承诺未来的Ivy Bridge将会拥有更佳的能效比,这当然首先是来自于更为先进的22纳米制造工艺,当然其他的优化也是能效提升的重要因素

ivy bridge规格

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处理器型号
制作工艺
总线类型
核心/线程
超线程
CPU插槽
适用类型
三级缓存
内存频率
图形核心
基准频率
加速频率
TDP
酷睿i7 3770K
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/8
LGA 1155
台式机
8MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
3.5GHz
3.9GHz
77W
酷睿i7 3770
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/8
LGA 1155
台式机
8MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
3.4GHz
3.9GHz
77W
酷睿i7 3770S
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/8
LGA 1155
台式机
8MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
3.1GHz
3.9GHz
65W
酷睿i7 3610QM
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/8
FCPGA988
笔记本
6MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
2.3GHz
3.3GHz
45W
酷睿i7 3820QM
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/8
FCBGA1224/988
笔记本
8MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
2.7GHz
3,7GHz
45W
酷睿i7 3920XM
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/8
FCPGA988
笔记本
8MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
2.9GHz
3.8GHz
55w
酷睿i5 3570K
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/4
LGA 1155
台式机
6MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 4000
3.4GHz
3.8GHz
77W
酷睿i5 3550
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/4
LGA 1155
台式机
6MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 2500
3.3GHz
3.7GHz
77W
酷睿i5 3450
22纳米
DMI总线 5.0GT/s
四核心
4/4
LGA 1155
台式机
6MB
DDR3 1600MHz
HD Graphic 2500
3.1GHz
3.5GHz
77W[4] 

ivy bridgeIVB不用换主板

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兼容是相互的,除了Intel7系列主板可以良好的兼容现有的SNB处理器外,现有的Intel6系列主板也可以通过升级BIOS来支持未来的Ivy Bridge处理器。这样做的好处是,在新品上市之后,用户可以选购价格更为实惠的6系列主板,帮助厂商清理6系列芯片库存。而现有的6系列主板用户也可以直接升级Ivy Brige处理器,减少主板开支。
兼容是把双刃剑,对用户而言,兼容可以减少升级平台的开始,更加具有性价比的产品。另一方面,兼容限制了厂商大刀阔斧的 去优化产品架构。同时由于AMD在高端市场的不够给力,让Intel放缓了产品更新速度。在兼容的背后,除了原生USB3.0和22nm工艺,我们看不到 更多IVB太多惊喜。

