Intel全面推进22nm制造工艺

    泡泡网CPU频道7月6日 自2006年酷睿2处理器问世以来，Intel一直牢牢占据着处理器性能之王的宝座，任由竞争对手使出浑身解数，Intel大有一副“我自巍然不动”的架势，一次次剿灭着竞争对手的反扑，并按照Tick-Tock战略模式有条不紊的前进。今年1月，Intel发布了全新的Sandy Bridge架构，第一次实现了将处理器、图形核心、视频引擎封装在单一芯片中，并将CPU的效能提升到了新的高度，而在明年的“Tick年”，我们将迎来22nm的Ivy Bridge。

    虽然Ivy Bridge是Sandy Bridge的22nm工艺升级版，但Ivy Bridge并非仅仅是将工艺制程升级为22nm，同时它还带来了诸多新的特性，如原生支持USB 3.0、支持Configurable TDP技术、同时还具有更强性能的显示单元。配套主板方面，Ivy Bridge处理器将搭配新一代Panther Point 7系列主板，但使用6系列主板可以通过更新BIOS的方式提供对Ivy Bridge的支持，为用户升级提供了方便。

    近日，思路高清实验室收到了Ivy Bridge工程样品，Ivy Bridge究竟带来了哪些改变，其性能又将如何，本文将为大家一一解析。

    Ivy Bridge除了将工艺制程升级为22nm为，其内部还采用了先进的Tri-Gate 3D制造工艺，这也是自硅晶体管问世50多年来，3D结构晶体管史无前例的被投入批量生产。

32nm二维晶体管与22nm三维晶体管对比

    与之前的32nm 2D晶体管相比，22nm 3D三栅极晶体管，可以在大量增加晶体管的同时有效得控制芯片的体积，同时在低电压下可将性能提高37%。受限于物理结构，传统的2D型晶体管已经严重的制约了摩尔定律的进步与发展，而3D三栅极晶体管的出现无疑又为摩尔定律开启了一个新的时代。

Ivy Bridge特性解析&实物曝光

Ivy Bridge特性解析：

    Ivy Bridge采用了Intel新一代的HD Graphics图形核心，EU执行单元的数量较Sandy Bridge翻一番，达到最多24个，同时可支持DirectX 11.0。

    同时，Ivy Bridge还加入了Flexible Display Interface技术，此技术可以支持用两屏或者三屏输出显示。

    Ivy Bridge处理器将搭配新一代Panther Point 7系列芯片组主板，该芯片组将加入XHCI USB 3.0控制器，可提供最多4个USB 3.0接口。至此主板厂商无需再用第三方芯片。

    同时，7系列芯片组中还集成了两个EHCI USB 2.0控制器，可提供总共14个USB 2.0接口的支持。

    Ivy Bridge处理器还支持一项名为“Configurable TDP”的技术。我们知道，Intel Turbo Boost技术可以根据系统负载情况，对处理器进行超频，然而超频的幅度始终不会超过TDP功耗的限制。

    而Configurable TDP技术可在高负载时，更高幅度的超频处理器，不会去考虑TDP功耗限制，但是如果温度超过了界限，处理器又将降回安全的频率。

Ivy Bridge实物曝光:

    Ivy Bridge采用了与Sandy Bridge相同的LGA 1155接口，所以在外观上与第二代Core i系列处理器并无太大区别，但Ivy Bridge晶体管数量由9.95亿增加到10亿。

处理器正面

处理器背面

    由于我们收到的Ivy Bridge处理器为工程样板，所以在处理器的盖子上并不能看到其相关的信息。

Ivy Bridge系统信息&测试平台

Ivy Bridge系统信息：

    由于Ivy Bridge尚在测试阶段，所以CPU-Z尚不能完全识别其具体信息。

    可以看到，这颗Ivy Bridge处理器采用原生双核设计，支持Intel超线程技术，主频2.1GHz，核心电压1.008V。

    缓存方面，一级缓存8路关联128KB，二级缓存8路关联2×256KB，三级缓存12路关联4MB。

    由于7系列芯片组尚未发布，但Ivy Bridge可以兼容目前Intel 6系列芯片组主板，只需更新BIOS即可。我们使用了来自技嘉科技GA-Z68X-UD7-B3主板，内存方面选择了海盗船XMS DDR3-1600 4GB双通道套装，硬盘则为海盗船S128 128GB固态硬盘。

