ПРОЦЕССОРЫ

Редакция THG,  3 апреля 2008 Страница:   1 2 3 4

Введение

Дитя Centrino появилось на свет: не так давно представив эту марку, на весеннем IDF в Шанхае (Китай) Intel анонсировала новый процессор. Первые линейки будут строиться на экономичном варианте Silverthorne, нацеливаясь на мобильные интернет-устройства (Mobile Internet Devices, MIDs). Intel предлагает пять разных версий чипа, от 800 МГц до 1,86 ГГц, с энергопотреблением от 0,6 до 2,4 Вт, от FSB400 до FSB533, с поддержкой многопоточности и по ценам от $45 до $160 (включая чипсет "Poulsbo", который теперь официально называется "System Controller Hub" или "SCH").

В целом, Intel утверждает, что процессор Atom обеспечит "наилучшие ощущения от Интернета в вашем кармане". Это утверждение подразумевает целевой рынок в виде портативных устройств-коммуникаторов с 5" дисплеем, которые поддерживают функции навигации, выхода в Интернет, воспроизведения видео и даже игр. Intel убеждена, что Silverthorne будет лидировать в этом сегменте по производительности, да и процессор совместим с x86. По сути, инструкции процессора, а также многие технические функции идентичны мобильной версии Core 2 Duo на ядре Merom.

На IDF, по информации Intel, будет представлено от 25 до 30 разных MID (мобильных интернет-устройств). Десять из них появятся на американском рынке во второй половине этого года. Одно устройство будет поддерживает связь WiMax.

Перед тем, как мы перейдём к техническим особенностям Atom, давайте вкратце рассмотрим, откуда появился этот процессор.

Происхождение Atom

Провал UMPC (Intel не соглашается с тем, что платформа UMPC оказалась провальной, поскольку такие производители, как Samsung, смогли поставить на рынок больше 100 000 устройств) можно считать основной причиной, почему Intel представила новую платформу MID, которая, если пристально её рассмотреть, на самом деле является тем, чем обещала стать платформа UMPC или Origami (так называет её Microsoft). Портативный карманный компьютер, который можно брать повсюду с собой. UMPC сегодня работают на процессорах Intel A100/A110 (ядро Stealey), представляющих собой реанимированный процессор Pentium M на 90-нм ядре Dothan.

Сравнение с A100/A110 делать можно, и хотя процессоры интересные, два чипа не связаны друг с другом. Фактически, если какая-то связь и есть, то она идёт к временам процессора Timna, который разрабатывался в конце 1990-х годов как преемник Celeron. Представители Intel сообщили нам, что некоторые идеи Silverthorne были почерпнуты из Timna, но компания отказалась сообщить, какие именно это идеи, и подчеркнула, что перенесённые "идеи" несущественны. Наиболее точное происхождение Atom можно описать как разработку "с нуля". Инженеры Intel пояснили нам, что проще разрабатывать дизайн CPU именно "с нуля", чтобы достичь цели - энергопотребления 2 Вт, чем перерабатывать существующие архитектуры.

В общем, если верить Intel, Atom начался с дизайна, который был максимально освобождён от всего, с минимальным набором функций, которые обеспечивают совместимость с набором инструкций. Вместо изменения или доработки существующих продуктов Intel создавала Atom функцию за функцией, с учётом основной цели - избежать "прожорливых" конструкций. Вряд ли в современных условиях можно получить подобный дизайн другими способами.

Спецификации и аппаратные функции

Нам удалось получить технические детали Silverthorne за некоторое время до официального объявления, и мы признаём, что дизайн у процессора впечатляющий. Размер и набор функций процессора Atom действительно поражают.

Atom производится по 45-нм техпроцессу. Intel смогла уместить 47 212 207 транзисторов на кристалле площадью 25 мм² (размеры упаковки составляют 13 x 14 x 1,6 мм). Чтобы оценить размеры, можно привести такой пример: один транзистор процессора в 44 раза меньше, чем средняя бактерия. 28% транзисторов используются в ядре процессора, а кэш L2 (часть "Uncore") использует ещё 22%. Остальные части Uncore распределены следующим образом: 9% на BIU, 35% на IO FSB и 6% на PCL и Fuse.

До 1,86 ГГц

Intel выпустит две разных версии Atom. В будущем нас ждёт появление двуядерного и 64-битного Diamondville, а пока объявлен 32-битный процессор Silverthorne в пяти вариантах.

