stringtranslate.com

Интел Атом

Intel Atom — линейка сверхнизковольтных процессоров с набором команд IA-32 и x86-64 от корпорации Intel , предназначенная для снижения потребления электроэнергии и рассеиваемой мощности по сравнению с обычными процессорами серии Intel Core . Atom в основном используется в нетбуках , неттопах , встроенных приложениях, от здравоохранения до современной робототехники, мобильных интернет-устройствах (MID) и телефонах. Первоначально линия была разработана по технологии комплементарного металл-оксид-полупроводник ( КМОП ) 45 нм , 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), при этом общее энергопотребление комплекта снизилось на 20%. [5] 28 декабря 2011 г. компания Intel обновила линейку Atom процессорами Cedar . [2]

В декабре 2012 года Intel выпустила семейство 64-битных процессоров Atom Centerton , разработанных 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

Интел Атом N2800

Intel Atom является прямым преемником маломощных процессоров Intel A100 и A110 (под кодовым названием Stealey ), которые были построены по 90-нм техпроцессу, имели кэш-память второго уровня объемом 512 КБ и работали на частотах 600 МГц/800 МГц с TDP 3 Вт ( Тепловая схема питания) . До объявления о Silverthorne внешние источники предполагали, что Atom будет конкурировать с процессорами AMD Geode «система-на-кристалле» , используемыми в проекте «Один ноутбук на ребенка » (OLPC), и другими приложениями, чувствительными к затратам и энергопотреблению для процессоров x86 . . Однако 15 октября 2007 года Intel сообщила, что разрабатывает еще один новый мобильный процессор под кодовым названием Diamondville для устройств типа OLPC. [9]

«Atom» — это название, под которым будет продаваться Silverthorne, а поддерживающий набор микросхем, ранее носивший кодовое название Menlow , назывался Centrino Atom. [10]

На весеннем форуме разработчиков Intel (IDF) 2008 в Шанхае компания 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 детали Silverthorne с меньшим энергопотреблением должны были использоваться в мобильных интернет-устройствах Intel (MID), тогда как Diamondville должна была 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 компания Sophia Systems анонсировала комплект разработки 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 серии 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, где требуется избыточность и защита от сбоев памяти.

Доступность

Процессоры Atom стали доступны производителям систем в 2008 году. Поскольку они припаяны к материнской плате , как северные и южные мосты , процессоры Atom недоступны домашним пользователям или сборщикам систем в качестве отдельных процессоров, хотя их можно получить предустановленными на некоторых материнских платах ITX . Diamondville и Pineview [17] Atom используется в сериях HP Mini, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One и «точке» Packard Bell (ZG5), последних системах ASUS Eee PC , Sony VAIO M-серии, AMtek Elego. , Dell Inspiron Mini Series , Gigabyte M912 , LG X Series, Samsung NC10 , Sylvania g Netbook Meso, серия Toshiba NB (100, 200, 205, 255, 300, 500, 505), нетбуки MSI Wind PC , RedFox Wizbook 1020i, Sony Серия Vaio X, Zenith Z-Book, линейка 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

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

SoC Intel для бытовой электроники (CE) продаются под брендом Atom. До применения бренда Atom существовало несколько SoC Intel CE, в том числе: Olo River (CE 2110 с архитектурой XScale ARM ) и Canmore (CE 3100, который, как и Stealey и Tolapai , имел 90-нм микроархитектуру Pentium M ). К SoC под брендом Intel Atom CE относятся: Sodaville , Groveland и Berryville .

