Ivy Bridge微架构

Intel Ivy Bridge是Intel所研发的处理器微架构，也是Sandy Bridge微架构以22纳米+3D三栅极晶体管制程制造的版本。由于只是制程改进版，因此基于Ivy Bridge微架构的处理器可以向下相容于Intel Sandy Bridge微架构平台的6系列芯片组，但可能需要主板厂商提供BIOS/UEFI固件升级才可支援。Intel发布Ivy Bridge微架构处理器的同时还推出了7系列芯片组与之搭配，7系列芯片组与6系列芯片组相比，最大的区别在于7系列芯片组原生支援USB 3.0、SATA 3.0，同样，Intel Sandy Bridge微架构的处理器也可使用于Intel 7系列芯片组。

Intel在2011年第三季度已经宣布基于Ivy Bridge微架构的处理器进入量产阶段，2012年4月29日正式推出其四核心型号，而双核心型号的处理器，由于销售业绩不如预期，Intel为了清理Sandy Bridge微架构处理器的库存，改在2012年6月份推出，基于Ivy Bridge微架构的Core i3桌面版于2012年第三季度推出。

## 特性

不同于此前的Nehalem进化至Westmere，Intel Ivy Bridge微架构基于Intel Sandy Bridge微架构的改进较多，包括：

- 三栅极晶体管（3D晶体管）技术，与相同效能的平面双栅极晶体管相比，最多可减少50%的电能消耗。
- PCI Express 3.0。
- 超频时无需重启计算机。
- DDR3内存时脉频率最高支援至2800MHz；可以以200Mhz为一级逐步调整。
- 整合显示核心再次升格为Intel HD Graphics 2500/4000，全面支援DirectX 11、OpenGL 3.1和OpenCL 1.1，而且Intel也表示新一代HD Graphics可以支援OpenGL 4.0，但需要9.17.10.2729 beta版或更高版本的驱动程式。
- 整合显示核心有6至16个EU（执行单元），而Sandy Bridge微架构的HD Graphics 3000最多只有12个执行单元。
- 新的随机数生成器以及RdRand指令。代号“Bull Mounttain”。
- 流动平台的处理器还支援DDR3L（低电压版DDR3 SDRAM）和可设定的TDP（热设计功耗）。
- 多屏显示输出，分辨率最高可达4K。
- Intel Quick Sync Video（快速视讯同步）。

一些新功能需要搭配7系列芯片组方可支援，Ivy Bridge处理器尽管可以搭配6系列芯片组，但部分功能将没有支援而无法使用。Intel已经公布了Ivy Bridge搭配6系列芯片组时有支援限制的功能特性。

## 效能表现

与Sandy Bridge相比：

- CPU有5%至15%效能提升
- iGPU(内建绘图核心)有25%至68%效能提升
- 耗电量降低30%

## 过热问题

受惠于制程由32nm进步到22nm，桌上版四核心型号耗电量由95W降至77W。但不少超频爱好者以及媒体的反映，解锁倍频型号的Ivy Bridge处理器在超频并满负载运作时的核心温度要比同样状况下的Sandy Bridge处理器多高出摄氏20C，在厂方预设电压下超频情况依旧。一些超频爱好者认为这是Intel在处理器出厂时“偷工减料”来压低成本，在原本处理器金属散热顶盖和处理器核心的空隙处使用普通导热硅脂，而非导热性要比硅脂好几百倍的金属焊接，他们通过撬开Ivy Bridge的首发型号之一的Core i7-3770K处理器的顶盖证实这一点。由于普通硅脂导热效率远不如金属焊接，因此原本就已经很小的处理器核心变成热量集中地。此外，采用3D三栅极晶体管制程亦令芯片密度进一步提高。另一种观点认为，Ivy Bridge处理器的核心面积太小，已经接近硅的导热极限，无论是金属焊接还是其它措施都只能缓解散热问题。后来日本的 Impress PC Watch 通过对处理器开盖并以不同的导热膏来进行测试，证实Intel原厂所使用普通导热硅脂是造成Ivy Bridge超频时温度过高的主要元凶。

Intel也承认由于缩小的核心面积，导致在Ivy Bridge和Sandy Bridge的发热量相当的条件下，芯片表面的热量密度由于芯片面积减少而大增的情形出现。但Intel对于导热硅脂的问题则避而不谈，还称不会为已出厂的和后续的处理器产品作出改良。这种情况与当年Intel发布使用90纳米制程的Prescott核心之Pentium 4有同工异曲之处——都是由于芯片面积缩小，导致发热量与前代芯片相同的情况下，热量密度过高而引起的处理器核心温度过高。

