stringtranslate.com

Интел Атом

Intel Atom — это линейка процессоров с набором инструкций IA-32 и x86-64 сверхнизкого напряжения от Intel Corporation, разработанная для снижения потребления электроэнергии и рассеивания мощности по сравнению с обычными процессорами серии Intel Core . Atom в основном используется в нетбуках , неттопах , встроенных приложениях от здравоохранения до передовой робототехники, мобильных интернет-устройствах (MID) и телефонах. Линейка изначально была разработана по технологии 45 нм комплементарного металл-оксид-полупроводника ( CMOS ), а последующие модели под кодовым названием Cedar использовали 32-нм процесс. [2]

Первое поколение процессоров Atom основано на микроархитектуре Bonnell . [3] [4] 21 декабря 2009 года Intel анонсировала платформу Pine Trail , включающую новый процессор Atom под кодовым названием Pineview (Atom N450), с общим энергопотреблением комплекта на 20% ниже. [5] 28 декабря 2011 года Intel обновила линейку Atom процессорами Cedar . [2]

В декабре 2012 года Intel выпустила 64-битное семейство процессоров Atom Centerton , разработанное специально для использования в серверах . [6] Centerton добавляет функции, ранее недоступные в процессорах Atom, такие как технология виртуализации Intel VT и поддержка памяти ECC . [7] 4 сентября 2013 года Intel выпустила 22-нм преемника Centerton под кодовым названием Avoton . [8]

История

Intel Атом N2800

Intel Atom является прямым преемником маломощных процессоров Intel A100 и A110 (кодовое название Stealey ), которые были построены на 90-нм техпроцессе, имели 512 КБ кэша L2 и работали на частоте 600 МГц/800 МГц с 3 Вт TDP (Thermal Design Power) . До объявления Silverthorne внешние источники предполагали, что Atom будет конкурировать с процессорами AMD Geode system -on-a-chip , используемыми в проекте One Laptop per Child (OLPC) и других чувствительных к стоимости и энергопотреблению приложениях для процессоров x86 . Однако 15 октября 2007 года Intel объявила, что разрабатывает еще один новый мобильный процессор под кодовым названием Diamondville для устройств типа OLPC. [9]

«Atom» — это название, под которым будет продаваться Silverthorne, в то время как поддерживающий его чипсет, ранее имевший кодовое название Menlow, назывался Centrino Atom. [10]

На весеннем форуме разработчиков Intel (IDF) 2008 в Шанхае Intel официально объявила, что Silverthorne и Diamondville основаны на одной и той же микроархитектуре. Silverthorne будет называться серией Atom Z5xx, а Diamondville будет называться серией Atom N2xx. Более дорогие маломощные детали Silverthorne должны были использоваться в мобильных интернет-устройствах Intel (MID), тогда как Diamondville должен был использоваться в недорогих настольных компьютерах и ноутбуках. Intel и Lenovo также совместно анонсировали MID на базе Atom под названием IdeaPad U8. [11]

В апреле 2008 года Sophia Systems анонсировала комплект разработчика MID [12] , а первая плата под названием CoreExpress -ECO была представлена ​​немецкой компанией LiPPERT Embedded Computers, GmbH. [13] Intel предлагает материнские платы на базе Atom. [14] [15]

В декабре 2012 года Intel выпустила Atom для серверов, серию S1200. Основное отличие этих процессоров от всех предыдущих версий заключается в том, что была добавлена ​​поддержка памяти ECC , что позволяет использовать Atom в критически важных серверных средах, требующих избыточности и защиты от сбоев памяти.

Доступность

Процессоры Atom стали доступны производителям систем в 2008 году. Поскольку они припаиваются к материнской плате , как северные и южные мосты , процессоры Atom недоступны домашним пользователям или сборщикам систем в качестве отдельных процессоров, хотя их можно приобрести предустановленными на некоторых материнских платах ITX . Diamondville и Pineview [17] Atom используются в HP Mini Series, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One и Packard Bell's "dot" (ZG5), последних системах ASUS Eee PC , Sony VAIO M-series, AMtek Elego, Dell Inspiron Mini Series , Gigabyte M912 , LG X Series, Samsung NC10 , Sylvania g Netbook Meso, Toshiba NB series (100, 200, 205, 255, 300, 500, 505), нетбуках MSI Wind PC , RedFox Wizbook 1020i, Sony Vaio X Series, Zenith Z-Book, ряде настольных компьютеров Aleutia, Magic W3, Archos и ICP-DAS LP-8381-Atom. [18] Линия Pineview также используется в нескольких устройствах AAC для людей с ограниченными возможностями, которые не могут говорить, а устройство AAC помогает пользователю в повседневном общении с помощью специального речевого программного обеспечения.

