Ivy Bridge以22nm的名义打响功耗战
新视野
Intel五年前提出了Tick-Tock发展策略，每两年对处理器的核心架构进行一次升级，其间交替对制造工艺进行更新，并且奇迹般地一直延续了下来。32nm Sandy Bridge之后，下一站将是明年上半年的Ivy Bridge，底层架构变化不大但会首次采用22nm工艺。按照惯例，新工艺影响最大的就是功耗，那么22nm在这方面会有什么新变化？对于功耗非常敏感的笔记本移动平台又会受到什么影响？Intel的又一座“桥”（Bridge）值得期待吗？
22nm新工艺推动处理器的功耗战略
伴随着制造工艺的进化，Intel每一次都会带来新的功耗控制技术，22nm Ivy Bridge身上自然也不会例外，我们从这些特点中发现，下一代处理器将对笔记本有非常重大的推动作用。下边我们就来总结一下22nm在这方面的新特色：
晶体管的里程碑发明：22nm工艺将成为业内最先进的半导体技术，不但又一次缩小晶体管的尺寸，还会将它们立起来，这就是革命性的三维晶体管技术“3-D Tri-Gate”。 晶体管是现代电子学的基石，而Intel此举堪称晶体管历史上最伟大的里程碑式发明，甚至可以说是“重新发明了晶体管”。简单地说，3-D晶体管使用薄得不可思议的三维硅鳍片取代了传统二维晶体管上的平面栅极，栅极从一个增加到三个，使得晶体管可以更加紧密地靠在一起，大大提高芯片集成度。按照Intel的说法，22nm三维晶体管相比32nm二维晶体管可带来最多37％的性能提升，同等性能下的功耗则降低最多50％，这是非常了不起的。
可改变的TDP：TDP（热设计功耗）是给OEM厂商设计散热方案的时候进行参考的，一直都是个固定值，无论是130W还是10W都不可改变，但是在Ivy Bridge身上将第一次“动起来”，同一颗处理器可以有多个TDP值，也就有了动态范围的能耗比。如果散热条件允许，就可以设定为较高的TDP，释放更多性能；如果想做到小型设备里，则可以把TDP调低，更好地控制发热量。Intel也会提供相应的软件工具，方便用户自由控制。
可以说，可配置TDP技术简直就是专为笔记本移动平台打造的，能在功耗、性能之间取得更好的平衡。按照规划，Ivy Bridge ULV超低压版本处理器的正常TDP是17W，但是向上最高可以放开到35W，向下则可以压缩到13W；XE高端版本也与此类似，正常TDP是55W，但上下均能扩展10W，从而拥有45W~65W的动态范围。在游戏笔记本里，厂商就可以尽情放开TDP限制，更自由地发挥功能，而在轻薄型的笔记本里，厂商又可以选择更低的TDP，不再为散热而发愁。
图形核心优化：Ivy Bridge中会继续整合图形核心，功能特性进步的同时功耗控制同样不会放松。通过微架构的改良和22nm工艺的使用，Intel宣称可在同等性能水平上降低大约一半的功耗，也就是能耗比翻一番，另外在三级缓存关联上消耗的能量也会更少。
电源管理优化：这是一个很宽泛的概念，可配置TDP、低功耗模式其实就是其中的一部分（当然也是最重要的部分），此外还有其他很多细节上的增强和优化，包括：内存方面加入I/O嵌入式电源门控，在深度待机状态关闭DDR I/O（内存输入输出部分）；S3休眠状态优化；系统助手（传统北桥模块）的可选电压值更低，进一步优化节能型号的功耗；电源感应中断路由（PAIR），基于优化模式智能选择最佳核心来执行中断；频率电压优化，在所有运行频率点上优化对应的电压值，让处理器时刻都能提供最佳能效。可以很明显地看出，Intel正在尽一切的可能，挖掘每一丝功耗潜力。
Ultrabook借Ivy Bridge发威
