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現在還沒(méi)有遇到需要改變計算法則的瓶頸，但全新的3D晶體管確實(shí)可以在有限的物理空間放置更多晶體管，為什么需要這樣？因為3D晶體管可以提高性能、降低功耗、節省單個(gè)晶體管成本。這樣用戶(hù)花同樣甚至更少的錢(qián)，可以買(mǎi)到更強性能的CPU。▲32nm二維晶體管和22nm 3D晶體管對比CPU功耗是重要原因。處理器的主要原料為二氧化硅，而如何能夠將二氧化硅轉化為昂貴的晶圓，其中存在著(zhù)許多復雜的工藝。而當晶體管的體積原來(lái)越小，新的問(wèn)題出現了——在應變硅、高K金屬柵極都已經(jīng)完成自己的使命之后，晶體管的漏電問(wèn)題已經(jīng)越來(lái)越嚴重，已經(jīng)超出了功耗允許的范圍。于是，3D晶體管技術(shù)出現了，3D Tri-Gate晶體管架構能夠有效提高單位面積內的晶體管數量。▲傳統二維晶體管，漏電越來(lái)越嚴重3D晶體管用一個(gè)薄得不可思議的三維硅鰭片取代了傳統二維晶體管上的平面柵極硅鰭片的三個(gè)面都安排了一個(gè)柵極，其中兩側各一個(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。這種設計可以在晶體管開(kāi)啟狀態(tài)(高性能負載)時(shí)通過(guò)盡可能多的電流，同時(shí)在晶體管關(guān)閉狀態(tài)(節能)將電流降至幾乎為零，而且能在兩種狀態(tài)之間極速切換。▲3D晶體管這種設計可以在晶體管開(kāi)啟狀態(tài)(高性能負載)時(shí)通過(guò)盡可能多的電流，同時(shí)在晶體管關(guān)閉狀態(tài)(節能)將電流降至幾乎為零，而且能在兩種狀態(tài)之間極速切換。IVB處理器用3D晶體管，從工藝上大幅降低了功耗，增強了IVB處理器的性能功耗比。ivb處理器家族及上市時(shí)間Ivy Bridge處理器依然和上代一樣，分為i3/i5/i7，但是因為產(chǎn)能和市場(chǎng)策略，首批上市桌面級處理器更多的是酷睿i7。▲第三代 Intel 智能酷睿處理器規格概覽從這張圖可以看到，IVB在i5和i7部分依然是4核心8線(xiàn)程，i3依然是2核心4線(xiàn)程。核芯顯卡分為兩種：HD 2500和HD4000，全部支持DirectX 11。i7全部用HD4000，i3/i5則是依型號配不同的核芯顯卡。IVB核芯顯卡的新改變是開(kāi)始支持DirectX11。第三代英特爾智能酷睿新處理器及芯片組型號移動(dòng)端CPU移動(dòng)端芯片組桌面端CPU桌面端芯片組i7-3920XMi7-3820QMi7-3720QMi7-3612QMi7-3610QMHM77UM77HM76HM75i7-3770Ki7-3770i7-3770T（低功耗）i7-3770S（低功耗）i5-3570Ki5-3550i5-3450i5-3550S（低功耗）i5-3450S（低功耗）Z77Z75H77B75Ivy Bridge新品方便，移動(dòng)端有5款新CPU合4款新芯片組，桌面端則有4款i7及5款i5，芯片組也是4款。而說(shuō)到上市時(shí)間，桌面端4月先發(fā)布的是i7，到5月20-6月9號之間可能再發(fā)布Ivy Bridge雙核。所以市場(chǎng)上2代（SNB）和3代智能酷睿（IVB）會(huì )共存一段時(shí)間，預計2012下半年也不會(huì )完全取代，最多一半一半。而移動(dòng)端暫時(shí)沒(méi)有i3新品，新的i5和i7會(huì )同時(shí)上市，都以雙核為主，只有i7有四核。而在入門(mén)處理器方面，Intel預計2012年不會(huì )做Ivy Bridge架構的賽揚、奔騰，所以2012年市場(chǎng)上重合度比較高的是snb和ivb兩種架構的酷睿i3/i5/i7。造成這種現象的主要原因是22nm的產(chǎn)能問(wèn)題。Intel當然愿意立刻轉到22nm，這樣同樣大小的晶圓可以制造更多的CPU，但是現實(shí)的情況是全新的22nm產(chǎn)能和良品率肯定不及成熟的32nm。