Маркетинг

Корпорация Intel применила бренд Atom к линейкам продукции, ориентированным на несколько различных сегментов рынка, включая: MID / UMPC / смартфоны , нетбуки / неттопы , планшеты , встраиваемые системы , беспроводные базовые станции (для сетевой инфраструктуры 5G ), микросерверы / серверы и бытовую электронику .

Системы на кристалле Intel для потребительской электроники (CE) продаются под брендом Atom. До применения бренда Atom существовало несколько систем на кристалле Intel CE, включая: Olo River (CE 2110 с архитектурой XScale ARM ) и Canmore (CE 3100, которая, как и Stealey и Tolapai, имела микроархитектуру Pentium M 90 нм ). Системы на кристалле Intel Atom CE включают: Sodaville , Groveland и Berryville .

Архитектура набора инструкций

Все процессоры Atom реализуют набор инструкций IA-32 ; поддержка набора инструкций x86-64 не была добавлена ​​до появления настольных ядер Diamondville и мобильных ядер Pineview . Модели Atom серий N2xx и Z5xx не могут выполнять код x86-64. [19] Серверные процессоры Centerton также поддерживают набор инструкций x86-64. [7]

Intel заявляет, что Atom поддерживает 64-разрядную работу только «с процессором, чипсетом , BIOS », которые все поддерживают Intel 64. Те системы Atom, которые не поддерживают все это, не могут включить Intel 64. [20] В результате способность системы на базе Atom запускать 64-разрядные версии операционных систем может различаться в зависимости от материнской платы. Интернет-магазин mini-itx.com протестировал материнские платы на базе Atom, произведенные Intel и Jetway, и хотя им удалось установить 64-разрядные версии Linux на материнские платы под брендом Intel с процессорами D2700 (Cedarview; поддерживает максимум 4 ГБ памяти DDR3-800/1066 [21] ), поддержка Intel 64 не была включена на материнской плате под брендом Jetway с процессором D2550 (Cedarview). [22]

Даже среди систем на базе Atom, в которых включена Intel 64, не все могут запускать 64-разрядные версии Microsoft Windows . Для тех процессоров Pineview , которые поддерживают 64-разрядную работу, Intel Download Center в настоящее время предоставляет 64-разрядные драйверы Windows Vista и Windows 7 для графики Intel GMA 3150, найденной в процессорах Pineview . [23] Однако для процессоров Intel Atom Cedarview , выпущенных в третьем квартале 2011 года, 64-разрядные драйверы Windows недоступны. [24] Однако процессоры Bay Trail-M от Intel, построенные на микроархитектуре Silvermont и выпущенные во второй половине 2013 года, снова получили 64-разрядную поддержку, хотя поддержка драйверов для Linux и Windows 7 ограничена на момент запуска. [25]

Отсутствие поддержки 64-битной Windows для процессоров Cedarview предположительно связано с проблемой драйвера. Член команды энтузиастов Intel заявил в серии сообщений на сайте энтузиастов Tom's Hardware, что хотя Atom D2700 (Cedarview) был разработан с поддержкой Intel 64, из-за «ограничений платы» Intel отозвала свои ранее доступные 64-битные драйверы для Windows 7 и не будет предоставлять дальнейшую 64-битную поддержку. [26] Некоторые производители систем аналогичным образом заявили, что их материнские платы с процессорами Atom Cedarview не поддерживают 64-бит из-за «отсутствия поддержки драйвера Intel® 64-бит VGA ». [27] Поскольку все процессоры Cedarview используют ту же графику Intel GMA 3600 или 3650, что и D2700, это означает, что системы Atom Cedarview по-прежнему не смогут запускать 64-разрядные версии Windows, даже те, в которых включена Intel 64 и которые могут запускать 64-разрядные версии Linux.

Микроархитектура

Первые процессоры Atom были основаны на микроархитектуре Bonnell . [3] [4]

