ВИА Нано

Логотип ВИА Нано 2

VIA Nano (ранее под кодовым названием VIA Isaiah ) — 64-разрядный процессор для персональных компьютеров . VIA Nano был выпущен компанией VIA Technologies в 2008 году после пяти лет разработки ^[1] ее подразделением ЦП Centaur Technology . Эта новая 64-битная архитектура Isaiah была разработана с нуля, представлена ​​24 января 2008 года, ^{[2] [3] [4] [5]} и запущена 29 мая, включая низковольтные варианты и торговую марку Nano. ^[6] Процессор поддерживает ряд специфичных для VIA расширений x86 , предназначенных для повышения эффективности устройств с низким энергопотреблением.

История

В отличие от Intel и AMD , VIA использует два разных кодовых названия для каждого ядра процессора. В данном случае кодовое имя «CN» использовалось в США компанией Centaur Technology. Библейские имена используются в качестве кодов компанией VIA на Тайване , и именно Исайя был выбран для этого конкретного процессора и архитектуры. Ожидается, что VIA Isaiah будет в два раза быстрее по целочисленной производительности и в четыре раза быстрее по производительности с плавающей запятой, чем VIA Esther предыдущего поколения при эквивалентной тактовой частоте . Ожидается, что энергопотребление будет на уровне процессоров VIA предыдущего поколения, а расчетная тепловая мощность будет варьироваться от 5 Вт до 25 Вт. ^[7] Будучи совершенно новой конструкцией, архитектура Isaiah была создана с поддержкой таких функций, как x86. -64 набора команд и виртуализации x86 , которые были недоступны в его предшественниках, линейке VIA C7 , сохраняя при этом свои расширения шифрования. Несколько независимых тестов показали, что VIA Nano работает лучше, чем одноядерный Intel Atom, при различных рабочих нагрузках. ^{[8] [9] [10]} В тесте Ars Technica 2008 года VIA Nano значительно увеличила производительность подсистемы памяти после того, как его CPUID был изменен на Intel, намекая на возможность того, что эталонное программное обеспечение проверяет только CPUID вместо фактически поддерживаемых функций. процессором для выбора пути кода. Используемое тестовое программное обеспечение было выпущено до выпуска VIA Nano. ^[11]

3 ноября 2009 года VIA запустила серию Nano 3000. VIA утверждает, что эти модели могут предложить прирост производительности на 20% и энергоэффективность на 20% по сравнению с сериями Nano 1000 и 2000. ^[12] Тесты, проведенные VIA, утверждают, что процессор Nano серии 3000 с тактовой частотой 1,6 ГГц может превзойти устаревший Intel Atom N270 примерно на 40–54%. ^[13] В серию 3000 добавлены расширения набора инструкций SSE4 SIMD , которые впервые были представлены в 45-нм версиях архитектуры Intel Core 2 .

11 ноября 2011 года VIA выпустила двухъядерный процессор VIA Nano X2 со своей первой в мире двухъядерной материнской платой pico-itx. VIA Nano X2 построен по 40-нм техпроцессу и поддерживает расширения набора команд SSE4 SIMD , критически важные для современных приложений, зависящих от операций с плавающей запятой. ^[14] Via утверждает, что производительность на 30 % выше по сравнению с процессором Intel Atom с более высокой тактовой частотой на 50 %. ^[15]

Процессоры СП Zhaoxin , выпускаемые с 2014 года, основаны на серии VIA Nano.

Функции

План этажа ВИА Исайя

• набор инструкций x86-64
• Тактовая частота от 1 ГГц до 2 ГГц
• Скорость шины 533  МГц или 800 МГц (1066 МГц для Nano x2)
• 64 КБ данных и 64 КБ инструкций кэша L1 и 1 МБ кэша L2 на ядро. ^[16]
• Производственный процесс 65 нм (40 нм для Nano x2)
• Суперскалярное выполнение инструкций вне порядка
• Поддержка набора инструкций MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 и SSE4.
• Поддержка виртуализации x86 с совместимой с Intel реализацией (отключена перед шагом 3)
• Поддержка памяти ECC
• Совместимость по выводам с VIA C7 и VIA Eden

Обзор архитектуры

План этажа VIA Isaiah Architecture

Микроархитектура Nano X2 .