不過(guò)這樣也可能有好處：消費者的選擇更多。變與不變 架構方面的改進(jìn)盡管更多的是22nm及3D晶體管上的改進(jìn)，Ivy Bridge還是在很多方面做了增強。比如商業(yè)系統更注重的數字隨機發(fā)生器等等，而對普通消費者來(lái)說(shuō)，更實(shí)際的功能增強也是有的▲IVB在架構上有改變22nm Ivy Bridge處理器被譽(yù)為第三代酷睿，其中整合的GPU芯片由原來(lái)的HD2000/3000升級到了2500/4000，性能更為出色。在指令集方面也有一定的變化，同時(shí)增加了對于PCI-E 3.0，USB3.0的原生支持。▲IVB和SNB的相同之處全新一代英特爾酷睿處理器最大的改變在于使用了22nm工藝，這是與上一代產(chǎn)品最大差別的地方。其他諸如環(huán)形總線(xiàn)、共享LLC、整合GPU以及向下兼容性都是上一代產(chǎn)品中所具備的。▲IVB全新設計的部分IvyBridge作為新一代的產(chǎn)品，主要是在功能上提供了改進(jìn)和提升。比如核芯顯卡，從原有的HD2000/3000升級到了2500/4000，增加了對于主流DX11的支持。其次就是引入了ISA指令集，在原有AVX指令集的基礎上進(jìn)行了擴展。接下來(lái)是安全和能耗管理方面的內容，保證了更低的、動(dòng)態(tài)的TDP模式。最后是使用超低電壓版的內存，進(jìn)一步降低系統功耗。變化最大的是核芯顯卡說(shuō)到核芯顯卡，我們要先對比下SNB和IVB。SNB平臺的GPU配置分別擁有6個(gè)EU處理單元 (processors/execution 單元) 的GT1，即HD2000；擁有12個(gè)EU處理單元的是GT2，即HD3000。到了IVB時(shí)代，GT1變成HD2500，GT2變成HD4000。得益于22nm制程技術(shù)，IVB在更小的面積上采用更多的晶體管數量，下圖是我們以四核為模板的一個(gè)芯片剖面圖，有四個(gè)核，左邊是核芯顯卡。融合的是英特爾核芯顯卡4000，整個(gè)芯片的晶體管數是14億，面積是160平方毫米，核心面積縮小了1/4。▲IVB四核芯片剖面圖核芯顯卡部分提升最明顯的就是媒體部分，特別是高清視頻轉碼。IVB在SNB時(shí)代已經(jīng)非常強大的轉碼部分，最高提升了一倍的速率。在無(wú)線(xiàn)技術(shù)部分英特爾增加了高寬帶的英特爾技術(shù)和USB3.0等應用。▲IVB時(shí)代，WiDi已經(jīng)不再是移動(dòng)設備專(zhuān)利AVX2指令集的作用介紹AVX指令集之前，先要引入一個(gè)向量的概念。所謂向量，就是多個(gè)標量的組合，通常意味著(zhù)SIMD（單指令多數據），就是一個(gè)指令同時(shí)對多個(gè)數據進(jìn)行處理，達到很大的吞吐量。早在1996年，Intel就在X86架構上應用了MMX（多媒體擴展）指令集，那時(shí)候還僅僅是64位向量。到了1999年，SSE（流式SIMD擴展）指令集出現了，這時(shí)候的向量提升到了128位。Sandy Bridge的AVX將向量化寬度擴展到了256位，原有的16個(gè)128位XMM寄存器擴充為256位的YMM寄存器，可以同時(shí)處理8個(gè)單精度浮點(diǎn)數和4個(gè)雙精度浮點(diǎn)數。換句話(huà)說(shuō)，Sandy Bridge的浮點(diǎn)吞吐能力可以達到前代的兩倍。不過(guò)AVX的256位向量還僅僅能夠支持浮點(diǎn)運算，但它可以應用128位的SIMD整數和SIMD浮點(diǎn)路徑。到了AVX2指令集，就可以支持256位整數矢量操作了。它由Sandy Bridge架構上的第一代AVX指令集擴展增強而來(lái)，為絕大多數128位SIMD整數指令帶來(lái)了256位數值處理能力，同時(shí)繼續遵循AVX的編程模式。▲AVX2中的新指令▲AVX2的優(yōu)點(diǎn)對于普通用戶(hù)來(lái)說(shuō)，AVX2指令集的優(yōu)點(diǎn)是增強了視頻轉碼等應用的速度，讓IVB比上一代SNB更加快捷。