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【PConline 资讯】Intel Tick-Tock策略已经进行了好几年，而且会在未来继续贯彻下去，无论服务器、桌面还是移动领域。从最初的65纳米发展到今天，英特尔继续展望制程工艺未来的新进步。事实上，英特尔对于10nm，7nm以及5nm的制程研发路线图已经敲定。同时，该公司目前计划在美国及爱尔兰的工厂中部署14纳米制程生产线。
14nm制程仍处于研发阶段，但应用于生产还要等到大约2014年Broadwell的推出。或许Broadwell就是Haswell的14nmdiesize减小+SoC版。Haswell本身将基于IvyBridge相同的22nm制程技术，属于英特尔公司'tick-tock'发展模式的一部分。 XbitLabs贴出了英特尔路线图，同时引用了英特尔CEO保罗•欧德宁(PaulOtellini)的话。欧德宁提醒投资者称，该公司的研发已十分深入，并且面向未来十年。如果一切按计划实施，那么英特尔将于2015年推出10nm制程芯片，对于7nm技术的研究将随后展开。 英特尔的官方微博表示他们正在大举投资数十亿美元加紧建设位于美国俄勒冈州的D1X晶圆厂。它将成为全球首个采用14纳米制程工艺的晶圆厂，其先进工艺将被精确复制到英特尔其他的厂房。它还将进一步扩建，率先支持450毫米晶圆制造技术。
需要特别注意的是，这份路线图展示的服务器产品规划，和桌面上并不完全同步。一般来说，Intel的新工艺、新架构都是首先用在桌面领域，移动领域基本同时或者稍晚一些，而服务器领域则要延后很长一段时间，而且不同定位的系列产品也有很大差异。 Intel目前已经进入32nm工艺的鼎盛时期，服务器架构正在从上代Westmere向新的Sandy Bridge过渡，接下来就是22nm新工艺的改进版Ivy Bridge，以及未来的10nm Skymont。下面我们就来一起梳理一下Intel服务器架构这些年的发展路线。>> Intel 22nm IvyBridge 虽然IvyBridge是SandyBridge的22nm工艺升级版，但IvyBridge并非仅仅是将工艺制程升级为22nm，同时它还带来了诸多新的特性，如原生支持USB3.0、支持ConfigurableTDP技术、同时还具有更强性能的显示单元。配套主板方面，IvyBridge处理器将搭配新一代PantherPoint7系列主板，但使用6系列主板可以通过更新BIOS的方式提供对IvyBridge的支持，为用户升级提供了方便。
IvyBridge
IvyBridge除了将工艺制程升级为22nm为，其内部还采用了先进的Tri-Gate3D制造工艺，这也是自硅晶体管问世50多年来，3D结构晶体管史无前例的被投入批量生产。
与之前的32nm2D晶体管相比，22nm3D三栅极晶体管，可以在大量增加晶体管的同时有效得控制芯片的体积，同时在低电压下可将性能提高37%。受限于物理结构，传统的2D型晶体管已经严重的制约了摩尔定律的进步与发展，而3D三栅极晶体管的出现无疑又为摩尔定律开启了一个新的时代。>> Intel 32nm Westmere Westmere-EP采了32纳米第二代high-k金属栅技术，先进的制程工艺使得Westmere-EP具备更多的处理核心抑或在保持同样TDP封装前提下提高处理器的主频。鉴于Thermal Police（热量排放政策）的缘故，处理器的主频都有所限制，英特尔计划为Westmere-EP增加更多的处理核心以及缓存。
具体而言，45纳米向32纳米的进步，使得Westmere-EP能增加两个处理核心并且每个核心的三级缓存也增长了50%达到12MB之多。英特尔架构事业部资深高级工程师Nasser Kurd确认Westmere-EP将支持Turbo Boost特性（智能加速技术），即在芯片其他芯片元素静默状态下小幅提高处理器核心的主频。 总体而言，Westmere-EP的主频和热封装范围同现有的至强5500一样，此外在处理器插槽、主板芯片组和DDR3内存的支持方面也同至强5500一样，每个插槽都有着三个内存通道。 六核Westmere-EP处理器有着11.7亿个晶体管，芯片面积为为240平方毫米。正如上图所示，六个处理核心被一分为二，每组三个核心。处理核心区域有着专门的时钟频率和电源供给，三级缓存和内存控制器在优化设计之后归为“uncore”（非核心）区域，有着独立的功率门限（power gating）。