Архитектура набора команд

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

Intel заявляет, что Atom поддерживает 64-битные операции только «с процессором, набором микросхем и BIOS », которые поддерживают Intel 64 . Те системы Atom, которые не поддерживают все это, не могут использовать Intel 64. [20] В результате способность системы на базе Atom запускать 64-битные версии операционных систем может варьироваться от одной материнской платы к другой. Интернет-магазин mini-itx.com протестировал материнские платы на базе Atom производства Intel и Jetway, и хотя они смогли установить 64-разрядные версии Linux на материнские платы Intel с D2700 (Cedarview; поддерживает максимум 4 ГБ памяти DDR3- 800/1066 [21] ), поддержка Intel 64 не была включена на материнской плате Jetway с процессором D2550 (Cedarview). [22]

Даже среди систем на базе Atom с поддержкой Intel 64 не все могут работать с 64-разрядными версиями Microsoft Windows . Для тех процессоров Pineview , которые поддерживают 64-разрядную работу, Центр загрузки Intel в настоящее время предоставляет драйверы для 64-разрядной Windows Vista и Windows 7 для графики Intel GMA 3150, присутствующей в процессорах Pineview . [23] Однако для процессоров Intel Atom Cedarview , выпущенных в третьем квартале 2011 года, отсутствуют 64-битные драйверы Windows. [24] Однако процессоры Intel Bay Trail-M, построенные на микроархитектуре Silvermont и выпущенные во второй половине 2013 года, снова Поддержка 64-битной версии, хотя поддержка драйверов для Linux и Windows 7 ограничена при запуске. [25]

Предполагается, что отсутствие поддержки 64-битной версии Windows для процессоров Cedarview связано с проблемой драйвера. Член команды энтузиастов Intel заявил в серии публикаций на сайте энтузиастов Tom's Hardware, что, хотя Atom D2700 (Cedarview) был разработан с поддержкой Intel 64, из-за «ограничений платы» Intel отказалась от ранее доступных 64-разрядных процессоров. -битные драйверы для Windows 7 и не обеспечивают дальнейшей поддержки 64-битных систем. [26] Некоторые производители систем аналогичным образом заявляли, что их материнские платы с процессорами Atom Cedarview не поддерживают 64-битную систему из-за «отсутствия поддержки 64-битного драйвера VGA Intel®». [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 включен Intel 64 и которые могут работать. 64-битные 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 перед выполнением преобразуют инструкции x86 ( инструкции CISC ) в более простые внутренние операции (иногда называемые микрооперациями , т.е. фактически инструкции в стиле RISC ). Большинство инструкций при трансляции создают одну микрооперацию, при этом около 4% инструкций, используемых в типичных программах, производят несколько микроопераций. Количество инструкций, выполняющих более одной микрооперации, значительно меньше, чем в микроархитектурах P6 и NetBurst . В микроархитектуре Bonnell внутренние микрооперации могут содержать как загрузку памяти, так и хранилище памяти в связи с операцией ALU , таким образом, они больше похожи на уровень x86 и более мощны, чем микрооперации, использованные в предыдущих конструкциях. [28] Это обеспечивает относительно хорошую производительность всего с двумя целочисленными ALU и без какого-либо переупорядочения команд , спекулятивного выполнения или переименования регистров . Таким образом, микроархитектура Bonnell представляет собой частичное возрождение принципов, использованных в более ранних разработках Intel, таких как P5 и i486 , с единственной целью повышения соотношения производительности на ватт . Однако технология Hyper-Threading реализована простым (т.е. с низким энергопотреблением) способом, позволяющим эффективно использовать весь конвейер , избегая типичных зависимостей одного потока. [28]

Процессоры под маркой Atom исторически имели следующие микроархитектуры:

Производительность

Производительность одноядерного Atom примерно вдвое ниже, чем у Pentium M той же тактовой частоты . Например, процессор Atom N270 (1,60 ГГц), используемый во многих нетбуках, таких как Eee PC, может обеспечить производительность около 3300 MIPS и 2,1 GFLOPS в стандартных тестах [29] по сравнению с 7400 MIPS и 3,9 GFLOPS для Pentium с аналогичной тактовой частотой (1,72 ГГц). М 740. [30]