Эти процессоры Atom способны выполнять до двух инструкций за цикл. Как и многие другие процессоры x86, они транслируют инструкции x86 ( инструкции CISC ) в более простые внутренние операции (иногда называемые микрооперациями , т. е. фактически инструкциями в стиле RISC ) перед выполнением. Большинство инструкций при трансляции производят одну микрооперацию, при этом около 4% инструкций, используемых в типичных программах, производят несколько микроопераций. Количество инструкций, которые производят более одной микрооперации, значительно меньше, чем в микроархитектуре P6 и NetBurst . В микроархитектуре Bonnell внутренние микрооперации могут содержать как загрузку памяти, так и сохранение памяти в связи с операцией ALU , таким образом, будучи более похожими на уровень x86 и более мощными, чем микрооперации, используемые в предыдущих разработках. [28] Это обеспечивает относительно хорошую производительность всего с двумя целочисленными ALU и без какого-либо переупорядочивания инструкций , спекулятивного выполнения или переименования регистров . Таким образом, микроархитектура Bonnell представляет собой частичное возрождение принципов, используемых в более ранних разработках Intel, таких как P5 и i486 , с единственной целью — повысить соотношение производительности на ватт . Однако Hyper-Threading реализован простым (т. е. с низким энергопотреблением) способом для эффективного использования всего конвейера , избегая типичных однопоточных зависимостей. [28]

Процессоры под маркой Atom исторически имели следующие микроархитектуры:

Производительность

Производительность одноядерного Atom составляет примерно половину производительности Pentium M с той же тактовой частотой . Например, Atom N270 (1,60 ГГц), установленный во многих нетбуках, таких как Eee PC, может обеспечить около 3300 MIPS и 2,1 GFLOPS в стандартных тестах [29] по сравнению с 7400 MIPS и 3,9 GFLOPS для Pentium M 740 с аналогичной тактовой частотой (1,72 ГГц). [30]

Платформа Pineview оказалась лишь немного быстрее предыдущей платформы Diamondville. Это связано с тем, что платформа Pineview использует то же ядро ​​исполнения Bonnell, что и Diamondville, и подключена к контроллеру памяти через FSB, поэтому задержка памяти и производительность в приложениях с интенсивной нагрузкой на процессор минимально улучшены. [31]

Сотрудничества

В марте 2009 года Intel объявила, что будет сотрудничать с TSMC для производства процессоров Atom. [32] Сделка была приостановлена ​​из-за отсутствия спроса в 2010 году.

13 сентября 2011 года Intel и Google совместно объявили о партнерстве по обеспечению поддержки в операционной системе Android от Google для процессоров Intel (начиная с Atom). Это позволило бы Intel поставлять чипы для растущего рынка смартфонов и планшетов . [33]

На основе этого сотрудничества в 2012 году Intel анонсировала новую платформу «система на кристалле» (SoC), разработанную для смартфонов и планшетов, которая будет использовать линейку процессоров Atom. [34] Это было продолжением партнерства, объявленного Intel и Google 13 сентября 2011 года, для обеспечения поддержки операционной системы Android на процессорах Intel x86. [35] Этот диапазон конкурировал с существующими SoC, разработанными для рынка смартфонов и планшетов такими компаниями, как Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm и Samsung . [36] 29 апреля 2016 года Intel объявила о решении отменить выпуск Broxton SoC для смартфонов и планшетов. Broxton должен был использовать новейшую микроархитектуру Atom (Goldmont на 14-нм узле) в сочетании с модемом Intel. [37]

Соревнование

Встраиваемые процессоры на основе архитектуры набора инструкций ARM версии 7 (например, серия Tegra 3 от Nvidia , серия 4 от TI и i.MX51 от Freescale на основе ядра Cortex-A8 или Qualcomm Snapdragon и Marvell Armada 500/600 на основе пользовательских реализаций ARMv7) предлагают производительность, схожую с производительностью младших чипсетов Atom [ сомнительно – обсудим ] , но примерно на четверть меньшее энергопотребление и (как и большинство систем ARM) как единая интегрированная система на кристалле, а не двухчиповое решение, как текущая линейка Atom. Хотя второе поколение Atom под кодовым названием «Pineview» должно значительно повысить свою конкурентоспособность по производительности/ватт, ARM планирует противостоять угрозе с помощью многоядерного ядра Cortex-A9 , которое используется в Tegra 2/3 от Nvidia, серии OMAP 4 от TI и серии Snapdragon следующего поколения от Qualcomm , среди прочих.

Серии Nano и Nano Dual-Core от VIA немного выше среднего теплового диапазона Atom, но предлагают аппаратную поддержку AES, генераторы случайных чисел и внеочередное выполнение. Сравнение производительности Intel Atom с Via Nano показывает, что одноядерный Intel Atom легко уступает Via Nano, который, в свою очередь, уступает двухъядерному Intel Atom 330 в тестах, где используется многопоточность. Core 2 Duo SU7300 превосходит двухъядерный Nano. [38] [39] [40] [41]

Xcore86 (также известный как PMX 1000) — это однокристальная система (SoC) на базе x586, которая обеспечивает тепловой режим ниже среднего по сравнению с Atom.

