晶體管也玩立體化 Intel Ivy Bridge前景樂(lè)觀

今年年初，Intel正式發(fā)布了SandyBridge架構(gòu)，從筆記本、臺(tái)式機(jī)到服務(wù)器都一應(yīng)俱全，幾個(gè)月內(nèi)SnB大潮就已經(jīng)席卷了整個(gè)市場(chǎng)。如今在桌面平臺(tái)方面，已經(jīng)更新到第二代Z68等芯片組了，推陳出新速度非常之快。

然而今年的處理器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，三季度AMD的推土機(jī)平臺(tái)就要上市，之前的Llano架構(gòu)APU就很受關(guān)注，其整合的顯示核心性能超越了Intel同類(lèi)產(chǎn)品，功耗方面也得到了很好的控制。因此推土機(jī)平臺(tái)更加值得期待。

不過(guò)作為業(yè)界老大的Intel自然也有自己的對(duì)策，接連拋出了SandyBridge-E和IvyBridge，用以對(duì)抗AMD推土機(jī)。

SandyBridge-E可以看做是SnB的增強(qiáng)版本，擁有更大容量的三級(jí)緩存，支持四通道DDR3內(nèi)存和更高頻率和雙路全速PCI-E2.0x16顯卡并聯(lián)，超頻不錯(cuò)，存儲(chǔ)方面也非常靈活性，支持多達(dá)十四個(gè)SATA接口，其中十個(gè)支持SATA6Gbps、八個(gè)支持SAS。

而IvyBridge則是Intel的下一代平臺(tái)，它將3D晶體管引入了CPU之中，也是首款采用3D晶體管的產(chǎn)品。接下來(lái)就讓我們來(lái)具體了解一下IvyBridge吧。

IvyBridge平臺(tái)性能強(qiáng)大

IvyBridge處理器采用22nm新工藝制造，在內(nèi)核架構(gòu)上與32nmSandyBridge沒(méi)有太大變化，只是一些細(xì)節(jié)上的增強(qiáng)和完善，比如支持PCI-E3.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，內(nèi)存支持1.5VDDR3-1600。

IvyBridge處理器仍將由處理核心、三級(jí)緩存、圖形核心、內(nèi)存控制器、系統(tǒng)助手、顯示控制器、顯示接口、PCI-EI/O控制器、DMI總線控制器等眾多模塊整合而成。

IvyBridge處理器擁有8MB三級(jí)緩存、超線程技術(shù)、TurboBoost2.0動(dòng)態(tài)加速技術(shù)、LLCCPU/GPU緩存共享、改進(jìn)的AVX/AES-NI指令集、電源感應(yīng)中斷路由節(jié)能與性能提升技術(shù)、DDR電源柵極內(nèi)存待機(jī)節(jié)能技術(shù)、PCI-E3.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、第七代圖形核心(6/16個(gè)執(zhí)行單元并支持EU電源柵極待機(jī)節(jié)能)、三屏獨(dú)立輸出、eDP(嵌入式DisplayPort)輸出接口、PECI3.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

IvyBridge整合的圖形核心是Intel的第七代產(chǎn)品，EU執(zhí)行單元數(shù)量最多增至16個(gè)，3D方面支持DirectX11、OpenGL3.1、OpenCL1.1。

多媒體方面Intel表示，IvyBridge的QuickSync技術(shù)可組建的端到端(EndtoEnd)的高畫(huà)質(zhì)會(huì)議方案。也就是說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)高畫(huà)質(zhì)的實(shí)時(shí)編碼，這一點(diǎn)Intel在IDF上就曾經(jīng)做過(guò)演示，非常值得期待。

22nm的3D晶體管首次亮相

從規(guī)格方面來(lái)看，IvyBridge與當(dāng)前的SandyBridge區(qū)別不是很大，基本就是新技術(shù)的加入與增強(qiáng)，而22nm的3D晶體管則是首次應(yīng)用到處理器當(dāng)中。

IvyBridge是首款使用3DTri-Gate晶體管的量產(chǎn)芯片。3D晶體管和2D平面晶體管有本質(zhì)性的區(qū)別，它不只可以用在電腦、手機(jī)和消費(fèi)電子產(chǎn)品上，還可以用在汽車(chē)、宇宙飛船、家用電器、醫(yī)療設(shè)備和其它多種產(chǎn)品中。

3DTri-Gate晶體管是什么原理呢?簡(jiǎn)單的說(shuō)就是立體化。傳統(tǒng)晶體管是2D布局，類(lèi)似于平房住戶(hù)，居住的人數(shù)非常有限，而工藝的進(jìn)步則是在有限的空間內(nèi)壓縮面積而已，這樣的形式已經(jīng)出現(xiàn)了瓶頸。3D晶體管就相當(dāng)于樓房，居住面積立體化，大大節(jié)省了空間，是當(dāng)前晶體管數(shù)量激增后一個(gè)更好的解決方案。

3-DTri-Gate使用一個(gè)非常薄的三維硅鰭片取代了傳統(tǒng)二維晶體管上的平面柵極，形象地說(shuō)就是從硅基底上站了起來(lái)。硅鰭片的三個(gè)面都安排了一個(gè)柵極，其中兩側(cè)各一個(gè)、頂面一個(gè)，用于輔助電流控制，而2-D二維晶體管只在頂部有一個(gè)。由于這些硅鰭片都是垂直的，晶體管可以更加緊密地靠在一起，從而大大提高晶體管密度。

通過(guò)使用3D晶體管，芯片可以在低電壓和低泄露下運(yùn)行，從而使性能和能耗取得大幅改進(jìn)。在低電壓條件下，22納米的3-DTri-Gate晶體管比英特爾32納米平面晶體管性能提高37%。這意味著它能用在許多小的手持設(shè)備中。另外，在相同的性能條件下，新的晶體管耗電不及2D平板晶體管、32納米芯片的一半。

據(jù)Intel方面透露，22納米的芯片性能比現(xiàn)在的32納米芯片更高。為了擴(kuò)大制程技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，趕上移動(dòng)競(jìng)賽，上個(gè)月英特爾將2011年資本開(kāi)支提高到102億美元，原定數(shù)額為90億美元，目的是落實(shí)12納米制程的開(kāi)發(fā)。

目前，Intel的IvyBridge還未進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn)，但I(xiàn)ntel也表示IvyBridge可能會(huì)提前發(fā)布，目的在于對(duì)抗即將上市的推土機(jī)。從產(chǎn)品技術(shù)方面來(lái)看，IvyBridge并沒(méi)有過(guò)多出彩的地方，僅僅是SandyBridge的升級(jí)版本;而從工藝角度講，IvyBridge所基于22nm的3-DTri-Gate晶體管則是首次應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品中，也是晶體管發(fā)展的一場(chǎng)革命。不過(guò)從當(dāng)前的一些資料來(lái)看，IvyBridge工程樣板的測(cè)試中功耗表現(xiàn)并不突出，看來(lái)還需要進(jìn)一步優(yōu)化。

而至截稿之前的最新消息顯示，Intel將于2012年3月份到4月份期間正式推出下一代SocketLGA1155插槽22納米IvyBridge處理器，并且在最新的Roadmap中已有顯示。推土機(jī)性能到底如何，IvyBridge能否提前到來(lái)，讓我們拭目以待吧!