解析英特尔第三代酷睿处理器及芯片组

从第一代酷睿处理器到现在，英特尔带给我们一系列在性能和功耗表现上都极为优秀的处理器。随着时间发展以及Tick-Tock战略的演进，英特尔就像一台精密的机器，按部就班地向前发展。2012年，我们将迎来代号为Ivy Bridge的全新一代酷睿处理器。这一代酷睿处理器有什么特点？产品的规格又有什么特别之处？随着上市日的临近，Ivy Bridge身上的迷雾也正一层一层被揭开……

前不久，英特尔公布了自己的财报。2011年第四财季，英特尔营收高达139亿美元，净利润也达到了34亿美元之多。在2011年交出一份优秀答卷后，2012年的英特尔又会带给我们什么惊喜呢？ 没错，可能你已经猜到了，这就是强大的Ivy Bridge——新一代酷睿处理器。相比前几代产品，Ivy Bridge通过全新的HKMG 22nm 3D工艺、HD Graphics 4000图形核心以及7系列芯片组，再次将x86处理器的性能提升到了一个新高峰。

制程改进带来的性能跃进

在英特尔的Tick-Tock战略中，Ivy Bridge属于Tick部分。相比架构改进、制程不变的Tock，Tick部分主要是制程全面进化，架构则基本维持不变。换句话来说，Ivy Bridge和上代Sandy Bridge在CPU核心方面没有太大区别。虽然核心架构没有改变，但是英特尔还是为我们带来了诸多新特性。比如全新的22nmHKMG工艺以及3D晶体管的联合使用，这使得芯片面积更小，功耗更低，单位面积可以容纳更多的晶体管。

Ivy Bridge属于英特尔发展步伐中的Tick部分

在22nm工艺中，英特尔同时采用了高介电常数Hi-K和金属栅极(Metal Gate)两种技术，简称就是HKMG。简单来说，高介电常数在不改变原有材料厚度的情况下，可以有效改善晶体管内部的漏电电流问题，使得晶体管在进一步缩小的情况下依旧对电流保有一定的阻断能力。英特尔高介电常数的材料主要是稀有金属铪，不过铪金属和传统的栅极材料存在一定的兼容性问题，因此英特尔干脆使用了全新的金属电极替换了原有的多晶硅材料。也正是通过这两种技术的联合应用，英特尔得到了漏电低、电子迁移率高的优秀晶体管。

Ivy Bridge系统架构和细节说明

除了HKMG材料的引入外，3D晶体管也在Ivy Bridge上崭露头角。3D晶体管主要是用于解决金属栅极无法有效沉积在越来越小的晶体管上而研发的，它巧妙地将晶体管的漏极和源级从传统的“平躺”状态变成“站立”状态，这样一来不但能有效控制制造成本，还能获得相当优秀的工作性能，比如低电压即可轻松驱动，漏电降低带来了更低功耗，能够承受更大的电流等。

总的来说，英特尔这次应用的全新工艺，带来了功耗更低、性能更强的产品。Ivy Bridge家族中四核心处理器的高功耗不超过77W，相比上代95W的大功耗至少降低了19%。双核心产品的功耗也下降到了55W，而英特尔还计划推出45W和35W的版本以适应不同的消费者。在频率方面，Ivy Bridge高频率目前也达到了3.5GHz，和上代Core i7 2700K处于相同水平。

Ivy Bridge处理器依旧采用了LGA 1155接口，和上代的Sandy Bridge相同，上代Z68等6系列芯片组可以直接支持Ivy Bridge处理器。不过主板兼容性方面依旧需要厂商确认，除了BIOS更新之外，可能在电路上也需要做出一些调整。

根据英特尔路线图，2012年第二季度Ivy Bridge就将正式上市。

PCI-E支持方面，英特尔的官方路线图并未说明是否可以支持PCI-E 3.0，但根据目前的情况来看，之前LGA 2011接口的Core i7 3960X等处理器都可以支持PCI-E 3.0，说明英特尔对PCI-E 3.0的研发和应用已经很成熟，因此Ivy Bridge支持PCI-E 3.0基本是板上钉钉的事。Ivy Bridge支持16条PCI-E通道，支持拆分成2×8条以组建双显卡系统(需要芯片组支持)。

其他方面，Ivy Bridge继承了源自Sandy Bridge的英特尔Tubro Boost 2.0技术，自动调整频率以获得更高性能；还有全新的增强型AVX指令集加入。在内存通道方面，Ivy Bridge支持双通道DDR3 1600内存。相比AMD处理器高支持双通道DDR3 2133的惊人规格，Ivy Bridge似乎在内存支持方面较为落后。不过英特尔的内存控制器在延迟、带宽以及实际测试方面有相当不错的表现，这部分可能在正式产品上市后还会有进一步的调整。