В 2014 году Кентон Уиллистон из EE Times заявил, что, хотя Atom не вытеснит ARM с его текущих рынков, возможность применения архитектуры ПК в меньших, более дешевых и маломощных форм-факторах откроет новые рынки для Intel. [42]

В 2014 году компания ARM заявила, что процессоры Intel Atom обеспечивают меньшую совместимость и более низкую производительность, чем их чипы при работе под управлением Android, а также более высокое энергопотребление и меньшее время работы батареи при выполнении тех же задач как под Android, так и под Windows. [43]

Проблемы

В феврале 2017 года Cisco сообщила о проблеме с тактовым сигналом [44] , которая могла бы вывести из строя несколько ее продуктов. Cisco заявила: «Мы ожидаем, что сбои в работе продуктов будут увеличиваться с годами, начиная с момента, когда устройство проработает около 18 месяцев». Вскоре после этого The Register [45] опубликовал новость о том, что эта проблема связана с Intel Atom SoC, и в сети начали появляться сообщения о других поставщиках [46] , которых это затронуло.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ «Информационный листок о продукте: ускорение инфраструктуры сети 5G от ядра до периферии». Intel Newsroom (пресс-релиз) . Получено 12 апреля 2020 г. Кэш L1 объемом 32 КБ на ядро, кэш L2 объемом 4,5 МБ на кластер из 4 ядер и общий кэш LLC объемом до 15 МБ.
  2. ^ ab Anand Lal Shimpi. "Intel's Atom N2600, N2800 & D2700: Cedar Trail, The Heart of the 2012 Netbook". Архивировано из оригинала 29 апреля 2014 г. Получено 28 декабря 2011 г.
  3. ^ ab Джефф Мориарти (1 апреля 2008 г.). «'Atom 101' — Расшифровка кодовых слов Intel вокруг MID». Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 г. Получено 4 августа 2010 г.
  4. ^ ab Anand Lal Shimpi (27 января 2010 г.). "Почему Pine Trail не намного быстрее, чем первый атом". Архивировано из оригинала 4 января 2014 г. Получено 4 августа 2010 г.
  5. ^ "Intel объявляет о выпуске платформы Atom следующего поколения". Intel . Архивировано из оригинала 6 июня 2013 г.
  6. ^ "Products (Formerly Centerton)". Архивировано из оригинала 14 октября 2013 г. Получено 22 марта 2013 г.
  7. ^ ab Райан Смит (11 декабря 2012 г.). "Intel Launches Centerton Atom S1200 Family, First Atom for Servers". Архивировано из оригинала 2 мая 2014 г. Получено 22 марта 2013 г.
  8. ↑ Внутри процессоров Intel Atom C2000-серии 'Avoton' Архивировано 9 февраля 2014 г. на Wayback Machine
  9. ^ "Intel представит чипы OLPC в Шанхае в апреле следующего года". InfoWorld . 15 октября 2007 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2009 г.
  10. ^ "Intel объявляет о выпуске бренда Atom для Silverthorne, Menlow". PC World. 2 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2008 г. Получено 10 апреля 2008 г.
  11. ^ "Lenovo представляет MID Ideapad U8 на базе Atom на выставке IDF 2008: характеристики, обзоры и цены". Архивировано из оригинала 23 февраля 2012 г.
  12. ^ "MID dev kit sports Centrino Atom chipset". Архивировано из оригинала 2 марта 2009 г. Получено 29 января 2011 г.
  13. ^ "Представлен крошечный модуль на базе Atom Centrino". Архивировано из оригинала 27 апреля 2009 г. Получено 29 января 2011 г.
  14. ^ "Intel Desktop Board D945GCLF – Overview". Архивировано из оригинала 8 декабря 2008 г. Получено 29 января 2011 г.
  15. ^ "Intel предлагает материнскую плату Atom "Little Falls" за $80". Архивировано из оригинала 16 февраля 2009 г. Получено 29 января 2011 г.
  16. ^ "Продукты: СПЕЦИФИКАЦИИ: Процессор Intel Atom".
  17. ^ "Технические характеристики ПК HP Mini 210-2072cl". Архивировано из оригинала 8 января 2014 года.
  18. ^ "ICP-DAS LP-8381-Atom". Архивировано из оригинала 5 апреля 2014 года.
  19. ^ "Характеристики процессора Intel Atom". Intel.com. Архивировано из оригинала 17 марта 2011 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  20. ^ "Intel N2600: Atom Benchmarked: 4W Of Performance". Intel.com. 28 августа 2012 г. Архивировано из оригинала 21 апреля 2014 г. Получено 28 августа 2012 г.
