Intel Atom - Intel Atom

Pentru platforma Intel concepută pentru smartphone-uri și tablete, consultați Atom (sistem pe cip) .

Intel Atom
Sigla Intel Atom 2020.png
Sigla din 2020
Informații generale
Lansat 2008-2009 (ca Centrino Atom)
2008 – prezent (ca Atom)
Producători comuni
Performanţă
Max. Rata de ceas a procesorului 600 MHz la 2,6 GHz
Viteze FSB 400 MHz până la 667 MHz
Arhitectură și clasificare
Min. dimensiunea caracteristicii 45 nm la 10 nm
Set de instructiuni MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4 , SSE4.1 , SSE4.2
VT-x , AES-NI , RDRAND , SHA
IA-32 , x86-64 (nu pentru seria N2xx și Z5xx)
Specificații fizice
Miezuri
Pachet (e)
Produse, modele, variante
Numele nucleului

Intel Atom este numele de marcă pentru o linie de microprocesoare ultra-joase de tensiune cu set de instrucțiuni IA-32 și x86-64 de Intel Corporation, concepute pentru a reduce consumul electric și disiparea puterii în comparație cu procesoarele obișnuite din seria Intel Core . Atom este utilizat în principal în netbook-uri , nettops-uri , aplicații încorporate, de la asistență medicală la robotică avansată și dispozitive de internet mobile (MID). Linia a fost proiectată inițial în tehnologia complementară metal-oxid-semiconductor ( CMOS ) de 45 nm , iar modelele ulterioare, denumite în cod Cedar , au folosit un proces de 32 nm .

Prima generație de procesoare Atom se bazează pe microarhitectura Bonnell . La 21 decembrie 2009, Intel a anunțat platforma Pine Trail , inclusiv noul procesor Atom numit cod Pineview (Atom N450), cu un consum total de energie al kitului cu 20%. Pe 28 decembrie 2011, Intel a actualizat linia Atom cu procesoarele Cedar .

În decembrie 2012, Intel a lansat familia Centerton pe 64 de biți de procesoare Atom, concepute special pentru utilizarea pe servere . Centerton adaugă funcții indisponibile anterior în procesoarele Atom, precum tehnologia de virtualizare Intel VT și suport pentru memoria ECC . La 4 septembrie 2013, Intel a lansat un succesor de 22 nm al Centerton , cu numele de cod Avoton .

Istorie

Intel Atom N2800

Intel Atom este succesorul direct al microprocesoarelor Intel A100 și A110 de mică putere (denumite în cod Stealey ), care au fost construite pe un proces de 90 nm, aveau 512 kB L2 cache și rulau la 600 MHz / 800 MHz cu 3 W TDP ( Putere de proiectare termică) . Înainte de anunțarea Silverthorne, surse externe au speculat că Atom ar concura cu AMD „s Geode system-on-a-chip procesoare, utilizate de către One Laptop per Child proiect (OLPC), precum și alte aplicații de cost și de putere sensibile pentru x86 procesoare . Cu toate acestea, Intel a dezvăluit la 15 octombrie 2007 că dezvoltă un alt procesor mobil nou, denumit în cod Diamondville, pentru dispozitive de tip OLPC.

„Atom” era numele sub care Silverthorne urma să fie vândut, în timp ce chipset-ul de sprijin menținut anterior, denumit în cod Menlow, se numea Centrino Atom.

La Spring Intel Developer Forum (IDF) 2008 din Shanghai , Intel a anunțat oficial că Silverthorne și Diamondville se bazează pe aceeași microarhitectură. Silverthorne s-ar numi seria Atom Z5xx, iar Diamondville s-ar numi seria Atom N2xx. Piesele Silverthorne, mai scumpe, cu consum redus de energie, urmau să fie utilizate pe dispozitivele mobile de internet Intel (MID), în timp ce Diamondville urma să fie folosite pentru desktop-uri și notebook-uri cu costuri reduse. De asemenea, au fost dezvăluite mai multe mostre de plăci de bază Mini-ITX . Intel și Lenovo au anunțat, de asemenea, împreună un MID alimentat cu Atom, numit IdeaPad U8.

