Puente Ivy (microarquitectura)

Microarquitectura de CPU de Intel

Un Intel Core i5-3210M descubierto ( soldado BGA ) dentro de una computadora portátil, una CPU Ivy Bridge

Ivy Bridge es el nombre en clave de la microarquitectura de 22 nm de Intel utilizada en la tercera generación de procesadores Intel Core ( Core i7 , i5 , i3 ). Ivy Bridge es un proceso de reducción de matriz a 22 nm basado en transistores Tri-Gate FinFET ( "3D") , de la microarquitectura Sandy Bridge de 32 nm de la generación anterior , también conocida como modelo tick-tock . El nombre también se aplica de forma más amplia a la serie de procesadores Xeon y Core i7 Extreme Ivy Bridge-E lanzados en 2013.

Los procesadores Ivy Bridge son compatibles con versiones anteriores de la plataforma Sandy Bridge, pero dichos sistemas pueden requerir una actualización de firmware (según el proveedor). ^{[2] En 2011, Intel lanzó los} chipsets Panther Point de la serie 7 con USB 3.0 y SATA 3.0 integrados para complementar a Ivy Bridge. ^[3]

La producción en volumen de chips Ivy Bridge comenzó en el tercer trimestre de 2011. ^[4] Los modelos móviles de cuatro núcleos y de doble núcleo se lanzaron el 29 de abril de 2012 y el 31 de mayo de 2012 respectivamente. ^[5] Los procesadores de escritorio Core i3, así como el primer Pentium de 22 nm , se anunciaron y estuvieron disponibles la primera semana de septiembre de 2012. ^[6]

Ivy Bridge es la última plataforma Intel en la que Microsoft ofrece soporte oficial para versiones de Windows anteriores a Windows 7. También es la primera microarquitectura Intel que ofrece soporte oficial para Windows 10 de 64 bits (NT 10.0). ^[7]

Descripción general

La microarquitectura de CPU Ivy Bridge es una versión reducida de Sandy Bridge y se mantiene prácticamente sin cambios. Al igual que su predecesora, Sandy Bridge, Ivy Bridge también fue desarrollada principalmente por la sucursal israelí de Intel, ubicada en Haifa, Israel . ^[8] Las mejoras notables incluyen: ^{[9] [10]}

• La nueva tecnología de transistores Tri-gate ("3-D") de 22 nm ofrece una reducción de hasta un 50% en el consumo de energía con el mismo nivel de rendimiento en comparación con los transistores planares 2-D en el proceso de 32 nm de Intel. ^[11]
• Un nuevo generador de números pseudoaleatorios y la instrucción RDRAND , ^[12] cuyo nombre en código es Bull Mountain. ^[13]

Características y rendimiento de Ivy Bridge

Los chips Ivy Bridge para dispositivos móviles y de escritorio también incluyen algunos cambios menores pero notables con respecto a Sandy Bridge:

UPC

• F16C (instrucciones de conversión de punto flotante de 16 bits) ^[14]
• Instrucción RDRAND (clave segura de Intel) ^[15]
• Multiplicador máximo de CPU de 63 (frente a 57 para Sandy Bridge) ^[16]
• TDP configurable (cTDP) para procesadores móviles ^[17]
• Una secuencia de instrucciones de 14 a 19 etapas , dependiendo del éxito o fracaso de la caché de microoperaciones ^[18]
• Prevención de ejecución en modo supervisor ^[19]

GPU

• La GPU incorporada tiene 6 o 16 unidades de ejecución (EU), en comparación con las 6 o 12 de Sandy Bridge. ^[22]
• Intel HD Graphics con compatibilidad con DirectX 11 , OpenGL 4.0 y OpenCL 1.2 en Windows. ^[23] En Linux, OpenGL 4.2 es compatible desde Mesa 17.1. ^[24]
• Soporte para hasta tres pantallas (con algunas limitaciones: con chipset de la serie 7 y utilizando dos de ellas con DisplayPort o eDP) ^[25]
• Reproducción de vídeo en varias pantallas 4K
• Versión 2 de Intel Quick Sync Video ^[22]