• Непорядковый и суперскалярный дизайн : обеспечивает гораздо лучшую производительность, чем его предшественник, процессор VIA C7, который был в порядке. Это ставит архитектуру Isaiah в один ряд с предложениями AMD и Intel того же года.
• Слияние инструкций : позволяет процессору объединять несколько инструкций в одну, повышая производительность и снижая энергопотребление. Этот метод, аналогичный подходу, используемому процессором Atom, более эффективен, чем разбиение инструкций на более мелкие блоки.
• Улучшенное предсказание ветвей : использует восемь предикторов на двух этапах конвейера.
• Дизайн кэша ЦП . Эксклюзивный дизайн кэша означает, что содержимое кэша L1 не дублируется в кэше L2, обеспечивая больший общий кэш.
• Предварительная выборка данных : внедрение новых механизмов предварительной выборки данных, включая как загрузку специального 64-строчного кэша перед загрузкой кэша L2, так и прямую загрузку в кэш L1.
  • Выполняет четыре инструкции x86 за такт вместо трех-пяти тактов Intel.
  • Выдает три микрооперации / такт исполнительным блокам
• Доступ к памяти : объединяет меньшие хранилища с большими данными загрузки.
• Исполнительные блоки : доступны семь исполнительных блоков, что позволяет выполнять до семи микроопераций за такт.
  • Два целочисленных блока (ALU1 и ALU2)
    • ALU1 является полнофункциональным, тогда как в ALU2 отсутствуют некоторые инструкции с низким уровнем использования, и поэтому он больше подходит для таких задач, как вычисление адресов.
  • Два модуля хранения, один для хранилища адресов и один для хранилища данных согласно VIA .
  • Одна грузовая единица
  • Два медиа-блока (MEDIA-A и MEDIA-B) с каналом передачи данных шириной 128 бит , поддерживающие 4 операции с одинарной точностью или 2 операции с двойной точностью. Медиа-вычисления относятся к использованию двух медиа-единиц.
    • MEDIA-A выполняет инструкции «сложения» с плавающей запятой (задержка 2 такта для одинарной и двойной точности ), целочисленное SIMD, шифрование, деление и квадратный корень.
    • MEDIA-B выполняет инструкции «умножения» с плавающей запятой (задержка 2 такта для одинарной точности, задержка 3 такта для двойной точности).
    • Из-за параллелизма, введенного с двумя медиа-модулями, медиа-вычисления могут выполнять четыре инструкции «сложения» и четыре «умножения» за такт.
  • Новая реализация сложения FP с самой низкой на данный момент тактовой задержкой для процессора x86.
  • Почти все целочисленные инструкции SIMD выполняются за один такт.
  • Реализует наборы мультимедийных инструкций MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3.
  • Реализует набор мультимедийных инструкций SSE4.1 (серия VIA Nano 3000).
  • Реализует набор мультимедийных инструкций SSE4.1 (серия VIA Nano x2)
• Управление питанием : помимо требования к очень низкому энергопотреблению, включено множество новых функций.
  • Включает новое состояние питания C6 (кэши очищаются, внутреннее состояние сохраняется, напряжение ядра отключается).
  • Адаптивное управление P-состоянием : переход между состояниями производительности и напряжения без остановки выполнения.
  • Адаптивный разгон : автоматический разгон при низкой температуре ядра процессора.
  • Адаптивный температурный предел : настройка процессора для поддержания заданной пользователем температуры.
• Шифрование : включает механизм VIA PadLock.
  • Аппаратная поддержка шифрования AES , безопасного алгоритма хеширования SHA-1 и SHA-256 и генерации случайных чисел.