  21. ^ "Характеристики процессора Intel Atom® D2700". Intel.com. 5 июля 2019 г. Получено 5 июля 2019 г.
  22. ^ "mini-itx.com - магазин - платы Intel Atom Mini-ITX". mini-itx.com. Архивировано из оригинала 13 июня 2013 г. Получено 4 марта 2013 г.
  23. ^ "Центр загрузки". Intel.com. Архивировано из оригинала 18 марта 2014 г. Получено 4 марта 2013 г.
  24. ^ "Logic Supply Cedar View". logicsupply.com. Архивировано из оригинала 26 октября 2013 г. Получено 4 марта 2013 г.
  25. ^ "Logic Supply Bay Trail предлагает повышение производительности". logicsupply.com. Архивировано из оригинала 17 марта 2014 г. Получено 17 марта 2013 г.
  26. ^ "[Решено] Atom D2700 (Cedar Trail) 32 бит?". tomshardware.com. 10 февраля 2012 г. Получено 4 марта 2013 г.
  27. ^ "ASRock > AD2700B-ITX". asrock.com . Получено 4 марта 2013 г. .
  28. ^ ab "Архитектура Intel Atom: Путешествие начинается". AnandTech. Архивировано из оригинала 31 мая 2009 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  29. ^ "SiSoft Sandra: Atom Benchmarked: 4W Of Performance". Tomshardware.com. 29 июля 2008 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  30. ^ "Обзор Intel Pentium M 740 PCSTATS - Тесты: производительность офисных приложений, SiSoft Sandra 2005". PCstats.com. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 г. Получено 17 февраля 2009 г.
  31. ^ "Почему Pine Trail не намного быстрее, чем первый атом". AnandTech. Архивировано из оригинала 1 февраля 2010 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  32. ^ "TSMC To Build Intel's Atom-Based Chips". Forbes . 2 марта 2009 г. Архивировано из оригинала 27 октября 2012 г. Получено 3 марта 2009 г.
  33. ^ "Intel и Google объявляют о партнерстве в области смартфонов на базе Android". 14 сентября 2011 г. Архивировано из оригинала 4 декабря 2013 г.
  34. ^ Intel поднимает планку для смартфонов, планшетов и ультрабуков
  35. ^ Antara News: Intel и Google объявляют о партнерстве в области смартфонов на базе Android
  36. ^ Садаускас, Эндрю (30 апреля 2012 г.). "Intel сражается с ARM с помощью нового телефона". smartcompany.com.au . Архивировано из оригинала 2 мая 2012 г. . Получено 29 мая 2012 г. .
  37. ^ Ян Катресс (29 апреля 2016 г.). «Изменяющееся будущее Intel: смартфонные SoC Broxton и SoFIA официально отменены». AnandTech.
  38. ^ "VIA Nano Dual Core Preview". 26 декабря 2010 г. Архивировано из оригинала 13 апреля 2014 г. Получено 26 декабря 2010 г.
  39. ^ "VIA Nano против Intel Atom". TrustedReviews. 14 февраля 2007 г. Архивировано из оригинала 5 сентября 2009 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  40. ^ "VIA Nano превосходит Intel Atom в реальных отраслевых тестах производительности". Mydigitallife.info. 31 июля 2008 г. Архивировано из оригинала 2 января 2010 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  41. ^ "EEE PC против MSI Wind - Тест производительности процессоров Atom и Celeron: нетбуки, EEE PC, MSI Wind, Aspire One и ресурсы Akoya". Eeejournal.com. 11 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 13 апреля 2014 г. Получено 4 апреля 2010 г.
  42. ^ "Анализ: реальная сенсация соперничества Atom-ARM". Архивировано из оригинала 15 февраля 2014 г. Получено 1 января 2012 г.
  43. ^ Myslewski, Rik (2 мая 2014 г.). «Тесты ARM: Intel терпит неудачу в вопросах совместимости с Android, мощи Windows». www.theregister.co.uk . The Register. Архивировано из оригинала 3 мая 2014 г. . Получено 2 мая 2014 г. .
  44. ^ Томас Клэберн (2 февраля 2017 г.). «К вашему сведению: неисправность часовой бомбы выведет из строя оборудование Cisco через 18 месяцев». The Register.
  45. ^ Томас Клэберн (6 февраля 2017 г.). «К вашему сведению: чипы Intel Atom C2000 — это бракованные продукты, и это касается не только Cisco». The Register.
  46. ^ Тони Мэттке (7 февраля 2017 г.). «Intel Atom SoC ломается чаще, чем продукты Cisco». RouterJockey.

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Intel Atom .