Платформа Pineview оказалась лишь немного быстрее предыдущей платформы Diamondville. Это связано с тем, что платформа Pineview использует то же исполнительное ядро ​​Bonnell, что и Diamondville, и подключается к контроллеру памяти через FSB, поэтому задержка памяти и производительность в ресурсоемких приложениях улучшаются минимально. [31]

Сотрудничество

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

13 сентября 2011 г. Intel и Google объявили о совместном партнерстве по обеспечению поддержки операционной системы Google Android для процессоров Intel (начиная с Atom). Это позволит 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), предназначенную для смартфонов и планшетов, которая будет использовать линейку процессоров Atom. [34] Это было продолжение партнерства, объявленного Intel и Google 13 сентября 2011 года, по обеспечению поддержки операционной системы Android на процессорах Intel x86. [35] Эта линейка конкурировала с существующими SoC, разработанными для рынка смартфонов и планшетов такими компаниями, как Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm и Samsung . [36] 29 апреля 2016 г. Intel объявила о решении отменить процессор Broxton SoC для смартфонов и планшетов. Брокстон должен был использовать новейшую микроархитектуру Atom (Goldmont на узле 14 нм) в сочетании с модемом Intel. [37]

Соревнование

Встроенные процессоры на основе архитектуры набора команд ARM версии 7 (например, серии Tegra 3 от Nvidia , серии 4 от TI и i.MX51 от Freescale на базе ядра Cortex-A8 или Qualcomm Snapdragon и Marvell Armada 500/600 на основе специализированных процессоров). Реализации ARMv7) предлагают производительность, аналогичную младшим чипсетам Atom [ сомнительно – обсудите ] , но потребляют примерно четверть меньше энергии и (как и большинство систем ARM) представляют собой единую интегрированную систему на кристалле, а не двухчиповое решение, такое как текущая линия Atom. Хотя Atom второго поколения под кодовым названием Pineview должен значительно повысить свою конкурентоспособность по соотношению производительность/ватт, ARM планирует противостоять этой угрозе с помощью многоядерного ядра Cortex-A9 , которое используется в Tegra 2/3 от Nvidia , серии OMAP 4 от TI , и серию Snapdragon следующего поколения от Qualcomm , среди прочего.

Серии Nano и Nano Dual-Core от VIA немного превышают средний тепловой диапазон Atom, но предлагают аппаратную поддержку AES, генераторы случайных чисел и выполнение вне очереди. Сравнение производительности Intel Atom и Via Nano показывает, что одноядерный Intel Atom легко превосходит 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) представляет собой систему на кристалле (SoC) на базе x586, которая обеспечивает тепловой диапазон ниже среднего по сравнению с Atom.

В 2014 году Кентон Уиллистон из EE Times заявил, что, хотя Atom не вытеснит ARM со своих нынешних рынков, возможность применять архитектуру ПК в форм-факторах меньшего, более дешевого и низкого энергопотребления откроет для Intel новые рынки. [42]

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

Проблемы

В феврале 2017 года Cisco сообщила о проблеме с тактовым сигналом [44] , из-за которой отключились несколько ее продуктов. В Cisco заявили: «Мы ожидаем, что количество отказов продуктов с годами увеличится, начиная с того момента, как устройство проработает примерно 18 месяцев». Вскоре после этого The Register [45] сообщил, что эта проблема связана с процессором Intel Atom SoC, а в Интернете начали появляться сообщения о затронутых проблемах других поставщиков [46] .