Примерно 31 августа 2014 г. появились слухи о потенциальном обновлении Исайи II. ^[17]

Смотрите также

• Список микропроцессоров VIA Nano
• Список микропроцессоров VIA
• Нетбук

Рекомендации

1. «VIA выпустит новую архитектуру процессора в 1К08» . ДиджиТаймс . Архивировано из оригинала 3 декабря 2008 года . Проверено 25 июля 2007 г.
2. Стоукс, Джон (23 января 2008 г.). «Исайя раскрыл: новую архитектуру VIA с низким энергопотреблением». Арс Техника. Архивировано из оригинала 27 января 2008 года . Проверено 24 января 2008 г.
3. Беннетт, Кайл (24 января 2008 г.). «Новая архитектура процессора Isaiah, разработанная VIA Centaur». [H]ard|OCP. Архивировано из оригинала 19 июля 2011 года . Проверено 24 января 2008 г.
4. «Via запускает 64-битную архитектуру» . LinuxDevices.com . 23 января 2008 г. Архивировано из оригинала 3 января 2013 г. Проверено 24 января 2008 г.
5. Уоссон, Скотт (24 января 2008 г.). «Взгляд на архитектуру процессора Isaiah x86 нового поколения от VIA». Технический отчет . Архивировано из оригинала 26 января 2008 года . Проверено 24 января 2008 г.
6. «VIA запускает семейство процессоров VIA Nano» (пресс-релиз). С ПОМОЩЬЮ . 29 мая 2008 г. Архивировано из оригинала 3 февраля 2019 г. . Проверено 29 мая 2008 г.
7. «Введение в архитектуру VIA Isaiah» (PDF) . С ПОМОЩЬЮ . 23 января 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 14 июня 2011 г. . Проверено 28 мая 2008 г.
8. Беннетт, Кайл (29 июля 2008 г.). «Интел Атом против ВИА Нано». [H]ard|OCP. Архивировано из оригинала 19 февраля 2012 года.
9. Чиаппетта, Марко (29 июля 2008 г.). «VIA Nano L2100 против Intel Atom 230: лицом к лицу». Горячее оборудование . Архивировано из оригинала 22 июля 2011 года . Проверено 18 января 2009 г.
10. Шраут, Райан (29 июля 2008 г.). «Обзор VIA Nano и Intel Atom – битва крошечных процессоров». Перспектива ПК . Архивировано из оригинала 13 января 2010 года . Проверено 18 января 2009 г.
11. Грушка, Джоэл (29 июля 2008 г.). «Бюджетный матч недовольства: Нано против Атома». Арс Техника. Архивировано из оригинала 20 января 2012 года . Проверено 15 июня 2017 г.
12. «VIA представляет новые процессоры серии VIA Nano 3000» (пресс-релиз). С ПОМОЩЬЮ . 3 ноября 2009 г. Архивировано из оригинала 22 января 2013 г.
13. "Процессор VIA Nano". С ПОМОЩЬЮ . Архивировано из оригинала 30 мая 2008 г. Проверено 30 мая 2008 г.
14. «VIA выпускает новый двухъядерный процессор Nano X2» . Аппаратное обеспечение Тома . Архивировано из оригинала 25 января 2022 г. Проверено 15 октября 2013 г.
15. «Тестирование процессора VIA Nano x2 SPECfp2000» . С ПОМОЩЬЮ . Архивировано из оригинала 7 февраля 2014 г.
16. "Архитектура VIA Isaiah - VIA Technologies, Inc" . 29 мая 2013 г. Архивировано из оригинала 29 мая 2013 г. Проверено 10 апреля 2020 г.
17. «Новый гибридный процессор Isaiah x86/ARM от VIA превосходит Intel в тестах» . ЭкстримТех . Архивировано из оригинала 12 ноября 2014 года . Проверено 16 ноября 2014 г.

Внешние ссылки

• Процессор VIA Nano. Архивировано 30 мая 2008 г. в Wayback Machine.
• Двухъядерный процессор VIA Nano X2
• Четырехъядерный процессор VIA

Нажимать

• «Битва маломощных процессоров: лучший выбор для неттопа». 27 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала 25 октября 2013 г.
• «Бюджетный матч недовольства: Нано против Атома». 30 июля 2008 г.
• «Nano L2100 от Via конкурирует с Intel Atom 230». 30 июля 2008 г.