În aprilie 2008, un kit de dezvoltare MID a fost anunțat de Sophia Systems, iar prima placă numită CoreExpress- ECO a fost dezvăluită de o companie germană LiPPERT Embedded Computers, GmbH. Intel oferă plăci de bază bazate pe Atom.

În decembrie 2012, Intel a lansat Atom pentru servere, seria S1200. Diferența principală dintre aceste procesoare și toate versiunile anterioare este că a fost adăugat suport de memorie ECC , permițând utilizarea Atom în medii de serviciu critice pentru misiune care necesită protecție la redundanță și la defecțiuni de memorie.

Familia de procesoare Intel Atom
PC MID / Ultra-mobil / PC Lifestyle
Autocolant
Numele codului		 Serie Miezul GPU on-die
 GPU
clk 		TDP HT Intel
64 		Intel
VT-x 		Data
lansării
Sigla Intel Atom 2008 Silverthorne Z5xx simplu (45 nm) da 200 MHz 00,65 ... 2 W Nu Nu Nu Aprilie 2008
02 ... 2,4 W da niste
Sigla Intel Atom 2009 Lincroft Z6xx simplu (45 nm) da 400 MHz 01,3 ... 3 W da Nu Nu Mai 2010
PC coleg de clasă / Netbook / Nettop / Lifestyle PC
Autocolant
Numele codului		 Serie Miezul GPU on-die
 GPU
clk 		TDP HT Intel
64 		Intel
VT-x 		Data
lansării
Sigla Intel Atom 2008 Diamondville N2xx simplu (45 nm) Nu n / A 02,5 W da Nu Nu Iunie 2008
2xx 04 W Da
(dacă este
activat)
3xx dual (45 nm) 08 W Septembrie 2008
Sigla Intel Atom 2009 Pineview N4xx simplu (45 nm) da 200 MHz 06,5 W da Da
(dacă este
activat) 		Ianuarie 2010
D4xx 400 MHz 10 W
N5xx dual (45 nm) 200 MHz 08,5 W
D5xx 400 MHz 13 W
Cedarview D2500 dual (32 nm) da 400 MHz 10 W Nu Da
(dacă este
activat) 		Noiembrie 2011
D2550 640 MHz da Martie 2012
D2700 640 MHz Noiembrie 2011
N2600 400 MHz 03,5 W Decembrie 2011
N2800 640 MHz 06,5 W
Server / Stocare
Autocolant
Numele codului		 Serie Miezul
CPU clk de bază		 Max.
CPU clk 		TDP HT
Porturi SATA
Porturi LAN		 Data
lansării
Sigla Intel Atom 2009


(cu
GPU On-die ,
Intel 64 și
Intel VT-x )

Centerton S1220 dual (32 nm) 1,60 GHz 08,1 W Nu Decembrie 2012
S1240 1,60 GHz 06.1 W
S1260 2,00 GHz 08,6 V
Briarwood S1269 1,60 GHz 11,7 V
S1279 1,60 GHz 13,1 V
S1289 2,00 GHz 14,1 V
Avoton C2350 dual (22 nm) 1,70 GHz 2,00 GHz 06 W Nu 2 4 Septembrie 2013
C2530 quad (22 nm) 1,70 GHz 2,40 GHz 09 W 2 2
C2550 2,40 GHz 2,60 GHz 14 W 6 4
C2730 octa (22 nm) 1,70 GHz 2,40 GHz 12 W 2 2
C2750 2,40 GHz 2,60 GHz 20 W 6 4
Lista microprocesoarelor Intel Atom

