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現(xiàn)在還沒有遇到需要改變計(jì)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?yàn)?D晶體管可以提高性能、降低功耗、節(jié)省單個(gè)晶體管成本。這樣用戶花同樣甚至更少的錢，可以買到更強(qiáng)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?qū)⒍趸柁D(zhuǎn)化為昂貴的晶圓，其中存在著許多復(fù)雜的工藝。而當(dāng)晶體管的體積原來越小，新的問題出現(xiàn)了——在應(yīng)變硅、高K金屬柵極都已經(jīng)完成自己的使命之后，晶體管的漏電問題已經(jīng)越來越嚴(yán)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(xiàn)了，3D Tri-Gate晶體管架構(gòu)能夠有效提高單位面積內(nèi)的晶體管數(shù)量。▲傳統(tǒng)二維晶體管，漏電越來越嚴(yán)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(tǒng)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(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。這種設(shè)計(jì)可以在晶體管開啟狀態(tài)(高性能負(fù)載)時(shí)通過盡可能多的電流，同時(shí)在晶體管關(guān)閉狀態(tài)(節(jié)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(shè)計(jì)可以在晶體管開啟狀態(tài)(高性能負(fù)載)時(shí)通過盡可能多的電流，同時(shí)在晶體管關(guān)閉狀態(tài)(節(jié)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(qiáng)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?yàn)楫a(chǎn)能和市場策略，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(guī)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線程，i3依然是2核心4線程。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端CPU移動端芯片組桌面端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。所以市場上2代（SNB）和3代智能酷睿（IVB）會共存一段時(shí)間，預(yù)計(jì)2012下半年也不會完全取代，最多一半一半。而移動端暫時(shí)沒有i3新品，新的i5和i7會同時(shí)上市，都以雙核為主，只有i7有四核。而在入門處理器方面，Intel預(yù)計(jì)2012年不會做Ivy Bridge架構(gòu)的賽揚(yáng)、奔騰，所以2012年市場上重合度比較高的是snb和ivb兩種架構(gòu)的酷睿i3/i5/i7。造成這種現(xiàn)象的主要原因是22nm的產(chǎn)能問題。Intel當(dāng)然愿意立刻轉(zhuǎn)到22nm，這樣同樣大小的晶圓可以制造更多的CPU，但是現(xiàn)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。不過這樣也可能有好處：消費(fèi)者的選擇更多。變與不變 架構(gòu)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(qiáng)。比如商業(yè)系統(tǒng)更注重的數(shù)字隨機(jī)發(fā)生器等等，而對普通消費(fèi)者來說，更實(shí)際的功能增強(qiáng)也是有的▲IVB在架構(gòu)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、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(shè)計(jì)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(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。接下來是安全和能耗管理方面的內(nèi)容，保證了更低的、動態(tài)的TDP模式。最后是使用超低電壓版的內(nèi)存，進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗。變化最大的是核芯顯卡說到核芯顯卡，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(shù)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(shù)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(zhuǎn)碼。IVB在SNB時(shí)代已經(jīng)非常強(qiáng)大的轉(zhuǎn)碼部分，最高提升了一倍的速率。在無線技術(shù)部分英特爾增加了高寬帶的英特爾技術(shù)和USB3.0等應(yīng)用。▲IVB時(shí)代，WiDi已經(jīng)不再是移動設(shè)備專利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(biāo)量的組合，通常意味著SIMD（單指令多數(shù)據(jù)），就是一個(gè)指令同時(shí)對多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，達(dá)到很大的吞吐量。早在1996年，Intel就在X86架構(gòu)上應(yīng)用了MMX（多媒體擴(kuò)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(kuò)展）指令集出現(xiàn)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(kuò)展到了256位，原有的16個(gè)128位XMM寄存器擴(kuò)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(shù)和4個(gè)雙精度浮點(diǎn)數(shù)。換句話說，Sandy Bridge的浮點(diǎn)吞吐能力可以達(dá)到前代的兩倍。不過AVX的256位向量還僅僅能夠支持浮點(diǎn)運(yùn)算，但它可以應(yīng)用128位的SIMD整數(shù)和SIMD浮點(diǎn)路徑。到了AVX2指令集，就可以支持256位整數(shù)矢量操作了。它由Sandy Bridge架構(gòu)上的第一代AVX指令集擴(kuò)展增強(qiáng)而來，為絕大多數(shù)128位SIMD整數(shù)指令帶來了256位數(shù)值處理能力，同時(shí)繼續(xù)遵循AVX的編程模式。