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英特爾稍早前公開展示了采用22nm三柵極(tri-gate)技術的首款處理器Ivy Bridge技術細節。依照英特爾的預估，新芯片至少有四種不同版本，其中最大的一款將在160mm2芯片尺寸中整合14億個晶體管。 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的芯片。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芯片鎖定桌上型電腦、筆記型電腦、嵌入式和單槽服務器系統等應用，并配備了多達8MB的快取存儲器。另外，與英特爾之前的處理器一樣，新元件也整合了存儲器控制器和圖形單元，目前還能支持DDR3L DRAM和Microsoft DirectX 11.0圖形API。 “我們花了很多時間為新的芯片開發模組化功能，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，最大顆的芯片包含了四個x86核心和一個較大的圖形區塊。不過，它能利用自動生成工具(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圖形區塊的版本。 Siers表示，Ivy Bridge是英特爾首款能在待機模式下支持低功耗1.35V DDR3L和DDR功率柵控的客戶端芯片。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區塊支持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，及帶三抽頭數字FIR濾波器的發射器。該PIC模組還支持芯片上抖動測試，以及時序和電壓余量測量。 該芯片的x86和圖形核心能分別超頻100和50MHz。整體而言，該芯片可支持五個電源層(power planes)以及180個時脈島，而且能夠分別進行柵控。 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終端發展愿景。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。 這些新技術包括對芯片進行最佳化，使其可運作在接近閾值電壓等級。此外，低功耗的芯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，英特爾和美光以及其他公司正就超立方(Hypercube)堆疊存儲器設計攜手合作。他進一步指出，新的設計將可提高10倍的存儲器頻寬，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存儲器功耗是每位元50~75微微焦耳。 此外，“IC本身必須具備電壓調節能力，因為要在芯片外部放置電感，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，會讓設計太過復雜，因此我們打算將功率調節器放到IC里。” 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。 |
