Como ya lo fue en la edición pasada de la IDF, Intel nos dio detalles importantes de su arquitectura “tock” Sandy bridge, ahora es el turno del “tick”, la mejora y miniaturización de la arquitectura con Ivy Bridge.

Ivy Bridge es un procesador, que al igual que Sandy bridge, integra varios circuitos internos, como lo son la CPU y la GPU, dos de las partes más importantes en computación hoy en día (además del Ring Bus, caché L3, controlador de memoria, etc., todos en el mismo die). Este nuevo CPU estará basado en los actuales chips Sandy bridge –esto significa que mantendrán mucho del diseño actual, pero no es una nueva generación de microarquitectura– incorporando, por lo menos en un principio, 4 núcleos físicos en el die, el que poseerá en su interior 1.450 millones de transistores, totalizando alrededor de un 20% más transistores que su predecesor que posee 1160M (no confundir con los 995M del diseño original). Además, desmintiendo rumores, se mantendrá el mismo socket que en Sandy, por lo tanto la compatibilidad con placas anteriores dependerá de la BIOS. De todas formas, Intel también espera lanzar chipsets nuevos, con un propósito que no será principalmente el soporte de Ivy Bridge, sino la incorporación de soportes como: USB 3.0 (nativo) y otras características relacionadas con almacenamiento basadas en RST 11.

Como ya es costumbre, aunque se supone que solo es una miniaturización del proceso productivo, Intel no puede resistir la tentación de hacer algunas mejoras. Por ello se harán optimizaciones de IPC tanto de los núcleos, LLC (Cache L3) y controladora de memorias. Estas mejoras harán un chip mucho más poderoso y que a la vez busca optimizar su consumo de energía.


Un nuevo proceso para lograr nuevas optimizaciones

El nuevo proceso en 22 nm es fundamental para las tecnologías que pretende integrar Intel en este nuevo chip. Una de ellas es el TDP configurable, tecnología que permitirá, tanto a fabricantes como usuarios, por medio de software incorporados, mover el TDP en tres rangos; mínimo, nominal y máximo. El TDP máximo es con el cual se podrá obtener el máximo rendimiento, logrando altas frecuencias, pero solo será accesible con coolers ad hoc para la labor. Por el contrario, si no necesitas mucho rendimiento, puedes optar por el TDP mínimo, ahorrando energía. El TDP configurable es la mejora principal en Ivy Bridge con respecto a la generación de calor.

El mercado objetivo primario de esta tecnología es para dispositivos móviles, donde tendrá harta demanda, y funcionará en paralelo con EIST y TurboBoost. La diferencia es que los primeros son automáticos, en cambio el TDP configurable, como señalábamos, se deberá configurar manualmente.

Otra tecnología referente a la optimización de energía es el modo Low Power, el que funciona de la siguiente forma: se distribuirán todas las tareas que se estén ejecutando en la mínima cantidad de cores posibles, así el resto de los cores pueden cambiar al modo de ahorro de energía. Sin el modo Low Power, todas las tareas que se están ejecutando se distribuyen de forma equitativa entre todos los threads, lo que mejora el tiempo de respuesta del sistema, pero ocupa más energía.

Pero no todos las mejoras a nivel físico se basan en el proceso de fabricación en 22 nm, sino también en los transistores Tri-Gate (ó 3D), los que ayudarán a reducir la generación de calor. Esta nueva tecnología en transistores ayudará a eliminar filtraciones de corriente en la circuitería, aumentando eficiencia energética. Cada vez que se reduce el proceso de fabricación es mucho más probable que la corriente se “escape”, ya que cada vez hay vías mucho más pequeñas donde se conduce la corriente. Por ello es vital que el nuevo transistor 3D maneje estas filtraciones.

Según Intel, el ratio rendimiento x watt aumentará al doble. Como sabemos, Intel pretende promover Ultrabooks con estos procesadores, ya que serán poderosos y eficientes energéticamente al mismo tiempo.

Otra de las cosas interesantes fue la introducción de un hardware generador de números aleatorios, que será verdaderamente insustituible en las tareas de cifrado.