▲AVX2中的新指令▲AVX2的優(yōu)點(diǎn)對于普通用戶來說，AVX2指令集的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了視頻轉(zhuǎn)碼等應(yīng)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有嶄新的架構(gòu)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(cè)是7系主板新功能，右側(cè)是6系芯片組已具備的功能▲主板兼容性主板兼容性方面，簡單說就是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。而從外觀上，也很難區(qū)分上代的SNB和新的IVB處理器。▲外形相似：左側(cè)的SNB和右側(cè)的IVB▲處理器背面對比▲CPU-Z截圖i7 3770K主頻3.5GHz，4核心8線程，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)從頻率上來說，同為3.5GHz主頻的i7 2770K更適合用來對比，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(nèi)存海盜船VengeanceLP DDR3 1600 8GB硬盤Seagate 7200.12 500GB顯卡公版Radeon HD7970 (925/5500Mhz)電源振華白金冰蝶850W系統(tǒng)軟件Windows 7 SP1 （X64_CHS）Intel原廠Z77主板介紹本次測試采用的是Intel原廠主板DZ77GA-70K，標(biāo)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(xiàng)供電，支持LGA 1155接口處理器，提供4條內(nèi)存插槽，雙顯卡插槽支持SLI。▲Intel原廠Z77主板 骷髏頭下是7系PCH芯片組▲PCH▲4內(nèi)存插槽，支持雙通道▲左右4個(gè)SATA口支持3.0規(guī)格▲原聲USB 3.0是重點(diǎn)PC也用無線顯示 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(yīng)用，將更大的經(jīng)歷用在增強(qiáng)用戶體驗(yàn)上。比如這次就把筆記本上的WiDi技術(shù)引入到PC平臺。WiDi的重要功能就是無線傳輸影音等，搭配WiDi適配器或者內(nèi)置WiDi的電視，可以把電腦上的視頻或者其他應(yīng)用分享到大屏幕上。▲搭配Z77主板的迅馳無線網(wǎng)卡▲無線網(wǎng)卡天線熟悉WiDi的朋友都知道，這種無線顯示必須通過Intel原廠的無線網(wǎng)卡來進(jìn)行。但是Intel解釋說主要是因?yàn)闇y試時(shí)間和穩(wěn)定性方面的限制，目前只能保證自家的無線網(wǎng)卡上可以用WiDi，但未來方向是放開限制。理論性能測試：3DMark11\Vantage▲3DMark 11領(lǐng)先幅度不大▲CPU子項(xiàng)領(lǐng)先約14%▲3DMark Vantage領(lǐng)先幅度開始增大，約9%▲CPU子項(xiàng)和3DMark 11相同，也是領(lǐng)先約14%運(yùn)算性能測試：Wprime \ SuperPI▲單線程Super PiwPrime是一款多線程計(jì)算測試工具，測試多核心處理器比Super Pi更準(zhǔn)確。與SuperPI的單線程運(yùn)算不同的的是，wPrime在打開一個(gè)軟件界面下，可以支持多個(gè)核心的處理器運(yùn)算。▲wPrime▲wPrime領(lǐng)先幅度明顯壓縮\轉(zhuǎn)碼\特效渲染測試▲傳統(tǒng)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(zhuǎn)碼速度有了很大提升，領(lǐng)先了14%左右。和Intel在IDF上宣稱的最快領(lǐng)先一倍有差距，可能是因?yàn)橐曨l大小和格式有差別。▲轉(zhuǎn)碼領(lǐng)先14%左右▲CineBench 10.5提升10%左右游戲測試：戰(zhàn)地3/孤島危機(jī)2新的游戲大作對核心數(shù)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(jī)2測試一樣，沒有差別……▲最新的戰(zhàn)地3 差別不大▲孤島危機(jī)2幀數(shù)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(qiáng)，可能因?yàn)橹黝l相近，i7 3770K提升10幀以上，提升幅度9%左右，還算不錯(cuò)。真降了 功耗測試22nm 3D晶體管帶來怎樣的功耗改進(jìn)？進(jìn)步能有多大？一起看看功耗對比測試。▲閑置功耗相同▲滿載功耗 i7-3770K主機(jī)降低了16%左右總結(jié)：增強(qiáng)應(yīng)用體驗(yàn)是方向隨著消費(fèi)水平的提高，價(jià)格在決定購買中的影響越來越小，越來越多的人開始注重體驗(yàn)?；?000塊買手機(jī)同時(shí)又只花3500買筆記本，很可能是因?yàn)?a target="_blank" >手機(jī)的用戶體驗(yàn)做的好。而買i7 3770K的用戶肯定也是因?yàn)樗捏w驗(yàn)遠(yuǎn)強(qiáng)于奔騰等入門級，這部分人也越來越注重使用上的感受。而隨著睿頻技術(shù)的成熟，即便購買i7 3770K的用戶，也很可能只是拿回去用睿頻自動超頻，Intel減少了傳統(tǒng)的繁雜的超頻過程，增強(qiáng)了超頻愛好者的體驗(yàn)。但I(xiàn)ntel用了很多方式來增強(qiáng)Ivy Bridge平臺的用戶體驗(yàn)，不說原生的USB3.0應(yīng)用，只說把WiDi搬到PC平臺，就增強(qiáng)了用戶的娛樂體驗(yàn)。▲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)來之前筆記本上的功能：加入Rapid Start快速開機(jī)技術(shù)，讓用戶開機(jī)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(xiàn)后臺收發(fā)郵件等；還有srt智能響應(yīng)技術(shù)，讓SSD做大容量硬盤的緩存，兼顧速度與容量，這項(xiàng)技術(shù)在超極本上也有類似。為什么？Intel注意到了用戶需求的改變。既然價(jià)格已經(jīng)不是那么重要，傳統(tǒng)的應(yīng)用比如辦公應(yīng)用可能不會有太大差別，sysmark可能差別不大，但影音游戲、無線互聯(lián)等、功耗溫度控制等是Intel在Ivy Bridge上大幅改進(jìn)、增強(qiáng)消費(fèi)者體驗(yàn)的部分。比如游戲部分，HD4000運(yùn)行F1 2011時(shí)，已經(jīng)可以看到復(fù)雜的天氣效果、增強(qiáng)的煙塵和車輪印記等。而在之前這是不能想象的，現(xiàn)在核芯顯卡已經(jīng)可以做到。▲Ivy Bridge增強(qiáng)游戲體驗(yàn)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，讓許多夢想成為現(xiàn)實(shí)，但也造成過度競爭導(dǎo)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(xiàn)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(zhuǎn)碼比高端獨(dú)顯還快，它可以讓你更快速開機(jī)……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(qiáng)用戶體驗(yàn)的新方向。Intel可能不能直接滿足你的全部需求。但I(xiàn)ntel通過技術(shù)創(chuàng)新，創(chuàng)造無限可能，讓廠商能滿足你的一切需求。