Yo

• Soporte de RAM de hasta 2800 MT/s en incrementos de 200 MHz ^[16] 
• DDR3L para CPU móviles
• Compatibilidad con PCI Express 3.0 (omitida en procesadores Core i3, Pentium y de voltaje ultra bajo [ULV]) ^[26]

Comparaciones de referencia

En comparación con su predecesor, Sandy Bridge:

• Aumento del 3% al 6% en el rendimiento de la CPU en comparación reloj por reloj ^{[27] [28]}
• Aumento del 25% al ​​68% en el rendimiento de la GPU integrada ^[29]

Problemas de rendimiento térmico

Según se informa, las temperaturas de Ivy Bridge son 10  °C más altas en comparación con Sandy Bridge cuando se realiza overclocking de una CPU , incluso con la configuración de voltaje predeterminada. ^[30] Impress PC Watch, un sitio web japonés, realizó experimentos que confirmaron especulaciones anteriores de que esto se debe a que Intel utilizó un material de interfaz térmica de mala calidad (y quizás de menor costo) (pasta térmica o "TIM") entre el chip y el difusor de calor , en lugar de la soldadura sin fundente de generaciones anteriores. ^{[31] [32] [33]} Los procesadores móviles Ivy Bridge no se ven afectados por este problema porque no utilizan un difusor de calor entre el chip y el sistema de enfriamiento. Los procesadores Ivy Bridge de Socket 2011 continúan utilizando la soldadura. ^[34]

Los informes de entusiastas describen el TIM utilizado por Intel como de baja calidad, ^[33] y no a la altura de una CPU "premium", con algunas especulaciones de que esto es así por diseño para fomentar las ventas de procesadores anteriores. ^[31] Análisis posteriores advierten que el procesador puede dañarse o anular su garantía si los usuarios domésticos intentan remediar el problema. ^{[31] [35] El TIM tiene} una conductividad térmica mucho menor , lo que hace que el calor quede atrapado en el chip. ^[30] Los experimentos con la sustitución de este TIM por uno de mayor calidad u otros métodos de eliminación de calor mostraron una caída sustancial de la temperatura y mejoras en los voltajes aumentados y el overclocking sostenible de los chips Ivy Bridge. ^{[31] [36]}

Intel afirma que se espera que el chip más pequeño de Ivy Bridge y el aumento relacionado en la densidad térmica resulten en temperaturas más altas cuando se realiza overclocking de la CPU; Intel también afirmó que esto es lo esperado y probablemente no mejorará en futuras revisiones. ^[37]

Modelos y pasos a seguir

Todos los procesadores Ivy Bridge con uno, dos o cuatro núcleos informan el mismo modelo de CPUID 0x000306A9 y están construidos en cuatro configuraciones diferentes que difieren en la cantidad de núcleos, caché L3 y unidades de ejecución de GPU.

Procesadores Xeon basados ​​en Ivy Bridge

Los microprocesadores Xeon basados ​​en Intel Ivy Bridge (también conocidos como Ivy Bridge-E ) son la continuación de Sandy Bridge-E , y utilizan el mismo núcleo de CPU que el procesador Ivy Bridge, pero en paquetes LGA 2011 , LGA 1356 y LGA 2011-1 para estaciones de trabajo y servidores.

El 10 de septiembre de 2013 se anunciaron en el Intel Developer Forum procesadores de servidor de alta gama adicionales basados ​​en la arquitectura Ivy Bridge, cuyo nombre en código era Ivytown, después del intervalo habitual de un año entre el lanzamiento de productos para el consumidor y para servidores. ^{[42] [43] [44]}

La línea de procesadores Ivy Bridge-EP anunciada en septiembre de 2013 tiene hasta 12 núcleos y 30 MB de caché de tercer nivel, con rumores de Ivy Bridge-EX de hasta 15 núcleos y un caché de tercer nivel aumentado de hasta 37,5 MB, ^{[45] [46]} aunque una línea temprana filtrada de Ivy Bridge-E incluía procesadores con un máximo de 6 núcleos. ^[47]

