Ivy Bridge

Ivy Bridge — кодовое название 22-нм версии микроархитектуры Sandy Bridge третьего поколения процессоров Intel Core; этап «тик» миниатюризации технологического процесса согласно стратегии разработки микропроцессоров «Тик-так» компании Intel.

Релиз первых процессоров на данной архитектуре состоялся 23 апреля 2012 года, поступление в продажу — 29 апреля.

Хронология процессорных архитектур Intel от NetBurst и Pentium M до Haswell; Ivy Bridge на сером фоне

Особенности архитектуры

• переход на 22-нм техпроцесс (улучшение производительности и снижение энергопотребления)
• 16 графических исполнительных блоков (EU, Execution Units)
• увеличение IPC (количества инструкций, выполняемых за такт), дополнение системы команд (Instruction Set Architecture) четырьмя инструкциями ускоренного доступа к базовым регистрам FS (Front[что?] Side) и GS (Graphics[что?] Side), ускорение строковых инструкций REP MOVSB/STOSB, ускорение преобразования чисел с плавающей точкой из 16-битного формата в 32-битный формат
• кольцевая шина Ring Interconnect (более производительная чем QPI) объединяющая процессорные ядра, графическое ядро и системный агент (System Agent) через общий кэш последнего уровня (LLC, L3)
• обратная совместимость с сокетом второго поколения процессоров Sandy Bridge
• новый 2- или 4-канальный контроллер DDR3, поддерживающий память до DDR3-2800 MT/s, и DDR3L (низковольтная)
• встроенный контроллер PCI Express 3.0 (кроме процессоров i3)
• встроенная поддержка USB 3.0 (4 порта) в чипсетах 7 серии
• встроенная поддержка интерфейса Thunderbolt
• чипсет Panther Point с новым интерфейсом FDI, рассчитанным на одновременное подключение до трех дисплеев
• улучшенные технологии энергосбережения (конфигурируемое TDP, режим пониженного энергопотребления)
• добавлен высокоскоростной и высококачественный аппаратный генератор случайных чисел с поддержкой стандартов ANSI X9.82, NIST SP 800-90 и NIST FIPS 140-2/3 сертификации уровня 2
• добавлена новая инструкция RDRAND для работы с генератором случайных чисел, возвращающая случайное число в 16-, 32- или 64-битный регистр
• добавлен новый режим защиты в режиме супервизора (SMEP, Supervisor Mode Execution Prevention) предотвращающий исполнение кода из пользовательских страниц

Интегрированное видео

• интегрированное GPU доработано до соответствия требованиям API DirectX 11 с поддержкой стандарта HDMI 1.4a и подключения до 3 мониторов; будут применяться два варианта графического ядра:
  • HD Graphics 2500 с частотами 650/1050 МГц в i3/i5 (за счет оптимизаций и специального кэша возможен паритет с HD Graphics 3000)
  • HD Graphics 4000 с частотами 650/1150 МГц (высокопроизводительное решение, ориентировано главным образом на ноутбуки, где использование дискретной графики наносит серьёзный удар по мобильности, в десктопных же процессорах можно получить лишь в составе редких специальных предложений (например, процессор i3-3225 с TDP 55 Вт, который можно с успехом использовать в HTPC) либо как часть дорогих CPU, i7/i5-3570k)
• поддержка нового поколения технологии Intel Quick Sync (примерно на 75 % быстрее применяемого в Sandy Bridge) — ускорение кодирования и декодирования видео (в том числе и Full HD) средствами интегрированного GPU. Ориентировочная производительность IGP Ivy Bridge в тесте 3DMark 2006 — порядка 5000—6000 баллов.

Процессоры семейства используют новый чипсет Panther Point и совместимы с сокетом LGA 1155. Владельцам материнских плат на чипсетах Cougar Point (P67,Z77, H67, Z68, H61) для поддержки новых процессоров Ivy Bridge необходимо обновить BIOS материнской платы. Однако процессоры Ivy Bridge не поддерживаются чипсетами Q65, Q67 и B65.

Пиковая рассеиваемая мощность новых процессоров не превысит 77 Вт.

Технология

4 мая 2011 г. Intel сообщила, что 22-нм процессоры Intel будут использовать транзисторы с вертикально расположенным затвором (FinFET (Fin Field Effect Transistor, также известные как 3D-транзисторы и «транзисторы с трёхмерной структурой затвора»). Согласно оценкам компании производительность 22-нм Tri-Gate транзисторов на 37 % выше производительности планарных 32-нм структур. При этом энергопотребление у них до 50 % меньше. Тем не менее, несмотря на пониженное энергопотребление, оверклокеры, испытав разгонный потенциал новых процессоров, пришли к неутешительному заключению, что процессоры, произведенные по техпроцессу 22-нм, на повышенных частотах греются сильнее своих предшественников. Это связано в основном с уменьшением размеров кристалла, и как следствие — меньшей площади контакта кристалла с теплоотводящeй крышкой, что приводит к перегревам и нестабильной работе. На штатных частотах процессоры Ivy Bridge действительно холоднее.

Процессоры

Процессоры с интегрированным графическим ядром Intel HD 4000 выделены жирным. Остальные процессоры (кроме Pentium и Celeron, у которых Intel HD Graphics) имеют графическое ядро Intel HD 2500.

Настольные версии

Все процессоры Ivy Bridge имеют сокет LGA 1155 (Ivy Bridge-E на LGA 2011 имеет Core i7 4820K, 4930K, 4960X)

Значение индексов:

• K — процессоры со свободным множителем.
• S — энергоэффективные процессоры с более низкими частотами в сравнении с безындексными моделями.
• T — высокоэнергоэффективные процессоры со значительно более низкими частотами в сравнении с безындексными моделями.
• P — процессоры без встроенного GPU.

Мобильные версии

Значение индексов:

• M — Мобильные процессоры
  • XM — экстремальные 4-ядерные процессоры с разблокированным множителем
  • QM — 4-ядерные процессоры
• U — процессоры с пониженным TDP
• Y — процессоры со сверхнизким TDP

Встраиваемые версии

Значение индексов:

• E — встраиваемые процессоры
  • QE — 4-ядерные встраиваемые процессоры
  • МE — встраиваемые мобильные
  • LE — оптимизированные по производительности
  • UE — оптимизированные по энергопотреблению