Disponibilitate

Procesoarele Atom au devenit disponibile producătorilor de sisteme în 2008. Deoarece sunt lipite pe o placă principală , cum ar fi podurile nordice și sudul podurilor , procesoarele Atom nu sunt disponibile utilizatorilor casnici sau constructorilor de sisteme ca procesoare separate, deși pot fi obținute preinstalate pe unele plăci de bază ITX . Diamondville și Pineview Atom sunt utilizate în HP Mini Series, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One și „dotul” Packard Bell (ZG5), sisteme recente ASUS Eee PC , Sony VAIO seria M, 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), netbook-uri MSI Wind PC , RedFox Wizbook 1020i, Sony Vaio X Series , Zenith Z-Book, o gamă de desktopuri Aleutia, Magic W3, Archos și ICP-DAS LP-8381-Atom. Linia Pineview este, de asemenea, utilizată în mai multe dispozitive AAC pentru persoanele cu dizabilități care nu poate vorbi, iar dispozitivul AAC asistă utilizatorul în comunicarea de zi cu zi cu un software dedicat de vorbire.

Marketing

Intel a aplicat brandul Atom pe liniile de produse care vizează mai multe segmente de piață diferite, inclusiv: MID / UMPC / Smartphone , Netbook / Nettop , Tablet , Embedded , Stații de bază fără fir (pentru infrastructura de rețea 5G ), Microserver / Server și Consumer electronic .

SoC-urile electronice de consum Intel (CE) sunt comercializate sub marca Atom. Înainte de aplicarea mărcii Atom, existau mai multe SoC-uri Intel CE, inclusiv: Olo River (CE 2110 care avea o arhitectură XScale ARM ) și Canmore (CE 3100 care, la fel ca Stealey și Tolapai, avea o microarhitectură Pentium M de 90 nm ). SoC-urile Intel Atom CE includ: Sodaville , Groveland și Berryville .

Arhitectura setului de instrucțiuni

Toți procesoarele Atom implementează setul de instrucțiuni x86 ( IA-32 ) ; cu toate acestea, suportul pentru setul de instrucțiuni AMD 64 nu a fost adăugat până când desktop-ul Diamondville și nucleele desktop și mobile Pineview . Modelele Atom din seria Atom N2xx și Z5xx nu pot rula codul x86-64. Cele Centerton procesoare de server va sprijini Intel 64 set de instrucțiuni.

Intel afirmă că Atom acceptă funcționarea pe 64 de biți numai „cu un procesor, chipset , BIOS ” care acceptă toate Intel 64 . Aceste sisteme Atom care nu acceptă toate acestea nu pot activa Intel 64. Ca urmare, capacitatea unui sistem bazat pe Atom de a rula versiuni pe 64 de biți a sistemelor de operare poate varia de la o placă de bază la alta. Retailerul online mini-itx.com a testat plăcile de bază bazate pe Atom fabricate de Intel și Jetway și, în timp ce au reușit să instaleze versiuni pe 64 de biți de Linux pe plăcile de bază Intel cu D2700 (Cedarview; acceptă maximum 4 GB memorie DDR3- 800/1066), suportul Intel 64 nu a fost activat pe o placă de bază marca Jetway cu procesor D2550 (Cedarview).

Chiar și între sistemele bazate pe Atom care au activat Intel 64, nu toate sunt capabile să ruleze versiuni pe 64 de biți ale Microsoft Windows . Pentru acele procesoare Pineview care acceptă funcționarea pe 64 de biți, Centrul de descărcare Intel oferă în prezent drivere Windows Vista și Windows 7 pe 64 de biți pentru grafica Intel GMA 3150, găsite în procesoarele Pineview . Cu toate acestea, nu sunt disponibile drivere Windows pe 64 de biți pentru procesoarele Intel Atom Cedarview , lansate în al treilea trimestru 2011. Cu toate acestea, procesoarele Intel Bay Trail-M, construite pe microarhitectura Silvermont și lansate în a doua jumătate a anului 2013, recâștigă suport pe 64 de biți, deși suportul pentru driver pentru Linux și Windows 7 este limitat la lansare.

