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Intel Haswell的秘密武器:整合穩壓器


2012-12-28 10:23:09

在性能和競爭都無壓力、移動趨勢越來越明顯的情況下,
Intel已經悄然改變了處理器研發策略,
將重點從提升性能轉向降低功耗、提高能效。

下一代的Haswell雖然不會升級製造工藝,
但會從架構和技術上作出努力,特別是會整合穩壓器模塊(VRM),
改進處理器供電的精細度,並在不影響性能的前提下降低功耗。

目前,穩壓器和各種供電IC都安置在主板上,
而為了加強處理器供電(更為了增加賣點),供電電路相數不斷猛增,
製造成本和占用空間也水漲船高,但都達不到Intel想要的供電水準。

為此,Intel特別研發了一種特殊的可編程芯片,
內有20個供電單元(power cell)。

每個單元都是非常迷你的穩壓器,長寬分別只有1.8毫米、1.6毫米,
面積不過2.8平方毫米,但能夠提供最高25A電流(具體看功耗限制)、
16相供電電路,可編程切換頻率30-140MHz,
因此整個芯片理論上可支持最多320相供電,能夠達到極其精細的供電調整,
而整個芯片的尺寸為12.977×8.144=105.7平方毫米。

什麼3x、4x相主板供電這下都傻眼了吧。

Intel將這種芯片稱為整合穩壓器(IVR),
將其與Haswell處理器內核封裝在同一塊基板上(俗稱的“膠水封裝”),
製造工藝也是22nm。

有了這種整合穩壓器,Haswell就可以獨立、精準地控制每個CPU核心、
GPU核心、系統助手(PCI-E和內存控制器等)的供電、功耗,
甚至能夠照顧到板載穩壓器無法顧及的互連總線,從而靈活地降低功耗,
且不損失性能。舉例來說,Haswell可以在視頻播放期間將所有CPU核心掛起,
但不會掛起環形互聯總線,只留下GPU核心工作的同時,
保證總線的全速運行,視頻播放依然會很流暢。

在未來,Intel極有可能會將穩壓器直接整合到處理器核心中,
這不僅包括再下一代的桌面和筆記本處理器Broadwell,
甚至可能會用於智能手機和平板機的Atom,增強面對ARM的競爭力。

順帶也可以看出,隨著處理器SoC進程的深入,
各種模塊都被整合進去,主板廠商漸漸就要徹底沒得玩兒了。

訊息原自:驅動之家

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44相供電真的要成為絕響了 ...
2012-12-28 22:42 發佈
多相供電是噱錢用的玩意

英呆爾這樣搞

這要主機板廠商怎麼混啊

潛水中

我愛鮑魚 wrote:
多相供電是噱錢用的玩...(恕刪)


多相供電不全是 噱錢.

1. pwm dc dc ic 和 soc 不能封一起 , 得使用 3d chip

2. noise 會透過substrate couple 除非intel 用 soi .

3. 1600x1800UM 已算一般 pwm ic die sie ,今天 intel 要弄一堆 .
萬一 一個 phase fail 就毀拉 ..所以 yield 會是問題 .
最好的是 multi die mcm 或3d chip方是 .

4. PWM IC 須一堆 大電容
5. pwm dc dc 要一堆電感 , multi phase 還有電流 要 balance 問提 , single phase
如單一channel 20a 改 4 phase 可降到 5a..
5A MOS 比20a mos 好找多了 . 會改多 相給電流市有原因 .
今天 intel 就算內建 也是把多相變多輸入 .

本來 cpu 是 10 pin => 10A = 5+5a
最可能是 , 10pin + 10 組內部 dc dc .

另外 , 如果 cpu 要 1.2v 80w ..想想多大電流 ?? ic pin 沒法流如此電流
得分很多 pin, 所以一堆 pwm ic + 一堆 io pin .
一般 1 mile( 0.0001 吋直徑) 金線 , 了不起 1a~2 A ..
太大會燒斷 .

不過 , 還是希望看到 , SOC 本來就是比較好 如 atom ..
另外 thunderbolt 也該內建phy 吧 ,usb3都內建了 .
taiwan2008 wrote:
2. noise 會透過substrate couple 除非intel 用 soi ...(恕刪)


那用在藍寶石上面長矽這種製程呢?

fnf2000 wrote:
那用在藍寶石上面長矽這種製程...(恕刪)


這就是 soi阿 ..

SOI 因為 substrate 是 可隔離 , 不過 貴..

最大問題是 pwm ic的 switch current 很大 .和 cpu logic 小電壓 swing 不同 ,
總之得出來後, 在看 richtek upi 如何做 dc dc ic.

taiwan2008 wrote:
多相供電不全是 噱錢...(恕刪)

原來如此
潛水中

Efinity wrote:
在性能和競爭都無壓力、移動趨勢越來越明顯的情況下,
Intel已經悄然改變了處理器研發策略,
將重點從提升性能轉向降低功耗、提高能效。(恕刪)


這句話是暗示 haswell效能不會有多大提升?
這可能就打死一些玩家了 @@
嗯啊~
我猜intel在等amd趕上再說,反正目前沒有人超越它了.

Efinity wrote:
2012-12-28...(恕刪)


會不會要像NV的ARM用另外的一核來控制其他的4核。

總之功耗的控制將會是未來研發的重點。
祝 身體健康 萬事如意 董慶先敬上

jbcrobert wrote:
嗯啊~我猜intel...(恕刪)


應該是日後 intel cpu ,可能分
高端 => 耗電 但快

節能 => 省電 但效能夠用 .

低端 => 這是先前 atom 做法, 但是因為 比省電花很多代才趕上來 , 而且市場被 arm 吃掉一堆 ,
如果說 5年前 一開使 intel 就能做到 , 或許 android 也會有一堆 x86 cpu 版本.

AMD 會轉往 arm 不是沒原因, 大家回頭看身邊朋友 , 一堆人家中pc notebook
我家是兩台 , 還一台借人 .
但 smartphone 卻可能更多台 .

連高中生都開使用 smart phone 了 . 未來小朋友電子書包 ,全都是節能類.
Intel 還要一直發展高端 cpu 嗎??
當年 cpu clock 有瓶頸後往多核跑, 但現在瓶頸應該是節能 .

intel 不是省油的燈 , intel 會開始把 新cpu 控制電源全都列入,
大家要知道 快 = 耗電 ,
要快又省電須更多設計 .
intel 又說改不能昇級bga 封裝

應該就是想往節能 mobile 市場進攻 , 目前手機內chip 多數都是 arm ,
這是目前事實.

arm cpu 現在都有 win rt , 天知道會不會那天 出現 ARM 模擬 x86 ?
如同現在看到 dos emulator ..
arm v.s. X86
android v.s. WindowsOS v.s. I_OS

新一回合才開始打.

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