Смотрите также

Примечания

  1. ^ «Информационный бюллетень о продукте: Ускорение сетевой инфраструктуры 5G от ядра до периферии» . Отдел новостей Intel (пресс-релиз) . Проверено 12 апреля 2020 г. Кэш L1 размером 32 КБ/ядро, кэш L2 объемом 4,5 МБ на 4-ядерный кластер и общий кэш LLC до 15 МБ.
  2. ^ аб Ананд Лал Шимпи. «Intel Atom N2600, N2800 и D2700: Cedar Trail, сердце нетбука 2012 года». Архивировано из оригинала 29 апреля 2014 года . Проверено 28 декабря 2011 г.
  3. ^ аб Джефф Мориарти (1 апреля 2008 г.). «Атом 101 — расшифровка кодовых слов Intel вокруг MID». Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 года . Проверено 4 августа 2010 г.
  4. ^ аб Ананд Лал Шимпи (27 января 2010 г.). «Почему Pine Trail не намного быстрее первого атома». Архивировано из оригинала 4 января 2014 года . Проверено 4 августа 2010 г.
  5. ^ «Intel анонсирует платформу Atom следующего поколения» . Интел . Архивировано из оригинала 6 июня 2013 года.
  6. ^ «Продукты (ранее Centerton)» . Архивировано из оригинала 14 октября 2013 года . Проверено 22 марта 2013 г.
  7. ^ аб Райан Смит (11 декабря 2012 г.). «Intel запускает семейство Centerton Atom S1200, первый Atom для серверов» . Архивировано из оригинала 2 мая 2014 года . Проверено 22 марта 2013 г.
  8. ^ Внутри процессоров Intel Atom C2000 серии Avoton. Архивировано 9 февраля 2014 г., в Wayback Machine.
  9. ^ «Intel представит чипы OLPC в Шанхае в апреле следующего года» . Инфомир . 15 октября 2007 г. Архивировано из оригинала 12 марта 2009 г.
  10. ^ «Intel объявляет о выпуске бренда Atom для Сильверторна, Менлоу» . Мир ПК. 2 марта 2008 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2008 г. Проверено 10 апреля 2008 г.
  11. ^ «Lenovo демонстрирует MID Ideapad U8 на базе Atom на выставке IDF 2008: характеристики, обзоры и цены» . Архивировано из оригинала 23 февраля 2012 года.
  12. ^ «Комплект разработчика MID оснащен чипсетом Centrino Atom» . Архивировано из оригинала 2 марта 2009 года . Проверено 29 января 2011 г.
  13. ^ «Представлен крошечный модуль на базе Centrino Atom» . Архивировано из оригинала 27 апреля 2009 года . Проверено 29 января 2011 г.
  14. ^ «Системная плата Intel для настольных ПК D945GCLF – Обзор» . Архивировано из оригинала 8 декабря 2008 года . Проверено 29 января 2011 г.
  15. ^ «Intel предлагает мобильный телефон Atom «Little Falls» за 80 долларов» . Архивировано из оригинала 16 февраля 2009 года . Проверено 29 января 2011 г.
  16. ^ «Продукция: ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ: Процессор Intel Atom» .
  17. ^ «Технические характеристики ПК HP Mini 210-2072cl» . Архивировано из оригинала 8 января 2014 года.
  18. ^ "ICP-DAS LP-8381-Атом" . Архивировано из оригинала 5 апреля 2014 года.
  19. ^ «Технические характеристики процессора Intel Atom» . Intel.com. Архивировано из оригинала 17 марта 2011 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  20. ^ «Intel N2600: тестирование Atom: производительность 4 Вт» . Intel.com. 28 августа 2012. Архивировано из оригинала 21 апреля 2014 года . Проверено 28 августа 2012 г.
  21. ^ «Технические характеристики процессора Intel Atom® D2700» . Intel.com. 5 июля 2019 г. Проверено 5 июля 2019 г.
  22. ^ «mini-itx.com — магазин — платы Intel Atom Mini-ITX» . mini-itx.com. Архивировано из оригинала 13 июня 2013 года . Проверено 4 марта 2013 г.
  23. ^ «Центр загрузки». Intel.com. Архивировано из оригинала 18 марта 2014 года . Проверено 4 марта 2013 г.
