Hir​de​t​és

2018. május 22., kedd

Útvonal

Tesztek » Processzor rovat

A régóta várt Intel Ivy Bridge tesztje

A vadonatúj, 22 nanométeres csíkszélességre épülő Core i7-3770K processzor járt nálunk.

Az Ivy Bridge

Aki olvassa a x86-os processzorokkal kapcsolatos anyagokat, valószínűleg már jól tudja, hogy az Intel egy úgynevezett tikk-takk elnevezésen futó stratégia alapján dolgozik, ami azt jelenti, hogy kétévente új architektúrát jelentenek be, a köztes években pedig kétévente új gyártástechnológiára állnak át. A folyamat utolsó állomása a 32 nanométeren készülő a Sandy Bridge volt, amely a korábbi, még 2010-ben bemutatott Westmere (Clarkdale és Gulftown) esetében bevetett 32 nm-es csíkszélességet vitte tovább egy jelentősen átdolgozott mikroarchitektúrával.


Tovább ketyeg... [+]

Ugyan a korábbi tervekhez képest kisebb csúszással, de most, 2012 áprilisának végén egy újabb "tick" állomáshoz érkeztünk. Ez lényegében egy vadiúj gyártástechnológiát jelent, amivel az Intel ismét mindenki előtt, immáron 22 nanométernél jár.


[+]

Az új, 22 nanométeres csíkszélességgel egy olyan megoldást mutatnak be, melyen már több mint egy évtizede munkálkodik az óriásvállalat. Konkrétan egy új, háromkapus tranzisztorról van szó, amelyről először még valamikor 2002-ben hallhattunk, de hosszú várakozás után most végre az Ivy Bridge processzorokban a nagyközönség számára is elérhetővé válik a technológia.


[+]

Az újdonság forradalmi mivolta a mai divat szerint csak háromdimenziósnak nevezett (3D Tri-Gate) felépítésből adódik. Az eddigi gyakorlattal ellentétben a forrás (source) és a nyelő (drain) között haladó vezeték kilép a harmadik dimenzióba, így immár nem egysíkú, hanem mondhatni élére állított vezetőben haladnak az elektronok, a kapuelektróda pedig nem csak felülről, hanem három oldalról fogja ezt körbe, így nagyobb felületen, nagyobb hatásfokkal zár, csökkentve ezzel a sok fejtörést okozó szivárgást.

Egy tranzisztor hatásfokának, teljesítményének legjelentősebb meghatározója a zárás minősége, hogy nyitott kapunál, bekapcsolt állapotban minél nagyobb, zárt kapunál, kikapcsolt állapotban pedig minél kisebb áram folyjon át rajta. Felülnézetből ez a paraméter az integrált áramkör fogyasztását határozza meg. Emellett a kapcsolás sebessége is kardinális kérdés, hiszen egyenes arányban van az áramkör órajelével, vagyis az elérhető sebességét definiálja. Természetesen a korábbi, egysíkú vezetős (planáris) tranzisztorokkal is elérhető lenne a 22 nm, de az Intel elemzése szerint ez a jelenlegi technológia mellett lényegesen megdrágította volna a gyártást, ráadásul az új, háromdimenziós verzió kapcsolási paraméterei jobbak.


[+]

A fenti dián látható kis grafikonon a függőleges tengelyen a kapu késleltetése (gate delay) szerepel, amely értelemszerűen minél kisebb, annál jobb. A vízszintes tengelyen a működési feszültség jelenik meg, ami a fogyasztást mutatja. Itt 37%-kal gyorsabb a 22 nm-es háromdimenziós tranzisztor a hagyományos 32 nm-es megoldáshoz mérten, továbbá az is látható, hogy a háromdimenziós verzió úgy 25%-kal lehet gyorsabb egy hagyományos kialakítású, teoretikus 22 nm-es eljárásnál. A kapuk alacsonyabb késleltetéséből eredő 18%-os gyorsulás szintén nem elhanyagolható, bár itt a teoretikus 22 nm-es eljáráshoz képest a sebességbeli előny már nem olyan jelentős. A magas órajelű, komplex chipeknél még nagyon fontos tényező a szivárgási áram, aminek alacsonyan tartásában szintén jeleskedik a háromdimenziós megoldás. Itt arra kell gondolni, hogy a fejlesztőknek a kisebb fogyasztás okán nagyobb mozgásterük van az egyes komponensek kialakításában, egy kevésbé szivárgó technológiával összetettebb kapcsolás hozható létre azonos fogyasztási paraméterek mellett.


[+]

Természetesen a technológia pozitív oldalaival más gyártók is tisztában vannak. Az előzetes hírek alapján a FinFET néven is ismert megoldást a Common Platform (IBM, GlobalFoundries és Samsung) tagjai a 14 nanométeres csíkszélességnél fogják először tömeggyártásban is alkalmazni, valamikor 2015-2016 környékén. Most nézzük, hogy az új gyártástechnológia segítségével milyen lapkát állított össze az Intel!

Bal szélen a 22 nm-es Ivy Bridge, míg jobbra az azt megelőző, 32 nm-es Sandy Bridge látható. Ami talán elsőre leginkább szembetűnő, az a grafikus mag mérete, ami a korábbi megoldáshoz képest alaposan meghízott. Ez természetesen nem véletlen, hisz mind sebességben, mind funkcionalitásban előrelépések történtek. Emellett az x86-os CPU magok kisebb finomításon mentek keresztül. Említésre érdemes még a PCI Express vezérlő, amely immáron hivatalosan is megfelel a 3.0-s szabványnak. Ezzel szemben a sávok száma nem változott, azaz 16 maradt.

Processzorlapkák adatainak összehasonlítása
Lapka kódneve Gyártástechnológia Magok száma L2 + L3 mérete Tranzisztorszám Lapka területe
Ivy Bridge 22 nm Tri-Gate 4 (+ IGP) 9 MB 1,48 milliárd 160 mm2
Sandy Bridge 32 nm HKMG 4 (+ IGP) 9 MB 995 millió 216 mm2
Sandy Bridge-E 32 nm HKMG 6 16,5 MB 2,27 milliárd 435 mm2
Gulftown 32 nm HKMG 6 13,5 MB 1,17 milliárd 240 mm2
Lynnfield 45 nm HKMG 4 9 MB 774 millió 296 mm2
Bloomfield 45 nm HKMG 4 9 MB 731 millió 263 mm2
Orochi (Bulldozer) 32 nm HKMG SOI 8 (4 modul) 16 MB ~1,2 milliárd 315 mm2
Llano 32 nm HKMG SOI 4 (+ IGP) 4 MB 1,45 milliárd 228 mm2
Thuban 45 nm SOI 6 9 MB 904 millió 346 mm2
Deneb 45 nm SOI 4 8 MB 758 millió 258 mm2

A fenti táblázatból látható az új 22 nm-es gyártástechnológia áldásos hatása. Míg a közvetlen előd Sandy Bridge-hez képest a tranzisztorok száma 485 millióval nőtt, addig a lapka mérete 56 mm2-rel csökkent. Az Ivy Bridge a maga 160 mm2-es méretével már nyugodtan nevezhető egy viszonylag kis lapkának, ami a gyártási költségek szempontjából egyáltalán nem elhanyagolható.


Ivy Bridge lapkák egy 300 mm átmérőjű waferen [+]

A cikk még nem ért véget, kérlek, lapozz!

Előzmények

Gyártók, szolgáltatók

H​i​r​d​etés

Copyright © 2000-2018 PROHARDVER Informatikai Kft.