7系芯片組及兼容性介紹沒(méi)有嶄新的架構并不妨礙芯片組上的創(chuàng )新，大家期待已久的Intel平臺原生USB 3.0終于在7系芯片組上得到支持，而3連屏顯示，Thunderbolt等功能是全新加入。▲左側是7系主板新功能，右側是6系芯片組已具備的功能▲主板兼容性主板兼容性方面，簡(jiǎn)單說(shuō)就是6系和7系主板都能同時(shí)支持SNB和IVB，但是要用新功能，還是要IVB搭配新7系主板才行。測試平臺和i7 3770K實(shí)物圖由于i7 3770K采用LGA1155接口，市面上的新舊芯片組都可以兼容。而從外觀(guān)上，也很難區分上代的SNB和新的IVB處理器。▲外形相似：左側的SNB和右側的IVB▲處理器背面對比▲CPU-Z截圖i7 3770K主頻3.5GHz，4核心8線(xiàn)程，同樣支持睿頻2.0、快速同步等，8M三級緩存，，采用22nm制程，TDP為77W。測試平臺方面，主要采用i7 3770K搭配英特爾DZ77GA-70K主板，對比的SNB處理器為i7 2600K。其實(shí)從頻率上來(lái)說(shuō)，同為3.5GHz主頻的i7 2770K更適合用來(lái)對比，但市面上較少，Intel也未送測，對比i7 2600K更具參考價(jià)值。測試平臺信息CPUIntel I7 3770K/ i7 2600K主板英特爾DZ77GA-70K內存海盜船VengeanceLP DDR3 1600 8GB硬盤(pán)Seagate 7200.12 500GB顯卡公版Radeon HD7970 (925/5500Mhz)電源振華白金冰蝶850W系統軟件Windows 7 SP1 （X64_CHS）Intel原廠(chǎng)Z77主板介紹本次測試采用的是Intel原廠(chǎng)主板DZ77GA-70K，標志性的骷髏頭表明這是一款針對高端玩家主板。主板支持采用10+2項供電，支持LGA 1155接口處理器，提供4條內存插槽，雙顯卡插槽支持SLI。▲Intel原廠(chǎng)Z77主板 骷髏頭下是7系PCH芯片組▲PCH▲4內存插槽，支持雙通道▲左右4個(gè)SATA口支持3.0規格▲原聲USB 3.0是重點(diǎn)PC也用無(wú)線(xiàn)顯示 WiDi進(jìn)軍PC平臺Intel的IVB和7系芯片組都有一個(gè)重要的趨勢，就是更多的考慮應用，將更大的經(jīng)歷用在增強用戶(hù)體驗上。比如這次就把筆記本上的WiDi技術(shù)引入到PC平臺。WiDi的重要功能就是無(wú)線(xiàn)傳輸影音等，搭配WiDi適配器或者內置WiDi的電視，可以把電腦上的視頻或者其他應用分享到大屏幕上。▲搭配Z77主板的迅馳無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡▲無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡天線(xiàn)熟悉WiDi的朋友都知道，這種無(wú)線(xiàn)顯示必須通過(guò)Intel原廠(chǎng)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡來(lái)進(jìn)行。但是Intel解釋說(shuō)主要是因為測試時(shí)間和穩定性方面的限制，目前只能保證自家的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡上可以用WiDi，但未來(lái)方向是放開(kāi)限制。理論性能測試：3DMark11\Vantage▲3DMark 11領(lǐng)先幅度不大▲CPU子項領(lǐng)先約14%▲3DMark Vantage領(lǐng)先幅度開(kāi)始增大，約9%▲CPU子項和3DMark 11相同，也是領(lǐng)先約14%運算性能測試：Wprime \ SuperPI▲單線(xiàn)程Super PiwPrime是一款多線(xiàn)程計算測試工具，測試多核心處理器比Super Pi更準確。與SuperPI的單線(xiàn)程運算不同的的是，wPrime在打開(kāi)一個(gè)軟件界面下，可以支持多個(gè)核心的處理器運算。