  24. ^ "Логическое обеспечение, вид на кедр" . LogicSupply.com. Архивировано из оригинала 26 октября 2013 года . Проверено 4 марта 2013 г.
  25. ^ «Тропа Logic Supply Bay обеспечивает повышение производительности» . LogicSupply.com. Архивировано из оригинала 17 марта 2014 года . Проверено 17 марта 2013 г.
  26. ^ «[Решено] Atom D2700 (Cedar Trail) 32 бит?». tomshardware.com. 10 февраля 2012 года . Проверено 4 марта 2013 г.
  27. ^ «ASRock> AD2700B-ITX». asrock.com . Проверено 4 марта 2013 г.
  28. ^ ab «Атомная архитектура Intel: путешествие начинается». АнандТех. Архивировано из оригинала 31 мая 2009 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  29. ^ «SiSoft Sandra: Тестирование Atom: производительность 4 Вт» . Tomshardware.com. 29 июля 2008 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  30. ^ «Обзор Intel Pentium M 740 PCSTATS — Тесты: производительность офиса, SiSoft Sandra 2005» . PCstats.com. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 года . Проверено 17 февраля 2009 г.
  31. ^ «Почему Pine Trail не намного быстрее, чем первый атом» . АнандТех. Архивировано из оригинала 1 февраля 2010 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  32. ^ «TSMC будет создавать чипы Intel на базе атомов» . Форбс . 2 марта 2009 года. Архивировано из оригинала 27 октября 2012 года . Проверено 3 марта 2009 г.
  33. ^ «Intel и Google объявляют о партнерстве в области смартфонов 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 Android.
  36. ↑ Садаускас, Эндрю (30 апреля 2012 г.). «Intel сражается с ARM с новым телефоном» . smartcompany.com.au . Архивировано из оригинала 2 мая 2012 года . Проверено 29 мая 2012 г.
  37. ↑ Ян Катресс (29 апреля 2016 г.). «Меняющееся будущее Intel: SoC для смартфонов Broxton и SoFIA официально отменены». АнандТех.
  38. ^ "Предварительный просмотр двухъядерного процессора VIA Nano" . 26 декабря 2010. Архивировано из оригинала 13 апреля 2014 года . Проверено 26 декабря 2010 г.
  39. ^ «VIA Nano против Intel Atom». Доверенные отзывы. 14 февраля 2007 года. Архивировано из оригинала 5 сентября 2009 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  40. ^ «VIA Nano превосходит Intel Atom в реальных отраслевых тестах производительности» . Mydigitallife.info. 31 июля 2008 года. Архивировано из оригинала 2 января 2010 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  41. ^ «EEE PC против MSI Wind — тест производительности процессоров Atom и Celeron: нетбуки, EEE PC, MSI Wind, Aspire One и Akoya Resources» . Eeejournal.com. 11 мая 2008. Архивировано из оригинала 13 апреля 2014 года . Проверено 4 апреля 2010 г.
  42. ^ «Анализ: настоящая сенсация о соперничестве Atom-ARM» . Архивировано из оригинала 15 февраля 2014 года . Проверено 1 января 2012 г.
  43. ↑ Мыслевский, Рик (2 мая 2014 г.). «Тесты ARM: Intel терпит неудачу в совместимости с Android и мощности Windows». www.theregister.co.uk . Регистр. Архивировано из оригинала 3 мая 2014 года . Проверено 2 мая 2014 г.
  44. ↑ Томас Клэберн (2 февраля 2017 г.). «К вашему сведению: тикающая неисправность бомбы замедленного действия приведет к поломке оборудования Cisco через 18 месяцев». Регистр.
  45. ↑ Томас Клэберн (6 февраля 2017 г.). «К вашему сведению: чипы Intel Atom C2000 — это мощные продукты, и это не только хит Cisco». Регистр.
  46. ↑ Тони Мэттке (7 февраля 2017 г.). «SoC Intel Atom выводит из строя больше, чем продукты Cisco». РоутерЖокей.

Рекомендации

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Intel Atom .