Ivy Bridge è il nome in codice dell'evoluzione dell'architettura x86 di terza generazione (Sandy Bridge) sviluppata daIntel per i propriprocessori; a differenza della prima generazione che è basata sul processo produttivo a32 nm, Ivy Bridge è undie-shrink a22 nm.
I primi processori basati su tale evoluzione sono arrivati sul mercato il 23 aprile2012[1] e nei mesi seguenti sono andati progressivamente a occupare tutti i settori di mercato, desktop, mobile e server.
Intel ha inoltre annunciato l'intenzione di investire tra i 6 e gli 8 miliardi di dollari nell'adeguamento degli stabilimenti produttivi destinati alla realizzazione delle future CPU basate su architettura Ivy Bridge[2]. Nello specifico verranno potenziati i due stabilimenti inArizona e ne verrà costruito uno nuovo inOregon.
Trattandosi di un "ridimensionamento" dell'architettura Sandy Bridge e non di un suo successore, Ivy Bridge vede il proprio progetto molto simile a quello di quest'ultima, ma introducendo anche alcune revisioni interne, tra le quali il nuovo processo produttivo a22 nm, reso possibile grazie aiTransistor 3D.
Il nuovo processo produttivo ha permesso ad Intel di potenziare maggiormente il comparto grafico (il reale tallone d'Achille dei propri processori) rispetto alla componente CPU. Il numero dicore e le frequenze rimangono fondamentalmente identiche rispetto alla generazione precedente, ovvero clock che sfiorano i 4 GHz e configurazionimulti core fino a 8 core (sebbene solo nel settore server), ma le varie ottimizzazioni introdotte hanno consentito alle prestazioni in particolari ambiti di arrivare a essere superiori anche del 20% rispetto alla precedente generazione Sandy Bridge[3][4].
Le maggiori innovazioni riguardano, come detto, il comparto grafico integrato grazie anche agli ampi margini di affinamento che tale progetto ancora consente in virtù della sua relativa "gioventù". I processori Ivy Bridge introducono il supporto alleDirectX 11 eOpenCL 1.1[3],[5] e sono dotati di almeno 16 unità shader,[4] per arrivare alle 24 di alcuni modelli[6] (ovvero il doppio di quanto integrato nel comparto grafico precedente); viene integrato anche il supporto alPCI Express 3.0,[7] offrendo quindi un raddoppio dibanda fino a 1 GB/s per ogni linea; è previsto il supporto fino a 16 linee, probabilmente divisibili anche in due segnali 8x per poter sfruttare configurazioni a doppiascheda video grazie alle tecnologieCrossFireX eSLI rispettivamente diAMD/ATI enVidia[7]. Tali innovazioni dovrebbero consentire un aumento di prestazioni in ambito grafico fino al 30%[3][4].
Sono stati presentati processori da 4 o più core basati su Ivy Bridge, e questo potrebbe quindi sancire nel breve-medio termine l'abbandono dei processoridual core anche per la fascia più bassa del mercato.[8]
Ilsocket è rimasto l'LGA 1155[6], già introdotto con i prodotti di fascia media basati su Sandy Bridge.
Nell'ultimaroadmap diffusa da Intel, per il2012 non è prevista la distribuzione della versione per la fascia più alta del settore desktop che utilizzerà l'LGA 2011, già introdotto con i prodotti di fascia alta basati su Sandy Bridge[3], perciò si prevedeva che sarebbe stata distribuita all'inizio del2013.
Lo stesso argomento in dettaglio:Sandy Bridge.Una caratteristica veramente innovativa, introdotta da Intel, riguarda il tipo ditransistor che viene impiegato per la realizzazione dei processori Ivy Bridge. Per il processo a22 nm Intel ha deciso di utilizzare transistortri-gate. Tradizionalmente i transistor hanno una struttura strettamente planare, mentre i transistor tri-gate hanno un gate tridimensionale che avvolge il canale in cui scorrono gli elettroni su ben tre lati (invece che su uno solo come nei transistor planari). Stando a quanto pubblicato da intel[9], questo tipo di struttura permette di diminuire la corrente di dispersione (corrente che continua a scorrere nel transistor anche quando dovrebbe essere 'spento') e migliora i tempi di reazione, permettendo quindi di realizzare processori più veloci e con consumi minori.