ivy bridge不足之处

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USB3.0有点OUT
Intel在最新的7系列主板中将原生提供对USB3.0,原生数量达到了4个。USB3.0接口提供了5Gbps带宽,理论上是USB2.0接口480Mbps接口的10倍。同时USB3.0提供了更大电流的支持,接驳移动硬盘不再需要辅助供电,同时给手机充电也更加快速。
Intel 3月正式发布了Light Peak技术,并定名为"Thunderbolt"(雷电)接口。Thunderbolt连接技术融合了PCI Express数据传输技术和DisplayPort显示技术,其中PCI Express用于数据传输,可以非常方便的进行任何类型设备扩展;DisplayPort用于显示,能同步传输1080p乃至超高清视频和最多八声道音频。无论是技术还是市场,"Thunderbolt"(雷电)接口显然都不够成熟,因此在7系列产品中,我们并没有看到"Thunderbolt"(雷电)接口的身影。
AMD是新技术的缔造者,却绝对算不上新技术的有力推广者,这一点我们从USB3.0的推广速度上就已经完全可以了 解。USB3.0规格早就不是什么新鲜产物了,并且早在半年前,AMD在A75主板上就原生提供了对USB3.0的支持。不得不说,Intel这次真的 OUT了。不过原生USB3.0还是有优势的,首先可以帮助主板厂商降低制造成本,同时进一步推广USB3.0的普及。
支持核显不给力
Ivy Bridge处理器延续了DMI + FDI总线设计,这也让Ivy Bridge可以良好的兼容Sandy Bridge平台。虽然还没有正式发布,但国外媒体和中国台湾媒体已经抢先拿到了酷睿i7 3770K处理器。
酷睿i7 3770K的核芯显卡由HD3000升级为HD4000,增加了处理单元的数量以及众多新特性,包括全面支持微软DirectX 11、第二代快速转码单元、OpenCL、多屏、无线显示技术等等。除此之外,如Intru3D、AVX等技术也完整保留,毫无削减。因此,HD4000 的提升是相当全面的。
酷睿i7 3770K处理器在图形性能方面进一步加强,在3DMark11中P模式下的成绩为5431,仍与主流中高端显卡有着明显的差距。其性能只能够满足高清播放和主流网络游戏的硬件需要,如果用户想要体验大型单机游戏显然还需要购买一块独立显卡。
Intel核芯显卡并非定位于游戏用户(这一点Intel自己也很清楚)。核芯显卡的作用在于,借助Lucid Virtu显示切换基础,用户可以根据性能选择合适的视频方案。玩游戏时,可以使用独立显卡;看视频或者办公时选择核芯显卡,在性能与功耗间达到平衡。核芯显卡的另一优势在于出色的视频编码能力,借助出色的架构和对硬件编码的支持,核芯显卡在视频转码过程中有着更为出色的表现,并且已经超越家用独立显卡。凭借这一点,核芯显卡更能吸引视频用户选购。
虽然独立显卡仍是高端游戏装机的必选设备,但在总量上,整合平台依旧占有半壁江山(甚至超过)。凭借不断的努 力,Intel核芯显卡正表现出来更为出色的性能。而面对老对手AMD,受限于显卡研发技术(AMD 收购ATi),核芯显卡仍在性能上与APU存在细微的差距。不过两者在产品定位了和销售理念上有着本质的差别,Intel注重节能以及视频编码,AMD则 定位入门游戏用户;定位的不同让两个平台尽量的减少了冲突区间。
超频或受影响
作为摩尔定律的创造者,Intel一直严格遵循着晶体管每隔18个月数量翻一番的,性能提升一倍的定律。在2010年,Intel率先展示了采用32nm工艺制造的酷睿i3 530处理器。在“18个月”后,Intel22nm制造工艺如期而至。
Ivy Bridge处理器采用了22nm制造工艺,并且采用了全新的3D晶体管制造。由此带来了相同性能下功耗的大幅下降,3770K的TDP仅为77W,而2600K则为 95W。
更为先进的制造工艺,让Intel Ivy Bridge拥有更为强劲的性能。根据测试表明Ivy Bridge相对于Sandy Bridge同频性能能够提升10%左右。其次,Ivy Bridge带来了更加强悍的内存控制器,现在的内存频率对于Ivy Bridge来说都将会是浮云,未来超频玩家将会在Ivy Bridge平台上以DDR3-2800MHz的内存频率起跳。最后,Ivy Bridge带来了拥有更高带宽的PCI-E 3.0规范,对于多路交火玩家来说将会避免带宽瓶颈的发生。
就有用户担心,CPU的温度与核心与顶盖的接触面积息息相关,制造工艺的提升将会缩小CPU的核心面积,这也就缩小了CPU核心与顶盖之间的接触面积,CPU温度控制反而不如现在的SNB了。

ivy bridge支持USB 3.0

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首次使用22纳米制程 首次使用22纳米制程
2012年初,Intel推出第三代酷睿处理器Ivy Bridge,制造工艺升级为22nm,芯片组也更新换代成Panther Point(按惯例将命名为7系列P77、H77)。该芯片组集成的两个EHCIUSB 2.0控制器总共支持14个USB 2.0接口,新加入的XHCIUSB 3.0控制器则共享其中四条通道,从而提供最多四个USB 3.0。
Ivy Bridge会使用新的22nm工艺制造,继续单芯片集成CPU处理器、GPU图形核心、IMC内存控制器、PCI-E控制器等众多模块,其中图形部分升级到下一代HD Graphics集成显卡(应该是第七代了),支持DirectX 11、OpenCL 1.1和增强的视频编码、解码、转码能力;内存部分仍支持双通道DDR3,频率最高升至1600MHz,特定型号甚至还支持ECC错误校验。
PCI-E方面不但继续有PCI-E 2.0 x4,还会首次迎来新一代的PCI-E 3.0标准规范,而且是完整的全速x16,因此独立显卡方面可搭配单路PCI-E 3.0 x16或者双路PCI-E 3.0 x8。PCI-E 3.0规范于2010年11月份最终制定完成,Intel终于准备开始率先吃螃蟹了,AMD、NVIDIA则暂时还都没有透露相关计划。
芯片组方面,Ivy Bridge处理器将重点搭配新一代Panther Point 7系列,仍是单芯片设计,但是也会在一定程度上兼容现有的6系列芯片组。当然了,要想享受新平台的新特性,7系列仍是必不可少的,比如三台显示器独立输出、原生集成USB 3.0控制器(四个接口)等等。
除此之外,7系列芯片组仍是两个SATA 6Gbps和四个SATA 3Gbps接口,PCI-E扩展也是PCI-E 2.0 x8,并没有升级到PCI-E 3.0,至于PCI仍需要第三方芯片支持。处理器和芯片组之间通过DMI总线互连,支持集显视频输出的还会有FDI总线。
在技术特性上,Ivy Bridge变化很小,vPro商业管理、Turbo Boost智能加速(动态频率)、Hyper-Threading超线程、AVX 1.0和AES指令集统统继承下来,只是主动管理技术会升级到AMT 8.0,还可能会加入一些新的AES指令。