Se producen versiones tanto Core-i7 como Xeon: las versiones Xeon comercializadas como Xeon E5-1400 v2 actúan como reemplazos directos para el Xeon E5 basado en Sandy Bridge-EN existente, las versiones Xeon E5-2600 V2 actúan como reemplazos directos para el Xeon E5 basado en Sandy Bridge-EP existente, mientras que las versiones Core-i7 designadas i7-4820K, i7-4930K e i7-4960X se lanzaron el 10 de septiembre de 2013, y siguen siendo compatibles con el hardware X79 y LGA 2011. ^{[46] [48]}

Para el zócalo intermedio LGA 1356 , Intel lanzó la serie Xeon E5-2400 v2 (nombre en código Ivy Bridge-EN) en enero de 2014. ^[49] Estos tienen hasta 10 núcleos. ^[50]

Una nueva línea Ivy Bridge-EX comercializada como Xeon E7 v2 no tuvo un predecesor correspondiente que utilizara la microarquitectura Sandy Bridge, sino que siguió los antiguos procesadores Westmere-EX .

Lista de procesadores Ivy Bridge

Los procesadores con gráficos HD 4000 de Intel (o HD P4000 para Xeon) se muestran en negrita . Otros procesadores cuentan con gráficos HD 2500 o HD Graphics a menos que se indique N/D.

Procesadores de escritorio

La lista de procesadores de escritorio anunciados es la siguiente:

1. Requiere una placa base compatible con chipsets de la serie 7.

Sufijos para denotar:

• K – Desbloqueado (multiplicador de CPU ajustable hasta 63 veces)
• S – Estilo de vida optimizado para el rendimiento (bajo consumo con TDP de 65 W)
• T – Estilo de vida optimizado en términos de energía (consumo de energía ultrabajo con TDP de 35 a 45 W)
• P – Sin chipset de vídeo integrado
• X – Rendimiento extremo (relación de CPU ajustable sin límite de relación)

Procesadores de servidor

Sufijos para denotar:

• L – Baja potencia
• C – Aplicaciones integradas
• W – Optimizado para estaciones de trabajo

Procesadores móviles

Sufijos para denotar:

• Y – Ultrabook sin ventilador: procesador dual de consumo ultrabajo extremo (TDP 13 W, SDP 7 W)
• U – Ultrabook con ventilador: procesador dual de consumo ultrabajo (TDP 17 W)
• C – Comunicaciones
• M – Doble núcleo
• QM – Cuatro núcleos
• XM: rendimiento extremo de cuatro núcleos (relación de CPU ajustable sin límite de relación)
• ME – Doble núcleo integrado

Hoja de ruta

Intel demostró la arquitectura Haswell en septiembre de 2011, que comenzó a lanzarse en 2013 como sucesora de Sandy Bridge e Ivy Bridge. ^[56]

Correcciones

Microsoft ha publicado una actualización de microcódigo para CPU Sandy Bridge e Ivy Bridge seleccionadas para Windows 7 y versiones posteriores que soluciona problemas de estabilidad. Sin embargo, la actualización afecta negativamente a los modelos de CPU Intel G3258 y 4010U . ^{[57] [58] [59]}

Véase también

• Portal de electrónica

• Lista de microarquitecturas de CPU Intel

Notas

1. Los recuentos de transistores para M-2, H-2 y HM-4 se determinaron mediante una comparación de los recuentos de transistores en Sandy Bridge y HE-4. Al realizar un análisis comparativo, se obtuvieron recuentos de 108 millones de transistores por núcleo, 67 millones de transistores por 1 MB de caché L3, 88 millones de transistores para el controlador de memoria y otras características del chip, y aproximadamente 21 millones de transistores para cada unidad de ejecución dentro del Intel HD 4000. Todo esto es un intento de determinar el recuento de transistores matemáticamente y no está respaldado por ninguna fuente. Por lo tanto, estos recuentos de transistores pueden ser inexactos.

Referencias

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Enlaces externos

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