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ISSCC:英特爾揭露Ivy Bridge晶片細節

上網時間: 2012年02月22日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:Ivy Bridge 

英特爾稍早前公開展示了採用 22nm 三閘極(tri-gate)技術的首款處理器 Ivy Bridge 技術細節。依照英特爾的預估,新晶片至少有四種不同版本,其中最大的一款將在160mm2晶片尺寸中整合14億個電晶體。

Ivy Bridge 具備20個 PCI Express Gen 3互連通道和DisplayPort控制器,這也是英特爾首款整合PCIe的晶片。此一轉變也代表著英特爾探索所謂 terascale-class 終端設備漫長過程中的一小步。

首款Ivy Bridge晶片鎖定桌上型電腦、筆記型電腦、嵌入式和單槽伺服器系統等應用,並配備了多達8MB的快取記憶體。另外,與英特爾之前的處理器一樣,新元件也整合了記憶體控制器和繪圖單元,目前還能支援DDR3L DRAM和Microsoft DirectX 11.0繪圖API。

“我們花了很多時間為新的晶片開發模組化功能,以便能更快速地開發出區隔化的功能特性,”一位英特爾工程師Scott Siers在國際固態電路會議(ISSCC)的演說中表示。

具體而言,最大顆的晶片包含了四個x86核心和一個較大的繪圖區塊。不過,它能利用自動產生工具(automated generation tools)沿著x軸與y軸裁減,以建構出僅包含二顆核心或是更小型繪圖區塊的版本。

Siers表示,Ivy Bridge是英特爾首款能在待機模式下支援低功耗1.35V DDR3L和DDR功率閘控的客戶端晶片。它可處理高達1,600MTransfers/s和1.5V DDR3。而新的寫入輔助快取電路平均可降低100millivolt的功耗。

DisplayPort區塊支援三個顯示器的同時顯示,它包含一個1.6GHz和2個2.7GHz的鏈路,每一個都具備4個通道。

PCIe接收器使用帶32增益控制級的連續時間線性均衡器,及帶三抽頭數位FIR濾波器的發射器。該PIC模組還支援晶片上抖動測試,以及時序和電壓餘量測量。

該晶片的x86和繪圖核心能分別超頻100和50MHz。整體而言,該晶片可支援五個電源層(power planes)以及180個時脈島,而且能夠分別進行閘控。

在ISSCC的一場主題演講中,英特爾首席產品主管Dadi Perlmutter闡釋了該公司的長期Terahertz-class終端發展願景。今天的Terahertz系統所消耗功率大約是kilowatts等級,但他預計,透過使用多種新技術,十年內可將功耗降至20W。

這些新技術包括對晶片進行最佳化,使其可運作在接近閾值電壓等級。此外,低功耗的晶片內部設計和外部互連也至關重要。

此外,還會需要3D IC封裝,Permutter說。為了實現此一目標,英特爾和美光(Micron)以及其他公司正就超立方(Hypercube)堆疊記憶體設計攜手合作。他進一步指出,新的設計將可提高10倍的記憶體頻寬,同時還能將功耗降低至每位元8微微焦耳(pico-joules),而今天的DDR3記憶體功耗是每位元50~75微微焦耳。

此外,“IC本身必須具備電壓調節能力,因為要在晶片外部放置電感,或是放在封裝上,都會讓整體解決方案的面積變大,”Perlmutter說。“如果你用許多穩壓器來控制開關,會讓設計太過複雜,因此我們打算將功率調節器放到IC裡。”

Perlmutter認為,就整個運算領域而言,工程師們還可以再努力30年來發展更完善的產品。“也許有人認為,這個產業已經面臨瓶頸,是退休的時候了,但在我看來,我們還有很多工作可以做,”他說。

編譯: Joy Teng

(參考原文: Intel gives deeper look into Ivy Bridge ,by Rick Merritt)





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