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Intel Haswell的秘密武器:整合稳压器
2012-12-28 10:23:09  作者:上方文Q 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接
 
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在性能和竞争都无压力、移动趋势越来越明显的情况下,Intel已经悄然改变了处理器研发策略,将重点从提升性能转向降低功耗、提高能效。下一代的Haswell虽然不会升级制造工艺,但会从架构和技术上作出努力,特别是会整合稳压器模块(VRM),改进处理器供电的精细度,并在不影响性能的前提下降低功耗。

目前,稳压器和各种供电IC都安置在主板上,而为了加强处理器供电(更为了增加卖点),供电电路相数不断猛增,制造成本和占用空间也水涨船高,但都达不到Intel想要的供电水准。

为此,Intel特别研发了一种特殊的可编程芯片,内有20个供电单元(power cell)。每个单元都是非常迷你的稳压器,长宽分别只有1.8毫米、1.6毫米,面积不过2.8平方毫米,但能够提供最高25A电流(具体看功耗限制)、16相供电电路,可编程切换频率30-140MHz,因此整个芯片理论上可支持最多320相供电,能够达到极其精细的供电调整,而整个芯片的尺寸为12.977×8.144=105.7平方毫米。

什么3x、4x相主板供电这下都傻眼了吧。

Intel将这种芯片称为整合稳压器(IVR),会将其与Haswell处理器内核封装在同一块基板上(俗称的“胶水封装”),制造工艺也是22nm。

有了这种整合稳压器,Haswell就可以独立、精准地控制每个CPU核心、GPU核心、系统助手(PCI-E和内存控制器等)的供电、功耗,甚至能够照顾到板载稳压器无法顾及的互连总线,从而灵活地降低功耗,且不损失性能。举例来说,Haswell可以在视频播放期间将所有CPU核心挂起,但不会挂起环形互联总线,只留下GPU核心工作的同时,保证总线的全速运行,视频播放依然会很流畅。

在未来,Intel极有可能会将稳压器直接整合到处理器核心中,这不仅包括再下一代的桌面和笔记本处理器Broadwell,甚至可能会用于智能手机和平板机的Atom,增强面对ARM的竞争力。

顺带也可以看出,随着处理器SoC进程的深入,各种模块都被整合进去,主板厂商渐渐就要彻底没得玩儿了。

Intel Haswell的秘密武器:整合稳压器
Haswell的稳压器整合技术

Intel Haswell的秘密武器:整合稳压器
整合稳压器供电单元架构图

Intel Haswell的秘密武器:整合稳压器
电源管理从外置到内置、从粗糙到精细

Intel Haswell的秘密武器:整合稳压器
Haswell整合稳压器与传统对比示意图

Intel Haswell的秘密武器:整合稳压器
Haswell四核心架构示意图(预估)

 

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