ivy bridge3D晶体管结构

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自50多年前硅晶体管、半导体集成电路发明以来,3-D结构晶体管首次投入批量生产,这是2011年5月4日英特尔公司在总部位于美国加州圣克拉拉今天宣布的重大突破。这标志着,今后采用3D技术的CPU耗电量会减少一半。称为三栅极(Tri-Gate)的革命性3-D晶体管设计(英特尔曾在2002年首次披露),并于今年底投入批量投产研发代号Ivy Bridge的22纳米英特尔芯片。
其实,英特尔公司在2003年CEO贝瑞特访问中国在回答记者关于摩尔定律没有考虑功耗的增长问题时,就向记者透露过关于3维门技术的研发情况,在2008年记者去英特总部采访时也追问过贝瑞特相关进展,得到的是“3-5年内实现”,8年后的今天发布的这款3-D三栅极晶体管代表着从2-D平面晶体管结构的根本性转变。
目前所使用的所有半导体晶体管集成电路都是2D的,即半导体晶体只生在平面内,而3D晶体管却生长上3维中,不仅集成度提高,而且可以减少50%以上的漏电流,这样,在理论上所有半导体芯片今后可以减少一半的功耗。
英特尔公司总裁兼首席执行官欧德宁(Paul Otellini)表示:“英特尔的科学家和工程师通过采用3-D结构,再一次实现了晶体管的革命。随着我们把摩尔定律推进到新的领域,3-D结构将帮助我们打造令人惊叹且能改变世界的设备。”
与之前的32纳米平面晶体管相比,22纳米3-D三栅极晶体管在低电压下将性能提高了37%,而且只需消耗不到一半的电量,就能达到与32纳米芯片中2-D平面晶体管一样的性能。

ivy bridge改进电源管理

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配合新工艺,电源管理方面的改进其实非常多:
Ivy Bridge 电源管理 Ivy Bridge 电源管理
DDR I/O嵌入式电源门控,可在深度休眠状态完全关闭。
- 可配置的TDP和低功耗模式(后边详解)。
- S3电源状态设计优化,功耗进一步降低。
系统助手(原北桥)模块电压可以更低,能因此带来更深入的低压低功耗型号。
- 电源感知中断路由(PAIR):智能选择最佳核心来执行基于中断的优化模式。
- 在所有运行频率上优化电压,全程提供最佳能效。
可配置的TDP和低功耗模式
可配置TDP(热设计功耗)将是Ivy Bridge的一大特色,能让同一颗处理器拥有多个不同的TDP,追求性能的时候调高,看重功耗的时候降低,并且会根据运行时触发器进行动态转换,从而提供更大的性能/功耗选择空间。
有趣的是,AMD基于推土机
可配置的低功耗模式 可配置的低功耗模式
架构的下一代Opteron也会支持可配置TDP,但具体细节应该会有所不同。
低功耗模式则定义了特定型号的最低运行点。举个例子,现有处理器的低功耗模式频率可能是800MHz,Ivy Bridge则能进一步降低到600MHz。
针对上边两种技术,Intel都会提供相应的软件驱动,供用户自行调节。

ivy bridge图形性能

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Intel宣称,新一代HD Graphics将会带来图形和媒体的双重大规模进化,包括架构特性、微架构改进、功耗优化三大方面。
Ivy Bridge图形性能 Ivy Bridge图形性能
3D架构上终于要支持DX11了,当然也有硬件曲面细分,并增加了HS、DS两个可编程阶段和一个固定功能的曲面细分单元,此外还支持新的纹理压缩格式(BC6H/7)。 而且还支持计算着色器(ComputeShader)、SM 5.0。至于传说中的OpenGL并行计算,Intel并未明确提及。 微架构改进就是图形核心渲染和输出流程的变化,主要分为五个阶段。
Quick Sync Video视频转码引擎的性能将会更强,编码器格式支持更多、性能也会更好,适合喜欢编码、转码的朋友。
功耗方面,Intel宣称新的图形核心可在同等性能下降低一半的功耗,能耗未因此翻番;执行单元的Co-issue并行运算可以支持更多操作,同时每个单位面积的IPC更高,直接减少了漏电率;与三级缓存之间共享所需的功耗也会更低。
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