Ivy_Bridge微架構

**Intel Ivy Bridge** 是 Intel 所研發的處理器微架構，也是 Sandy Bridge 微架構以 22 奈米 + 3D 三柵極電晶體製程製造的版本。由於只是製程改進版，因此基於 Ivy Bridge 微架構的處理器可以向下相容於 Intel Sandy Bridge 微架構平台的 6 系列晶片組，但可能需要主機板廠商提供 BIOS/UEFI 韌體升級才可支援。Intel 發布 Ivy Bridge 微架構處理器的同時還推出了 7 系列晶片組與之搭配，7 系列晶片組與 6 系列晶片組相比，最大的區別在於 7 系列晶片組原生支援 USB 3.0、SATA 3.0，同樣，Intel Sandy Bridge 微架構的處理器也可使用於 Intel 7 系列晶片組。

Intel 在 2011 年第三季度已經宣布基於 Ivy Bridge 微架構的處理器進入量產階段，，2012 年 4 月 29 日正式推出其四核心型號，而雙核心型號的處理器，由於銷售業績不如預期，Intel 為了清理 Sandy Bridge 微架構處理器的庫存，改在 2012 年 6 月份推出，基於 Ivy Bridge 微架構的 Core i3 電腦版於 2012 年第三季度推出。

## 特性

不同於此前的 Nehalem 進化至 Westmere，Intel Ivy Bridge 微架構基於 Intel Sandy Bridge 微架構的改進較多，包括：

* 三柵極電晶體（3D 電晶體）技術，與相同效能的平面雙柵極電晶體相比，最多可減少 50% 的電能消耗。
* PCI Express 3.0。
* 超頻時無需重啟計算機。
* DDR3 記憶體時脈頻率最高支援至 2800MHz；可以以 200Mhz 為一級逐步調整。
* 整合顯示核心再次升格為 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 版或更高版本的驅動程式。
* 整合顯示核心有 6 至 16 個 EU（執行單元），而 Sandy Bridge 微架構的 HD Graphics 3000 最多只有 12 個執行單元。
* 新的隨機數生成器以及 RdRand 指令。代號「Bull Mounttain」。
* 行動平台的處理器還支援 DDR3L（低電壓版 DDR3 SDRAM）和可設定的 TDP（熱設計功耗）。
* 多屏顯示輸出，解析度最高可達 4K。
* Intel Quick Sync Video（快速視訊同步）。

一些新功能需要搭配 7 系列晶片組方可支援，Ivy Bridge 處理器儘管可以搭配 6 系列晶片組，但部分功能將沒有支援而無法使用。Intel 已經公佈了 Ivy Bridge 搭配 6 系列晶片組時有支援限制的功能特性。

## 效能表現

與 Sandy Bridge 相比：

* CPU 有 5% 至 15% 效能提升
* iGPU (內建繪圖核心) 有 25% 至 68% 效能提升
* 耗電量降低 30%

## 過熱問題

受惠於製程由 32nm 進步到 22nm，桌上版四核心型號耗電量由 95W 降至 77W。但不少超頻愛好者以及媒體的反映，解鎖倍頻型號的 Ivy Bridge 處理器在超頻並滿負載運作時的核心溫度要比同樣狀況下的 Sandy Bridge 處理器多高出攝氏 20 °C（68 °F），在廠方預設電壓下超頻情況依舊。一些超頻愛好者認為這是 Intel 在處理器出廠時「偷工減料」來壓低成本，在原本處理器金屬散熱頂蓋和處理器核心的空隙處使用普通導熱矽脂，而非導熱性要比矽脂好幾百倍的金屬焊接，他們通過撬開 Ivy Bridge 的首發型號之一的 Core i7-3770K 處理器的頂蓋證實這一點。由於普通矽脂導熱效率遠不如金屬焊接，因此原本就已經很小的處理器核心變成熱量集中地 。此外，採用 3D 三柵極電晶體製程亦令晶片密度進一步提高。另一種觀點認為，Ivy Bridge 處理器的核心面積太小，已經接近矽的導熱極限，無論是金屬焊接還是其它措施都只能緩解散熱問題。後來日本的 Impress PC Watch （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）通過對處理器開蓋並以不同的導熱膏來進行測試，證實 Intel 原廠所使用普通導熱矽脂是造成 Ivy Bridge 超頻時溫度過高的主要元兇。

Intel 也承認由於縮小的核心面積，導致在 Ivy Bridge 和 Sandy Bridge 的發熱量相當的條件下，晶片表面的熱量密度由於晶片面積減少而大增的情形出現。但 Intel 對於導熱矽脂的問題則避而不談，還稱不會為已出廠的和後續的處理器產品作出改良。這種情況與當年 Intel 發布使用 90 奈米製程的 Prescott 核心之 Pentium 4 有同工異曲之處 —— 都是由於晶片面積縮小，導致發熱量與前代晶片相同的情況下，熱量密度過高而引起的處理器核心溫度過高。

翌年推出的極緻版及伺服器處理器 Ivy Bridge-E/EP 保留金屬焊接，待機及滿載時的溫度都比 Sandy Bridge-E/EP 低。這證明採用 3D 三柵極電晶體及更小的核心面積都不是導致溫度升高的原因，相反溫度仍能下降。

## 技術規範比較

\*iGPU 代表內建顯示核心，數字是執行單元 (EU) 的數目

Ivy Bridge 依然沒有消費級的八核心處理器。最強的消費級處理器是六核心的 i7-4960X，售價 999 美元。

最便宜的八核售價 885 美元，但頻率很低，只適用於入門級伺服器。工作站則有高頻的八核處理器。E5-1680v2 運行於 3.0GHz，但售價達到 1723 美元。

## 處理器列表

用於 Intel Xeon 系列的 Ivy Bridge 製品核心數量最高將會達到 15 核心，透過超執行緒技術使執行緒數量多達 30 條，三級快取容量 37.5MB，支援四通道 DDR3-1600 記憶體、Turbo Boost 2.0（渦輪加速）、AVX 指令集、QPI 匯流排、內建 SATA/SAS 控制器以及 PCI-E 3.0 控制器等特性。與 C602J 伺服器晶片組組成平臺代號『Brickland』的伺服器平臺。

## 晶片組

### 7 系列晶片組

由於 Intel 限制，Z77、H77、B75 不支援 Windows Vista 作業系統。

## 下一代微架構

Intel 在 2011 年 9 月展示了 Intel Sandy Bridge/Intel Ivy Bridge 的下一代微架構 ——Intel Haswell，並宣布計劃於 2013 年發布之，來取代現行的 Sandy Bridge 和 Ivy Bridge 架構。

## 參見

* Intel Core
* Intel Core
* Intel Nehalem
* Intel Westmere
* Intel Sandy Bridge
* Intel Haswell

## 參考資料

## 外部連結

* Intel Core i7-3770K Review: A Small Step Up For Ivy Bridge. Tom's Hardware. April 23, 2012 [2012-05-29]. （原始內容存檔於 2012-07-14）.
* Video Animation: Mark Bohr Gets Small: 22nm Explained. Video presentation. Intel. [November 11, 2011].
* David Kanter. Intel's Ivy Bridge Graphics Architecture. realworldtech.com. April 22, 2012 [April 24, 2012]. （原始內容存檔於 2012-06-27）.
* CPU World: Ivy Bridge Desktop CPU Lineup Details, Part II（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* CPU World: Prices of Ivy Bridge desktop CPUs（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* AnandTech: Ivy Bridge Desktop Lineup （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）