在Nehalem家族芯片中，英特尔为每个核心的晶体管引入了功率门限，当核心处于闲置状态时就会被自动关闭。核心状态存储于芯片缓存中，但是非核心区域依旧保持全功率运行。但是在Westmere家族中，非核心区域也引入了功率门限，由此可以看出Westmere更加绿色节能。 Intel 32nm Sandy Bridge 随着钟摆的又一次摆动，时间跨入了2011年。这将是制程-架构的又一次转换，2011年英特尔的Tick-Tock发展战略迎来了Sandy Bridge架构年的到来。桌面以及移动版的Sandy Bridge已经面世，服务器领域的至强版本也将在稍后登场。 Westmere-EP芯片保持了英特尔HyperThreading同步多线程特性，每一个核心都有着两个虚拟线程，此外Westmere还具备新的加密指令集在加密解密数据之时实现AES算法。另外一个新特性在于其嵌入式的内存控制器能够支持低压的DDR3内存，这样在无需损失性能的前提下能够减少20%的热量。>> Intel 45nm Penryn
45nm的Penryn虽然同样标示为65W TDP，在同一功耗下Penryn的性能将比65nm的Core更佳，全因Penryn核心频率将会由3GHz起跳，双核心将会拥有3MB及6MB :2版本，四核心则最高可达至12MB L2容量，虽然L2增加了，但由于采用上45纳米，Wolfdale Die Size只有107平方毫米，相比上代Conroe的143平方毫米减少约25%，令成本进一步下降。
在电源管理方面，Intel在下一代Penryn微架构加入全新的power state，称为Deep Down Power State。加上新的power state后，Penryn的C-State将增至五个。C0为正常状态，C2、C3及C4则为不同的省电模式。新增的Deep Down (C6)与C4模式类近，除关闭核心频率、PLL及消除Cache外，在Deep Down模式下，整个Cache亦将会被关闭以达到更佳的省电效果。与C4相较，据称 Deep Down耗电量将可减少达300%。 在下一代Penryn微架构中，Intel亦首次加入全新Intel Dynamic Acceleration(IDA)单线程加速技术于桌面处理器上，令系统在运作单线或串行多线程程序时，可提供自动超频作运算，而另一颗则进入闲置状态。 当双核心处理器运作单线或串行行线程程序时，当中只有一颗核心是处于运算状态，而另一颗只会处于闲置(C3或更高的省电模式)时， IDA技术则可以在系统只需要运作一组串行的程序时，把运算中的核心的频率提高，令系统可以提早完成这一组串行程序，而另一颗核心仍然保持闲置状态。 虽然其中一颗核心频率被自动超频，但由于另一颗核心处于省电的C3或更高的闲置状态，因此处理器的最高功耗指不会因IDA技术而被提高，在不用增加成本的情况下，用家可获得更优秀的单线程运算效果。
Intel 45nm Nehalem Nehalem处理器同样上一代的Penryn至强一样，都是采用了45nm的生产工艺，它属于第二代的45nm产品，但它却和上一代产品有着很大的区别。简单说来，Nehalem还是基本建立在Core微架构（Core Microarchitecture）的基础上，外加增添了SMT、3层Cache、TLB和分支预测的等级化、IMC、QPI和支持DDR3等技术。
Intel 65nm Core 之前我们分享过一份路线图，显示了Intel 2012-2018年间的服务器架构、工艺路线图，这也是我们第一次能够提前如此长的时间看到如此清晰的规划。
因为市场需求，Intel高性能处理器产品线转移。
早在2008年65nm Core就已经陆续停产，在此我们就不做过多赘述了。 Intel 未来 到了2017年底至2018年初，Intel将在服务器上为我们带来10nm工艺，对应产品代号“Skymont”，至于桌面上可能会在2017年上半年就迎来这个10nmSkymont。那时候PCI-E4.0总线、100Gb网络之类的技术应该也普及了。 如果继续按照这样的速度发展下去，Intel会在大约2019年把半导体工艺带入到单位数字时代。[返回频道首页] |
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2013-06-13 00:15
出处：PConline原创
责任编辑：xujian1