GPU y Memorias

Una de las partes en donde más se esperan avances, y en donde Intel se encuentra por debajo de su competidor directo, es en el GPU. El nuevo núcleo gráfico de partida incluye soporte DX 11, y se agregan más unidades gráficas (núcleos), o EU cores. La implementación de un 33% más de estas unidades en el nuevo GPU de Ivy bridge le permitirán dar un importante paso en rendimiento, esto es, saltar de las 12 unidades de la actual HD 3000 a 16 unidades, incorporando además una memoria de caché L3 dedicada para los gráficos, así como unidades de teselación y Shader Array,Todo un conglomerado de nuevas características que le permitirán a Intel saltar hasta en un 60 % más de rendimiento, poniéndose casi a la altura de los actuales AMD APU Llano en gráficas integradas.


Una parte importante en la inclusión de más transistores es que muchos de ellos poblarán la parte GPU de Ivy bridge, dándole gran importancia dentro del diseño del chip.

El controlador de memoria estará mucho más depurado y mejorado a tal punto de que, en primer lugar, soportará memorias de baja velocidad y bajo voltaje, y en segundo lugar, llegará a alcanzar altas frecuencias de hasta 2.800 MHz. Por el tema de los Ultrabooks, Intel decidió integrar soporte para memoria DDR3L (memorias de bajo voltaje con 1,35 V) en el IMC, con lo que se logra lo primero. Para lo segundo, Intel decidió que se podrá fijar la velocidad de las memorias de forma más fina al overclockear; actualmente en Sandy Bridge se puede modificar la velocidad de 266 en 266 MHz, mientras que en Ivy Bridge se espera que se pueda variar de 200 MHz en 200 MHz, o incluso en intervalos menores.

Overclocking mejorará un poco

El mayor “problema” con Sandy para los overclockeros es que no hay una forma directa de OCear con el BCLK. En Ivy Brdige será igual, pero se añadieron nuevas características útiles:

– El multiplicador máximo será de x63 en vez x57, para que los OCeros extremos puedan lograr mayores frecuencias (aunque no puede ser tan altas como los 8,4 GHz recientemente alcanzados por Bulldozer).

– El IMC soportará velocidades DDR3 mucho más altas (hasta DDR3 2800).

– Lo más interesante, se podrá ajustar la velocidad del CPU dinámicamente vía multiplicador sin necesidad de reiniciar, algo así como un TurboBoost configurable vía software.

Estas mejoras mantendrán en alto performance el overclock de estos chips, pero con un muy pequeño aumento de frecuencia, diremos los fanáticos, además de contar con varias características actuales limitadas. Pero aún esperamos nuevos pronunciamientos más beneficiosos en este apartado.

Ivy: una completa mejora

Optimizaciones, mejoras, más silicio, transistores, tecnología y frecuencias… Ivy Bridge es un conjunto de mejoras de la actual arquitectura Sandy Bridge, con un importante actor como lo son los nuevos transistores 3D que apoyan al nuevo proceso de fabricación en 22 nm. Este conjunto pretende llegar al mayor performance manteniendo el mínimo consumo del chip, algo por lo que Intel debe esforzarse si quiere mantener viva la idea de los Ultrabook.

Pero no solo nos encontramos con esta idea, ya que Intel aún tiene barreras que superar, y más aun cuando su archi-rival AMD pasa una aplanadora por encima de sus actuales chips en cuanto a gráficos integrados. El nuevo GPU de Intel mantiene grandes cambios con lo que se espera un gran salto de rendimiento, aunque al parecer no será suficiente para derrotar al GPU integrado en los APU de AMD.


¿Rendimiento final? ¿Frecuencias?

Con lo visto es aún es muy apresurado hablar de rendimientos  y frecuencias finales, ya que resta más de medio año por delante antes de ver los prmeros chips en el mercado de Ivy bridge (Q2 del 2012), pero sí podemos esperar un salto importante en el IPC, con lo que no es de locos hablar que tendrán un rendimiento muy cercano a lo que será Sandy Bridge-E, tal como ahora lo es Sandy Bridge (2600K) contra Westmere (990x). En cuanto a gráficos, ya les adelantamos que éstas no superarán a lo mejor de Llano actual, pero aun así representarán un cambio significativo.

Lo que más promete Ivy es en los dispositivos móviles, gracias a sus grandes mejoras en el apartado energético, algo que fueron hechos estos chips y que Intel Haswell pretende mejorar aun más.

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