1. Architettura Ivy Bridge
Il cuore a 22 nanometri di Ivy Bridge include una importante novità nel mondo della microelettronica, ovvero i transistor tri-gate 3D.
A differenza dei transistor tradizionali che si sviluppano in due dimensioni, i transistor tri-gate 3D guadagnano la terza dimensione, consentendo agli elettroni di fluire all’interno del transistor stesso con minore resistenza elettrica e riducendo, di conseguenza, i consumi e la produzione di calore (consumi pressoché dimezzati).
Secondo Intel, i transistor tri-gate 3D consentiranno al produttore americano di rispettare la cosiddetta Legge di Moore, il cui enunciato prevede che le prestazioni dei processori e il numero di transistor ad essi relativi raddoppino ogni 18 mesi.
I transistor tri-gate 3D sono caratterizzati da una elevata velocità di switching che gli garantisce la possibilità di passare più rapidamente dallo stato “accesso” a quello “spento” e viceversa, aumentando sensibilmente le prestazioni teoriche del circuito.
All’interno di ogni CPU Ivy Bridge troviamo cinque blocchi logici che si occupano di gestire tutte le funzionalità dell’unità:
- Core x86-64bit: ogni core rappresenta una o due unità di elaborazione logiche, in base allo stato di attivazione della tecnologia Intel Hyper Threading.
- Processore Grafico: l’integrazione di una GPU all’interno del processore ha consentito ad Intel di produrre notebook e sistemi ancora più compatti, riducendo il numero di componenti necessari per l’assemblaggio di un sistema completo.
- Cache L3 condivisa: ogni core è dotato di due cache dedicate (L1 e L2), mentre la cache di terzo livello (L3) è condivisa tra tutti i Core x86-64 e le unità di elaborazione della GPU integrata.
- System Agent & Memory Controller: il System Agent svolge le funzioni di quello che nelle architetture precedenti era il North Bridge, ovvero l’unità dedicata alla comunicazione tra la CPU, la memoria di sistema e le altre periferiche, tra cui le schede video; all’interno del System Agent troviamo il memory controller, con supporto a due canali DDR3, ed un controller PCI-E 3.0 x16.
- Memory Controller I/O: è l’interfaccia di comunicazione tra il Memory Controller integrato nel System Agent e i moduli di memoria DDR3 installati sulla scheda madre.
Scegliendo di rendere Ivy Bridge retrocompatibile con le schede madri per Sandy Bridge, Intel ha dovuto rinunciare all’incremento del numero delle linee PCI-E integrate all’interno della CPU, non risolvendo, quindi, l’unica vera limitazione della precedente generazione.
Per sopperire a questa mancanza, il controller PCI-E è stato aggiornato allo standard 3.0 che consente, grazie all’utilizzo di una nuova codifica 128b/130b, un’ampiezza di banda che raggiunge gli 8GT/s, raddoppiando le performance della precedente versione.
Nei nostri precedenti articoli abbiamo messo in evidenza come l’utilizzo di un controller PCI-E 3.0 in luogo di uno 2.0 non porti benefici diretti nelle performance osservate dall’utente; tuttavia, nel caso di Ivy Bridge, pur disponendo di sole 16 linee PCI-E dedicate alle schede video, sarà possibile configurare sistemi equipaggiati con due GPU che potranno operare ciascuna con una banda equivalente ad un x16 PCI-E 2.0 anche con la metà delle linee elettriche attive.
Il controller di memoria di Ivy Bridge supporta ufficialmente memorie DDR3 fino a 1600MHz, ma sarà possibile procedere all’overclock manuale o attraverso il profilo XMP (Extreme Memory Profile) per aumentare la frequenza anche oltre i 2600MHz, a patto di possedere memorie adeguate e una CPU “fortunata”.
