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Arquitectura Ivy Bridge; 22nm, transistores 3D y HD 4000


Ozeros

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Con los nuevos procesadores Ivy Bridge lanzados, quedamos en deuda con una repasada en detalles de los importantes de su arquitectura. Depués del de “tock” Sandy Bridge, ahora es el turno del “tick”, la mejora y miniaturización de la arquitectura con Ivy Bridge. 22nm, transistores 3D y gráficos HD 4000 es lo que Intel nos trae.

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 está basado en los actuales chips Sandy bridge –esto significa que mantiene mucho del diseño actual, pero no es una nueva generación de microarquitectura– incorporando, en sus modelos TOP, 4 núcleos físicos en el die, el que posee en su interior 1.400 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 se mantiene el mismo socket que en Sandy, por lo tanto la compatibilidad con placas anteriores dependerá de la BIOS. De todas formas, Intel también tiene ya sus  chipsets nuevos de la serie 7.

Con el nuevo proceso de fabricación en 22nm Intel ha hecho algo importante, reducir el tamaño del su nuevo chip (quad core) ha los niveles que exhibían sus procesadores <em>Conroe</em> (2 núcleos a 65nm) de hace 6 años atrás. Esto aun sin descontar el gran espacio que ocupa el núcleo gráfico integrado, mucho mayor al espuesto por Sandy Bridge.

Die de Ivy Bridge con 4 núcleos y gráficos HD 4000 

Ivy-Bridge-Die.jpg

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 ha optimizado de IPC tanto de los núcleos, LLC (Cache L3) y controladora de memorias. Estas mejoras hacen de un chip mucho más poderoso, pero que busca principalmente optimizar su consumo de 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. Otra de las cosas interesantes fue la introducción de un hardware generador de números aleatorios, que será verdaderamente insustituible en las tareas de cifrado.

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

GPU y Memorias

Una de las partes en donde más se esperan avances, y en donde Intel se encontraba por debajo de su competidor directo, es en el GPU integrado. El nuevo núcleo gráfico de partida incluye soporte DX 11, y se agregan más unidades gráficas (núcleos), oEU 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 unidades de teselación y Shader Array. Unidades que acceden a la cache L3 del chip. 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 pueblan la parte GPU de Ivy bridge, dándole gran importancia dentro del diseño del chip.

El controlador de memoria está ahora mucho más depurado y mejorado a tal punto de que, en primer lugar, soporta memorias de baja velocidad y bajo voltaje, y en segundo lugar, alcanza altas frecuencias de hasta 2.800 MHz (incluso por sobre los 3000 MHz con nuevas memorias certificadas). 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, pero con mayor rango de opciones.

Overclock

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

- El multiplicador máximo es de x63 en vez x57, para que los OCeros extremos puedan lograr mayores frecuencias bajo LN2, ya que el nivel por aire es el mismo o incluso menor.

- 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 mantienen el alto performance el overclock de estos chips, pero con un muy pequeño aumento de frecuencia, diremos los fanáticos.

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.

Modelos

El lanzamiento de Ivy Bridge se marcó por la aparición de 5 nuevos modelos de manera inmediata, por ahora, luego de esto, los modelos de doble núcleo y los de  ultra bajo voltaje harán de las suyas dentro de estos meses venideros, más menos entre Mayo y Junio. Estos modelos son igual de importantes ya que son el nicho del que Intel se siente tan orgulloso, sus Ultrabooks.

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Luego de esto, toda la camada de procesadores que estará disponible para este 2102, por parte de Intel, consta de la no menor lista que te enseñamos a continuación (para móviles y escritorio):

lineup-desktop.jpglineup-lpdesktop.jpg

lineupmobile.jpglineupmobile2.jpg

La familia de procesadores que Intel se trae entre manos es bastante extensa, ideal para llenar todos los segmentos y mercados, así que es cosa de tiempo para que comencemos a ver las nuevas propagandas alusivas a la nueva tercera generación de procesadores (para para no enredar al público masivo con más procesadores Core i<em>algo</em>).

En nuestro caso, durante estos días comenzaremos a ver las primeras revisiones de los nuevos chips Ivy Bridge, todo mito, leyenda o fábula que tengas sobre estos procesadores será desmentida.

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