作为PC系统核心的功耗大户处理器无疑扮演着最关键的角色。要想降低处理器的功耗，除了在架构上优化之外最有效的手段就是改进制造工艺了，每次这种进步都可以在同等性能水准下将处理器功耗降低30%~50％，换句话说功耗不变的情况下性能可以提升一半。Intel 22nm就将是又一个典型，利用前文所述种种技术足以将功耗降低60％以上，这必然会带动笔记本形态的新一轮进化。目前32nm Sandy Bridge的热设计功耗主流标准是35W，22nm Ivy Bridge有希望降到25W，因此对散热器的要求会进一步降低，笔记本也完全可以做得更薄、更轻，轻松将厚度控制在20毫米以下、重量控制在1.5公斤左右（还要依靠SSD），超轻薄本将迎来新的春天。
不过提到轻薄也就必须提到成本：产品好，成本/价格也要够低才行。事实上，当处理器的功耗较高时，对笔记本配件、制造工艺、布局工艺，包括外壳等都有严格要求，肯定会大幅增加成本。但当处理器功耗降低后，一个良性的循环开始了：
千万不要以为功耗控制就仅仅是处理器散热组件变小了。它带来的“周边效应”会相当大。功耗降低后，处理器部分会整体缩小，给内部留出更多空间，这会使得周边配件的布局设计更为简单，甚至对外壳材料的要求也会降低，这些都将有助于笔记本的设计朝着简约化、轻薄化和低成本化发展。
也正是在轻薄成为可能的大趋势下，Intel提出了新概念笔记本“Ultrabook”（超级本）。目前基于Sandy Bridge平台的超级本还只是处于试水阶段，等到了Ivy Bridge诞生才会开始爆发，真正做到“超级轻薄、超级灵敏、超级安全”，超轻薄笔记本也会大规模步入主流市场，成为普通用户的最佳选择。尽管目前Ultrabook受到了多方面的质疑，比如成本和价格过高、厂商支持热情不高、难以抵挡平板机冲击等等，但相信随着Ivy Bridge的到来，这一切都会迎刃而解。事实上，华硕等厂商都已经在准备着Ivy Bridge一发布就推出第二代Ultrabook，价格也降至600~900美元，相比现在动辄上千美元的高价位更容易被普通用户接受。
延伸阅读：Ivy Bridge功耗之外的那些事儿
除了通过新工艺新技术降低功耗，Ivy Bridge虽然没有根本性的架构变化，但在新功能新特性上还是相当丰富的，诸如核心、三级缓存与内存控制器的IPC（每时钟周期指令数）提升，数字随机数生成器（DRNG）、监督模式执行保护（SMEP）等安全性增强，支持DX11/DirectCompute、三屏输出（或许你没有注意过这个问题，几乎所有笔记本都只支持连接一个外部显示设备，构成“笔记本+外部显示设备”的“双屏显示”，未来Ivy Bridge可以连接两个外部显示设备实现“三屏输出”）、4000×4000超高清分辨率等图形核心改进，倍频可达63x、修改倍频无需重启等超频开放，2800MHz超高频率和低电压版DDR3L等内存进步，如此等等，其中DDR3L内存支持就是专为笔记本准备的。Ivy Bridge处理器搭配的芯片组也会步入7系列时代，但变化非常小，最诱人的就是原生支持四个USB 3.0接口了。
结语：功耗至上，性能也需跟上
功耗是笔记本技术的核心所在，每一代处理器的功耗进步都推动者笔记本的进化，但是与此同时，人们对高性能的追求也是永无止境的。从目前放出的技术资料来看，Ivy Bridge确实由于工艺制程的进步，在功耗控制方面有重大突破，而性能方面相比之下则没有功耗进步这般“惊艳”。不过，Ivy Bridge功耗和性能的双重进步也会让笔记本获益匪浅，同样的散热条件下可以轻松将性能再提升一个档次，也就等于变相降低了功耗，笔记本在轻薄程度上也有了里程碑式的进步。而对于高性能主流本和游戏本，在处理器功耗降低的情况下，PC厂商也会向轻薄、更多附加功能等方面发展。可以预见的是，移动平台和桌面平台之间的差距将再次缩小，笔记本的形态也会更加丰富多彩。
各家PC厂商的Ultrabook将在明年Ivy Bridge推出时发动第二波攻势，到时，笔记本的功耗、性能、成本将得到进化