Con le CPU basate su "Sandy Bridge-E", ovvero le soluzioni pensate per il socket LGA 2011, Intel ha introdotto alcune specifiche revisioni per poter semplificare il processo dioverclock. Con Ivy Bridge tale funzionalità è stata estesa a tutta la gamma di processori, quindi a tutti i settori del mercato. Diventa quindi possibile aumentare la frequenza della CPU e della memoriaRAM in maniera indipendente dai restantiBUS di sistema, andando quindi a superare quel limite proprio delle precedenti architettureSandy Bridge, nelle quali il clock dei componenti dell'intero sistema erano correlati al "Base Clock" della CPU, caratteristica che limitava fortemente le capacità di overclock nei processori con moltiplicatore bloccato, in quanto un aumento del Base Clock comportava anche un aumento di frequenza dei BUSPCI Express e delle periferiche diI/O.[10][11] A tale flessibilità si aggiunge inoltre una maggiore stabilità dell'energia erogata per il funzionamento del processore (facilitando a sua volta l'overclock), dato che il circuito preposto a tale regolazione viene ora integrato direttamente nella CPU.[11]
Sebbene sia prevista la compatibilità delle CPU Ivy Bridge con alcuni modelli delchipsetCougar Point sviluppato per i processori basati su Sandy Bridge[6] (nello specifico solo le variantiP67 eH67), Intel ha prodotto anche una nuova famiglia di chipset, conosciuta comePanther Point[12], specificatamente disegnata per questa architettura. Tra le sue innovazioni si possono evidenziare il controllerUSB 3.0 eSATA 3 più sofisticato rispetto al precedente[6][7].
A partire dall'introduzione dell'architetturaCore, successiva allaNetBurst e avvenuta a metà2006, Intel ha dichiarato l'intenzione di presentare una nuova architettura ogni 2 anni, in modo da poter tenere il passo con la famosaLegge di Moore. Per aumentare le prestazioni di una CPU mantenendone sotto controllo anche il consumo energetico è necessario non solo ottimizzarne l'architettura, ma anche realizzare i nuovi dispositivi con processi produttivi sempre più raffinati.
Per limitare gli imprevisti delle innovazioni tecnologiche necessarie al rinnovamento generazionale dei propri processori, a partire dagli inizi del2006 Intel ha iniziato a seguire una strategia denominata "Tick-Tock": prima viene introdotta una nuova tecnologia produttiva sulla base di un'architettura già collaudata (la fase "Tick") e in seguito, quando tale tecnologia è in grado di fornirerese elevate, la si adotta per produrre una nuova architettura (la fase "Tock").
I primi esponenti di questa nuova filosofia di progetto furono i processoriPentium DPresler (che avevano praticamente la stessa architettura dei precedentiSmithfield) con cui venne introdotto il processo produttivo a65 nm (fase "Tick"). Dopo aver collaudato la nuova tecnologia costruttiva con queste CPU, Intel passò alla nuova architetturaCore deiCore 2 Duo, prodotta sempre a 65 nm (fase "Tock").
In maniera analoga, tra la fine del2007 e l'inizio del2008, Intel presentò i processoriPenryn eWolfdale che erano in sostanza deidie-shrink del Core 2 Duo, a 45 nm (fase "Tick"). A fine2008, quando anche questo processo produttivo era ormai a punto, arrivò l'architetturaNehalem (fase "Tock"). La sua evoluzioneWestmere è stata realizzata a 32 nm a partire dai primi mesi del2010 (fase "Tick"), in modo da collaudare anche questa tecnologia in vista dell'architettura successivaSandy Bridge, uscita poi nel2011 (fase "Tock"). L'intenzione dichiarata di Intel, molto ambiziosa, era quella di migliorare il rapporto performance/watt del 300% entro la fine del decennio.
Seguendo il medesimo principio, Sandy Bridge è stata poi seguita dal die-shrink a22 nm Ivy Bridge nel2012 (fase "Tick"), che ha quindi mantenuto la stessa architettura ma ha introdotto un nuovo processo produttivo. Nel2013 arriverà anche la nuova architetturaHaswell (fase "Tock"), il cui die-shrink a14 nm prenderà il nome diBroadwell (fase "Tick"); quest'ultimo verrà poi seguito negli anni seguenti dall'architetturaSkylake (fase "Tock") e dalla sua ri-scalaturaIce Lake (fase "Tick").
Questa metodologia di sviluppo, nelle intenzioni di Intel, minimizza i rischi propri dell'adozione di una nuova tecnologia produttiva con un'architettura a sua volta completamente nuova, consentendo ai progettisti di concentrarsi, ad anni alterni, sulla risoluzione di una sola classe di problemi.
Lo stesso argomento in dettaglio:Intel Tick-Tock.Non essendo una vera e propria architettura ma solo un'evoluzione della precedente Sandy Bridge, si può identificare il successore di Ivy Bridge inHaswell, prodotta anch'essa a 22 nm e prevista per la primavera del2013, e che sarà un'architettura completamente rinnovata che andrà a succedere a quella introdotta da Sandy Bridge e continuata da Ivy Bridge.
L'arrivo di Ivy Bridge prima, e Haswell poi, prolungherà quindi la vita dell'approccio "Tick-Tock" descritto poco sopra per l'innovazione delle CPU Intel.
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