▲wPrime▲wPrime領(lǐng)先幅度明顯壓縮\轉碼\特效渲染測試▲傳統壓縮軟件Winrar測試，相差不大由于全新的AVX2指令集的加入，i7 3770K的視頻轉碼速度有了很大提升，領(lǐng)先了14%左右。和Intel在IDF上宣稱(chēng)的最快領(lǐng)先一倍有差距，可能是因為視頻大小和格式有差別。▲轉碼領(lǐng)先14%左右▲CineBench 10.5提升10%左右游戲測試：戰地3/孤島危機2新的游戲大作對核心數和主頻都較為敏感，但如果二者都相近，就可能差別很小。再遇到老游戲呢，可能就和下面的孤島危機2測試一樣，沒(méi)有差別……▲最新的戰地3 差別不大▲孤島危機2幀數相同游戲測試：塵埃3/孤島驚魂2/星際2▲塵埃3提升8%左右▲孤島驚魂2差別不大▲星際2測試星際爭霸2是一款DX9游戲，但是游戲的操作性和對CPU主頻敏感程度更強，可能因為主頻相近，i7 3770K提升10幀以上，提升幅度9%左右，還算不錯。真降了 功耗測試22nm 3D晶體管帶來(lái)怎樣的功耗改進(jìn)？進(jìn)步能有多大？一起看看功耗對比測試。▲閑置功耗相同▲滿(mǎn)載功耗 i7-3770K主機降低了16%左右總結：增強應用體驗是方向隨著(zhù)消費水平的提高，價(jià)格在決定購買(mǎi)中的影響越來(lái)越小，越來(lái)越多的人開(kāi)始注重體驗?；?000塊買(mǎi)手機同時(shí)又只花3500買(mǎi)筆記本，很可能是因為手機的用戶(hù)體驗做的好。而買(mǎi)i7 3770K的用戶(hù)肯定也是因為它的體驗遠強于奔騰等入門(mén)級，這部分人也越來(lái)越注重使用上的感受。而隨著(zhù)睿頻技術(shù)的成熟，即便購買(mǎi)i7 3770K的用戶(hù)，也很可能只是拿回去用睿頻自動(dòng)超頻，Intel減少了傳統的繁雜的超頻過(guò)程，增強了超頻愛(ài)好者的體驗。但Intel用了很多方式來(lái)增強Ivy Bridge平臺的用戶(hù)體驗，不說(shuō)原生的USB3.0應用，只說(shuō)把WiDi搬到PC平臺，就增強了用戶(hù)的娛樂(lè )體驗。▲PC也用上WiDi，更輕松的分享大屏幕而在Ivy Bridge的PC平臺上，Intel也融合進(jìn)來(lái)之前筆記本上的功能：加入Rapid Start快速開(kāi)機技術(shù)，讓用戶(hù)開(kāi)機更省時(shí)間；加入Smart connect智能互聯(lián)技術(shù)，讓PC也可以實(shí)現后臺收發(fā)郵件等；還有srt智能響應技術(shù)，讓SSD做大容量硬盤(pán)的緩存，兼顧速度與容量，這項技術(shù)在超極本上也有類(lèi)似。為什么？Intel注意到了用戶(hù)需求的改變。既然價(jià)格已經(jīng)不是那么重要，傳統的應用比如辦公應用可能不會(huì )有太大差別，sysmark可能差別不大，但影音游戲、無(wú)線(xiàn)互聯(lián)等、功耗溫度控制等是Intel在Ivy Bridge上大幅改進(jìn)、增強消費者體驗的部分。比如游戲部分，HD4000運行F1 2011時(shí)，已經(jīng)可以看到復雜的天氣效果、增強的煙塵和車(chē)輪印記等。而在之前這是不能想象的，現在核芯顯卡已經(jīng)可以做到。▲Ivy Bridge增強游戲體驗Intel在技術(shù)方面是絕對的領(lǐng)先者，也是絕對的創(chuàng )新者。新技術(shù)的發(fā)展，讓許多夢(mèng)想成為現實(shí)，但也造成過(guò)度競爭導致的低利潤。Intel決定改變，首先推出了極度創(chuàng )新的超極本，現在在PC上融合了更多創(chuàng )新技術(shù)：可以在PC上提供WiDi，可以讓核芯顯卡轉碼比高端獨顯還快，它可以讓你更快速開(kāi)機……Intel新的Ivy Bridge告訴我們摩爾定律依然有效的同時(shí)，也明確了增強用戶(hù)體驗的新方向。Intel可能不能直接滿(mǎn)足你的全部需求。但Intel通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，創(chuàng )造無(wú)限可能，讓廠(chǎng)商能滿(mǎn)足你的一切需求。