Lipsa suportului Windows pe 64 de biți pentru procesoarele Cedarview pare a fi cauzată de o problemă a driverului. Un membru al echipei Intel Enthusiast a declarat într-o serie de postări pe site-ul entuziaștilor Tom's Hardware că, în timp ce Atom D2700 (Cedarview) a fost proiectat cu suport Intel 64, datorită unei „limitări a plăcii”, Intel își retrăsese disponibile anterior. Drivere pe 64 de biți pentru Windows 7 și nu ar oferi suport suplimentar pe 64 de biți. Unii producători de sisteme au afirmat în mod similar că plăcile lor de bază cu procesoare Atom Cedarview nu au suport pe 64 de biți din cauza „lipsei suportului pentru driverul VGA Intel® pe 64 de biți ”. Deoarece toate procesoarele Cedarview utilizează aceeași grafică Intel GMA 3600 sau 3650 ca și D2700, acest lucru indică faptul că sistemele Atom Cedarview nu vor putea rula versiuni pe 64 de biți de Windows, chiar și cele care au Intel 64 activat și sunt capabile să ruleze pe 64 de biți versiuni de Linux.

Microarhitectura

Primii procesoare Atom s-au bazat pe microarhitectura Bonnell .

Aceste procesoare Atom sunt capabile să execute până la două instrucțiuni pe ciclu. La fel ca multe alte microprocesoare x86, ele traduc instrucțiunile x86 (instrucțiuni CISC ) în operații interne mai simple (uneori denumite micro-op-uri , adică instrucțiuni în mod eficient RISC ) înainte de execuție. Majoritatea instrucțiunilor produc un micro-op atunci când sunt traduse, cu aproximativ 4% din instrucțiunile utilizate în programele tipice care produc mai multe micro-op-uri. Numărul de instrucțiuni care produc mai multe micro-op este semnificativ mai mic decât microarhitecturile P6 și NetBurst . În microarhitectura Bonnell, micro-op-urile interne pot conține atât o încărcare de memorie, cât și un depozit de memorie în legătură cu o operație ALU , fiind astfel mai asemănătoare cu nivelul x86 și mai puternice decât micro-op-urile utilizate în proiectele anterioare. Acest lucru permite performanțe relativ bune cu doar două ALU-uri întregi și fără nicio reordonare a instrucțiunilor , executarea speculativă sau redenumirea registrului . Microarhitectura Bonnell reprezintă, prin urmare, o revigorare parțială a principiilor utilizate în proiectele Intel anterioare, cum ar fi P5 și i486 , cu singurul scop de a spori raportul de performanță pe watt . Cu toate acestea, Hyper-Threading este implementat într-un mod ușor (adică cu putere redusă) de a utiliza întreaga conductă în mod eficient, evitând dependențele tipice de fir unic.

Procesoarele marca Atom au prezentat istoric următoarele microarhitecturi:

Performanţă

Performanța unui Atom cu un singur nucleu este de aproximativ jumătate din cea a unui Pentium M cu aceeași rată de ceas . De exemplu, Atom N270 (1,60 GHz) găsit în multe netbook-uri, cum ar fi Eee PC, poate livra în jur de 3300 MIPS și 2,1 GFLOPS în benchmark-uri standard, comparativ cu 7400 MIPS și 3,9 GFLOPS pentru Pentium M 740 cu ceas similar (1,73 GHz) .

Platforma Pineview s-a dovedit a fi doar puțin mai rapidă decât platforma Diamondville anterioară. Acest lucru se datorează faptului că platforma Pineview folosește același nucleu de execuție Bonnell ca Diamondville și este conectată la controlerul de memorie prin FSB, prin urmare, latența memoriei și performanța în aplicațiile cu procesor intensiv sunt minim îmbunătățite.

Colaborări

În martie 2009, Intel a anunțat că va colabora cu TSMC pentru producerea procesoarelor Atom. Acordul a fost suspendat din cauza lipsei de cerere în 2010.