翌年推出的极致版及服务器处理器Ivy Bridge-E/EP保留金属焊接，待机及满载时的温度都比Sandy Bridge-E/EP低。这证明采用3D三栅极晶体管及更小的核心面积都不是导致温度升高的原因，相反温度仍能下降。

## 技术规范比较

Ivy Bridge｜Sandy Bridge

核心代号｜核心数量｜快取｜iGPU｜晶体管｜芯片面积｜处理器插座｜核心代号｜核心数量｜快取｜iGPU｜晶体管｜芯片面积｜处理器插座

Ivy Bridge-M-2｜2｜3MB｜6｜94 mm2｜LGA 1155,rPGA988B, BGA-1224, BGA-1023｜Sandy Bridge-M-2｜2｜3MB｜6｜5.04亿｜131 mm2｜LGA 1155,rPGA988B,BGA-1224,BGA-1023

Ivy Bridge-H-2｜2｜4MB｜16｜118 mm2｜Sandy Bridge-H-2｜2｜4MB｜12｜6.24亿｜149 mm2

Ivy Bridge-HE-4｜4｜8MB｜16｜14亿｜160 mm2｜Sandy Bridge-HE-4｜4｜8MB｜12｜9.95亿｜216 mm2

Ivy Bridge-HM-4｜4｜6MB｜6｜133 mm2｜Sandy Bridge-EP-4｜4｜10MB｜N/A｜12.7亿｜294 mm2｜LGA 2011

Sandy Bridge-EP-8｜6∗/8｜20MB｜N/A｜22.7亿｜435 mm2

- iGPU代表内置显示核心，数字是执行单元(EU)的数目

Ivy Bridge依然没有消费级的八核心处理器。最强的消费级处理器是六核心的i7-4960X，售价999美元。

最便宜的八核售价885美元，但频率很低，只适用于入门级服务器。工作站则有高频的八核处理器。E5-1680v2运行于3.0GHz，但售价达到1723美元。

## 处理器列表

用于Intel Xeon系列的Ivy Bridge制品核心数量最高将会达到15核心，透过超执行绪技术使执行绪数量多达30条，三级快取容量37.5MB，支援四通道DDR3-1600内存、Turbo Boost 2.0（涡轮加速）、AVX指令集、QPI总线、内建SATA/SAS控制器以及PCI-E 3.0控制器等特性。与C602J服务器芯片组组成平台代号‘Brickland’的服务器平台。

## 芯片组

### 7系列芯片组

由于Intel限制，Z77、H77、B75不支持 Windows Vista操作系统。

## 下一代微架构

Intel在2011年9月展示了Intel Sandy Bridge/Intel Ivy Bridge的下一代微架构——Intel Haswell，并宣布计划于2013年发布之，来取代现行的Sandy Bridge和Ivy Bridge架构。

## 外部链接

- CPU World: Ivy Bridge Desktop CPU Lineup Details, Part II
- CPU World: Prices of Ivy Bridge desktop CPUs
- AnandTech: Ivy Bridge Desktop Lineup

## 基本资料

- 日语原文：Ivy Bridge
- 产品化：2012
- 产品化：现今
- 前任：Sandy Bridge
- CPU主频范围：3.5
- CPU主频范围：2.5
- QPI速率：4.8
- QPI速率：GT/s
- QPI速率：8.0
- DMI速率：2.5
- DMI速率：GT/s
- DMI速率：5.0
- core1：Ivy Bridge
- core2：Ivy Bridge-HM
- core3：Ivy Bridge-M
- core4：Ivy Bridge-H
- core5：Ivy Bridge-HE
- core6：Ivy Bridge-E
- core7：Ivy Bridge-EN
- core8：Ivy Bridge-EP
- core9：Ivy Bridge-EX
- sock2：LGA 1155/Socket H2（桌面平台、服务器平台）
- sock4：BGA 1023/Socket G2（流动平台）
- sock5：BGA 1224/Socket G2（流动平台）
- sock6：rPGA988B（流动平台）
- pack1：LGA（桌面平台、服务器平台）
- pack2：BGA（流动平台）
- pack3：PGA（流动平台）
- 指令集架构：x86、x86-64、MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3、SSE4.1、SSE4.2、AES、RDRAND、AVX、Intel-VT
- 一级快取：64KB（每核心）
- 二级快取：256KB（每核心）
- 三级快取：3MB～8MB（各核心共享）
- 应用平台：服务器、工作站、台式电脑、笔记型电脑
- 核心数量：2至15个
- 继任：Haswell
- 制作工艺/制程：22 nm
- 品牌：Intel Celeron
- 品牌：Intel Pentium
- 品牌：Intel Core
- 品牌：Intel Xeon