• Atom Z500, 800 МГц, 512 кбайт кэша L2, FSB400, 0,65-Вт TDP;
• Atom Z510, 1,1 ГГц, 512 кбайт L2, FSB400, 2 Вт;
• Atom Z520, 1,33 ГГц, 512 кбайт L2, FSB533, Hyper-Threading, 2 Вт;
• Atom Z530, 1,60 ГГц, 512 кбайт, FSB533, Hyper-Threading, 2 Вт;
• Atom Z540, 1,86 ГГц, 512 кбайт, FSB533, Hyper-Threading, 2,4 Вт.

Поскольку процессоры совместимы с Core 2 Duo (Merom), у них очень похожий набор функций, который включает поддержку VT (виртуализация), бита запрета выполнения, набор инструкций SSE3.

1,2 ГГц на 43 градусах

Ядро Silverthorne использует конвейер с 16 ступенями, который включает три фазы работы с инструкциями: три ступени на декодирование инструкций, две на распределение инструкций, и три на доступ к кэшу данных. Ступени выборки и декодирования поддерживаются кэшем инструкций на 32 кбайт (pre-decode extension, 128-entry branch trace buffer, return stack buffers 2-deep/fetch, 8-deep/decode). Конвейер может планировать 16 входов на поток; за такт можно забирать две операции с любого потока.

Что касается производительности, то ключевым компонентом Silverthorne/Diamondville является поддержка макроопераций, которая ускоряет обработку инструкций. Переход на слияние микроопераций в макрооперации, по утверждениям компании, позволил увеличить эффективность декодирования и планирования выполнения. У макроопераций есть недостатки при неправильном предсказании ветвления (более длинный путь), но это вполне приемлемо, учитывая прирост производительности.

Весьма удивительной функцией можно признать появление "Hyper-Threading" (HT) или "Simultaneous Multithreading" (SMT), что является новым официальным названием технологии. Три топовых модели Silverthorne будут поддерживать SMT (1,33 ГГц, 1,6 ГГц, 1,86 ГГц), то есть процессор даст одно физическое ядро и ещё одно виртуальное ядро. Будущие двуядерные процессоры Diamondville начнут поддерживать одновременно четыре потока.

Поначалу могут возникнуть сомнения: зачем нужна поддержка двух потоков, ведь на процессоре не будут запускать Photoshop или программы монтажа видео, но, по словам Intel, SMT является ненакладным и очень эффективным способом повысить соотношение производительности CPU на ватт. SMT также позволяет процессору хорошо масштабироваться для обеспечения более высокой производительности.

Пока у нас нет информации, насколько хорошо будет масштабироваться Silverthorne. Intel утверждает, что жизненный путь нового CPU составляет не меньше пяти-шести лет, и со временем в процессор будут внесены новые улучшения. Когда мы напрямую спросили, с какой максимальной тактовой частотой способен справиться процессор, нам ответили, что "кристалл способен работать на высоких частотах".

Что ж, пусть оверклокеры определят, что подразумевается под этим утверждением, но, похоже, у Silverthorne есть большой потенциал роста тактовых частот. В лабораториях Intel мы видели, как такой процессор работает на 1,2 ГГц со 100% нагрузкой без охлаждения вообще, нагреваясь всего до 43 градусов. Конечно, это окружение было тестовым, и чип явно будет более горячим в корпусе MID. Но мы также видели, что 1,2-ГГц чип спокойно работает и при искусственно увеличенной температуре до 90 градусов Цельсия. В общем, у оверклокеров появится новое развлечение. Кстати, этот процессор весьма перспективно выглядит для систем малого форм-фактора.

feed_id: 6177 pattern_id: 2818

Страница:   1 2 3 4

СОДЕРЖАНИЕ |Одной страницей|Версия для печати

Введение Происхождение Atom Спецификации и аппаратные функции     До 1,86 ГГц     1,2 ГГц на 43 градусах     Энергопотребление 80 милливатт     Чипсет с интегрированной графикой Программное обеспечение: ставка на Linux     Отход от Windows Оценка производительности: почти Pentium M по малой доле энергопотребления Возможности: 100 миллионов чипов за три года? Заключение: прекрасный чип, но маркетинг вызывает сомнения  Отзывы об Intel Atom в Клубе экспертов THG [ 38 отзывов]