La 13 septembrie 2011, Intel și Google au organizat un anunț comun privind un parteneriat pentru a oferi asistență în sistemul de operare Android Google pentru procesoarele Intel (începând cu Atom). Acest lucru ar permite Intel să furnizeze cipuri pentru piața în creștere a smartphone-urilor și tabletelor .

Pe baza acestei colaborări, în 2012, Intel a anunțat o nouă platformă de sistem pe cip (SoC) concepută pentru smartphone-uri și tablete care ar folosi linia Atom de procesoare. A fost o continuare a parteneriatului anunțat de Intel și Google la 13 septembrie 2011 pentru a oferi suport pentru sistemul de operare Android de pe procesoarele Intel x86. Această gamă a concurat cu SoC-urile existente dezvoltate pentru piața smartphone-urilor și tabletelor de la companii precum Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm și Samsung . Pe 29 aprilie 2016, Intel a anunțat decizia de anulare a Broxton SoC pentru smartphone-uri și tablete. Broxton urma să folosească cea mai nouă microarhitectură Atom (Goldmont pe un nod de 14 nm) în combinație cu un modem Intel.

Competiție

Procesoare încorporate bazate pe arhitectura setului de instrucțiuni ARM versiunea 7 (cum ar fi seria Tegra 3 a Nvidia , seria 4 TI și i.MX51 ale Freescale bazate pe nucleul Cortex-A8 sau Qualcomm Snapdragon și Marvell Armada 500/600 bazate pe personalizare Implementările ARMv7) oferă performanțe similare cu chipset-urile Atom low-end, dar la aproximativ un sfert din consumul de energie și (la fel ca majoritatea sistemelor ARM) ca un singur sistem integrat pe un cip, mai degrabă decât o soluție cu două cipuri, cum ar fi linia actuală Atom. Deși a doua generație Atom denumită în cod „Pineview” ar trebui să își mărească competitivitatea în performanță / watt, ARM intenționează să contracareze amenințarea cu nucleul Cortex-A9 capabil de mai multe nuclee, așa cum este utilizat în Tegra 2/3, seria OMAP 4 a TI, de la Nvidia . și Qualcomm de ultimă generație seria Snapdragon lui, printre altele.

Cele Nano seria Nano și Dual-Core de la VIA este puțin peste anvelopa termică medie a Atom, ci ofera suport hardware AES, numărul de generatoare aleatorii , și în afara ordinul de execuție. Comparațiile de performanță ale Intel Atom față de Via Nano indică faptul că un Atom Intel cu un singur nucleu este ușor depășit de Via Nano, care la rândul său este depășit de un Intel Atom 330 cu două nuclee în testele în care se folosește multithreading. Core 2 Duo SU7300 depășește Nano dual-core.

Xcore86 ( de asemenea , cunoscut sub numele de PMX 1000 ) este x586 Sistem bazat pe Chip (SoC) , care oferă un sub înveliș termic mediu comparativ cu Atom.

În 2014, Kenton Williston de la EE Times a spus că, deși Atom nu va deplasa ARM de pe piețele sale actuale, capacitatea de a aplica arhitectura PC-ului în factori de formă mai mici, mai ieftini și mai mici va deschide noi piețe pentru Intel.

În 2014, ARM a susținut că procesoarele Atom Intel oferă mai puțină compatibilitate și performanțe mai scăzute decât cipurile lor atunci când rulează Android și un consum mai mare de energie și o durată mai mică de viață a bateriei pentru aceleași sarcini atât în ​​Android, cât și în Windows.

Probleme

În februarie 2017, Cisco Systems a raportat o problemă de semnal de ceas care ar dezactiva mai multe dintre produsele sale. Cisco a declarat: „ne așteptăm ca eșecurile produselor să crească de-a lungul anilor, începând după ce unitatea a funcționat aproximativ 18 luni”. La scurt timp, The Register a dat știrea că această problemă este legată de Intel Atom SoC, iar rapoartele despre alți furnizori afectați au început să apară online.

Vezi si

Note

Referințe

linkuri externe