测试平台：
    CPU：Intel 22nm Ivy Bridge 2.1GHz
    主板：技嘉 GA-Z68X-UD7-B3
    内存：海盗船 XMS DDR3-1600 2GB*2
    硬盘：海盗船 S128
    显卡：微星 Geforce GT240
    操作系统：windows7 SP1 旗舰版 64位

测试软件：
    Super-pi
    wPrime
    Fritz Chess
    CineBench R11.5
    AIDA64
    WinRAR
    3DMark Vantage

运算测试—Super-Pi/wPrime/Fritz

Super-Pi测试：

    Super-PI是由东京大学Kanada Lab.所制作的一款通过计算圆周率的来检测处理器性能的工具，在测试里面可以有效的反映包括CPU在内的运算性能。在玩家群中，Super-PI更是一个衡量CPU性能的标尺之一。

    Super-Pi只是一款单线程软件，处理器的架构以及主频是影响其成绩的主要因素，而核心/线程数量并不会对测试成绩有影响。在Super-Pi 1M测试中，Ivy Bridge成绩为16.209S，对于一款主频只有2.1GHz的CPU来说，这样的成绩十分出色。

wPrime测试：

    wPrime是一款与Super Pi相同的圆周率计算软件，但与Super Pi只能支持单线程不同的是，wPrime可以支持多线程，测试多核心处理器性能时比Super Pi更准确。

    本次测试的Ivy Bridge为双核心四线程架构，在多线程测试软件wPrime 32M测试中，成绩为21.436秒。

Fritz Chess Benchmark测试：

    Fritz Chess Benchmark是一款国际象棋测试软件，但它并不是独立存在的，而是《Fritz9》这款获得国际认可的国际象棋程序中的一个测试性能部分。由于国际象棋的运算大致仍旧是依靠电脑CPU的高速处理能力，将每一个可能的走法以穷举算法预测，从中选择胜算最大的最佳走法。所以用它来衡量对比不同的PC系统中CPU的多线程运算能力也是有参考价值的。

    同样由于主频所限，Ivy Bridge在Fritz Chess Benchmark中得分为4435。

性能测试—文件压缩&内存

WinRAR压缩性能测试：

    WinRAR是目前使用最广泛的压缩解压缩软件，而且它自带性能测试工具，可以为广大用户提供系统性能参考，WinRAR压缩/解压缩的运算主要依赖于CPU的性能以及内存性能。

    在WinRAR多线程测试中，Ivy Bridge的处理速度为2347KB/S。

AIDA64内存性能测试：

    AIDA64的前身便是大名鼎鼎的Everest，可用于检测硬件型号、查看硬件信息，此外还具有基础性能测试功能。我们用其中自带的内存性能测试组件进行缓存和内存读写性能测试。

    Ivy Bridge的内存读取性能15.1GB/S、写入性能13.3GB/S，由于Ivy Bridge的IMC内存控制器并无改进，所以内存性能与SandyBridge相比并无太大提升。

基准测试—渲染&图形性能

3DMark Vantage图形性能测试：

    3DMark Vantage已于2008年4月28日发布，是业界第一套专门基于微软DX10 API打造的综合性基准测试工具，并能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势，能在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试需求。和3DMark05的DX9专用性质类似，3DMark Vantage是专门为DX10显卡量身打造的，而且只能运行在Windows 7/Vista操作系统下。

    在3DMark Vantage测试中我们只运行了CPU TEST项目，在该项目中，Ivy Bridge得分8095分。

CineBench性能测试：

    CineBench使用针对电影电视行业开发的Cinema 4D特效软件引擎，可以测试CPU和显卡的性能。最新的R11.5版改进了多线程渲染的方式，渲染效率大大提高。可以更好的检测多核心CPU的性能。

    在CineBench测试中，Ivy Bridge单核成绩0.82，多核心/线程成绩2.22，由于主频较低，所以表面上看成绩并不十分突出。

测试总结：

    由于我们收到的Ivy Bridge处理器为面向中低端的双核四线程产品，并且主频仅为2.1GHz，单从表面上看，测试成绩并不十分出色，但如果综合考虑其主频因素后会发现，Ivy Bridge的效能十分强劲。同时，22nm新制程也使得Ivy Bridge具有更低的功耗和发热量。

    虽然Ivy Bridge依旧延续了Sandy Bridge架构，但Intel依旧进行了诸多方面的强化与改进，如性能更强的HD Graphics图形核心、更加智能的Configurable TDP技术等等，这一些均得益于更为先进的22nm制造工艺，然而这一切仅仅是开始，2013年将进入“Tock”年，Intel届时会发布新一代Haswell处理器，届时，Intel又将给我们带来怎样的惊喜呢？■