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英特尔揭露Ivy Bridge技术细节,将包含至少四个版

英特尔稍早前公开展示了采用22nm三栅极(tri-gate)技术的首款处理器Ivy Bridge技术细节。依照英特尔的预估,新芯片至少有四种不同版本,其中最大的一款将在160mm2芯片尺寸中整合14亿个晶体管。

 

Ivy Bridge 具备20个PCI Express Gen 3互连通道和DisplayPort控制器,这也是英特尔首款整合PCIe的芯片。此一转变也代表着英特尔探索所谓terascale-class终端设备漫长过程中的一小步。

 

首款Ivy Bridge芯片锁定桌上型电脑、笔记型电脑、嵌入式和单槽服务器系统等应用,并配备了多达8MB的快取存储器。另外,与英特尔之前的处理器一样,新元件也整合了存储器控制器和图形单元,目前还能支持DDR3L DRAM和Microsoft DirectX 11.0图形API。

 

“我们花了很多时间为新的芯片开发模组化功能,以便能更快速地开发出区隔化的功能特性,”一位英特尔工程师Scott Siers在国际固态电路会议(ISSCC)的演说中表示。

 

具体而言,最大颗的芯片包含了四个x86核心和一个较大的图形区块。不过,它能利用自动生成工具(automated generation tools)沿着x轴与y轴裁减,以建构出仅包含二颗核心或是更小型图形区块的版本。

 

Siers表示,Ivy Bridge是英特尔首款能在待机模式下支持低功耗1.35V DDR3L和DDR功率栅控的客户端芯片。它可处理高达1,600MTransfers/s和1.5V DDR3。而新的写入辅助快取电路平均可降低100millivolt的功耗。

 

DisplayPort区块支持三个显示器的同时显示,它包含一个1.6GHz和2个2.7GHz的链路,每一个都具备4个通道。

 

PCIe接收器使用带32增益控制级的连续时间线性均衡器,及带三抽头数字FIR滤波器的发射器。该PIC模组还支持芯片上抖动测试,以及时序和电压余量测量。

 

该芯片的x86和图形核心能分别超频100和50MHz。整体而言,该芯片可支持五个电源层(power planes)以及180个时脉岛,而且能够分别进行栅控。

 

在ISSCC的一场主题演讲中,英特尔首席产品主管Dadi Perlmutter阐释了该公司的长期Terahertz-class终端发展愿景。今天的Terahertz系统所消耗功率大约是kilowatts等级,但他预计,透过使用多种新技术,十年内可将功耗降至20W。

 

这些新技术包括对芯片进行最佳化,使其可运作在接近阈值电压等级。此外,低功耗的芯片内部设计和外部互连也至关重要。

 

此外,还会需要3D IC封装,Permutter说。为了实现此一目标,英特尔和美光以及其他公司正就超立方(Hypercube)堆叠存储器设计携手合作。他进一步指出,新的设计将可提高10倍的存储器频宽,同时还能将功耗降低至每位元8微微焦耳(pico-joules),而今天的DDR3存储器功耗是每位元50~75微微焦耳。

 

此外,“IC本身必须具备电压调节能力,因为要在芯片外部放置电感,或是放在封装上,都会让整体解决方案的面积变大,”Perlmutter说。“如果你用许多稳压器来控制开关,会让设计太过复杂,因此我们打算将功率调节器放到IC里。”

 

Perlmutter认为,就整个运算领域而言,工程师们还可以再努力30年来发展更完善的产品。“也许有人认为,这个产业已经面临瓶颈,是退休的时候了,但在我看来,我们还有很多工作可以做,”他说。

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