Процессор intel atom


Краткое жизнеописание семейства Intel Atom / Intel corporate blog / Habr

За последний год во вселенной процессоров Intel Atom произошел ряд буквально галактических катаклизмов, как разрушительного, так и созидательного порядка. В их результате она была, можно сказать, полностью перестроена. В этом посте мы вспомним историю Intel Atom, поговорим о последних событиях, с ними связанными, а в заключении познакомимся с новыми моделями из этого семейства, похожими скорее на Intel Xeon.



Intel Atom были задуманы компанией Intel как бюджетное решение с минимальным энергопотреблением для различного рода мобильных устройств. Первый Atom появился в 2008 году, он был выполнен по технологии 45 нм, со временем техпроцесс сократился до 14 нм. Успех процессоров Atom сильно отличался в зависимости от области их применения. Так, некоторая их часть определенно появилась в нужное время и получила широкое распространение в новомодных тогда «нетбуках» («ноутбуках для работы в сети»). Работали такие нетбуки по сравнению с ноутбуками на процессорах Core небыстро, зато были дешевы, компактны, не имели кулера (и сопутствующих ему проблем), и хорошо продавались. Вспомним хотя бы суперпопулярный ASUS Eee PC 901, и отметим, что нетбуки выпускали такие солидные производители как HP, Lenovo, Dell и Sony.


ASUS Eee PC 901

Гораздо менее успешно сложилась судьба Intel Atom как x86-конкурента ARM-процессоров для смартфонов и планшетов. Хотя и тут есть очень заметный результат — выход в 2015 году Microsoft Surface 3 с процессором Intel Atom x7-Z8700.

Надо отметить, что сделано Intel в этом ключевом направлении было очень много — мобильные Атомы последнего поколения, появившегося в 2013-2014 году, по производительности далеко ушли от своих первых прародителей, а по возможностям приблизились к Intel Core: в них было полностью обновлено графическое ядро — Intel HD Graphics, микроархитектура изменена на неупорядоченное (out of order) исполнение, добавлены векторные инструкции SSE4. Тем не менее, интерес к Атомам со стороны производителей был умеренным: несмотря на приличные показатели энергоэффективности (что констатировали весьма уважаемые ресурсы), эксплуатационные преимущества не были столь весомыми, чтобы затевать масштабную движуху по смене платформы. Не последнюю роль тут сыграл и финансовый вопрос: Intel Atom были все-таки дороже своих ARM-соперников.

К 2013 году было анонсировано около десятка моделей смартфонов на Atom, часть из которых так и не вышла в серию. В нашей стране продавался брендированный Мегафоном смартфон Orange San Diego под маркой Mint.


Мегафон Mint

Intel активно продвигала платформу Android x86 среди разработчиков: создавала средства разработки, публиковала обучающие материалы, проводила мероприятия. Более того, был создан уникальный бинарный транслятор, работавший на всех мобильных устройствах c Android на базе Atom, и на лету переводивший ARM код в x86 инструкции почти без потери производительности.

Однако, как уже было сказано выше, устройств на основе Atom было выпущено немного (по сравнению с количеством ARM-устройств на рынке), что приводило к порочному кругу — независимые разработчики не спешили выпускать новые эксклюзивные x86 приложения для данных малочисленных устройств, а производители устройств, в свою очередь, не спешили выпускать новые модели из за отсутствия уникальных приложений. Кроме того, не сработало теоретическое конкуретное преимущество Atom — возможность запуска десктопных приложений на мобильных устройствах одной архитектуры. Во-первых, портировать приложения все равно приходилось просто из за несовпадения настольных и мобильных ОС (Windows или MacOS -> Android) и форм-факторов, причем, обычно это оказывалось даже труднее, чем возможный переход от x86 к ARM; а во-вторых, за время безраздельного господства ARM на мобильном рынке, все компании, желавшие создать мобильные версии своих настольных продуктов, уже сделали это для ARM-устройств, так что появление x86 только добавило им хлопот — необходимость создавать и поддерживать версии приложения для разных CPU.
Как бы то ни было, при глобальной реорганизации 2016 года направление Atom для мобильных устройств было срублено под корень.

Однако труд создателей процессоров даром не пропал. В Intel появилось новое направление, которое постепенно стало одним из ключевых: «интернет вещей». Именно совокупность компонентов «интернета вещей» является оптимальным потребителем процессоров семейства Atom с их низким энергопотреблением и широким диапазоном характеристик. Так мы незаметно приблизились к нашему времени.

К настоящему моменту Intel выпустил огромное количество моделей Intel Atom, однако актуальных из них не так и много. Это прежде всего свежеанонсированная серия Е3900 (ее сравнительную таблицу вы видите выше). Серия призвана закрыть потребность в высокопроизводительных хабах «интернета вещей» (запросы поскромнее призваны удовлетворять платформы Intel Galileo, Edison и Curie).

Однако это еще не предел «прокачки» Атома. Тут мы подходим к новому анонсу. На смену «серверной» линейки Atom C2000 образца далекого 2013 года приходит серия С3000, которая призвана поднять производительность Intel Atom на новую высоту. Флагманом серии станет 16-ядерная модель — столько ядер в Atom еще не было никогда. При этом все «фирменные» особенности — энергоэффективность и доступная для серверных моделей цена — остаются неизменными. Пока что доступна информация об одном из младших моделей серии — процессоре C3338. Анонсы остальных ждем во втором полугодии 2017 года.

habr.com

Всё, что вы хотели знать, но не могли найти


Часть 1: Предыстория, Теория, Ядро, Сила

До Атома

Компания Intel давно стала обращать пристальное внимание на мобильный потребительский сектор и выпускать ориентированные на него продукты. Поначалу это были процессоры, подобранные по малому энергопотреблению при прочих равных параметрах (разве что частоты пониже, да корпус поменьше). Затем стали выпускать ЦП, специально доработанные для подобных применений. Историю можно начать с чипа i80386SL, у которого впервые появился SMM (System Management Mode — режим управления системой), динамическое ядро было заменено на статическое (т. е. для сохранения энергии частота может падать до нуля), и добавлены контроллеры кэша, памяти и шин ISA и PI (Peripheral Interface). Все эти изменения увеличили число транзисторов аж втрое (с 275 000 у обычного 386SX/DX до 855 000), но инженеры посчитали, что такой бюджет оправдан. Помимо этого также были версии i386CX и i386EX без встроенной периферии с тремя режимами энергосбережения.

Много воды утекло, каждый следующий ЦП (кроме серверных) выпускался как в обычном, так и в мобильном (иногда ещё и во встроенном) варианте, но все манипуляции в основном заключались в добавлении к ядру энергосберегающих режимов и отборе чипов, способных работать на пониженном напряжении при пониженных частотах. Между тем, конкуренция со стороны архитектур, разработанных специально для мобильных устройств, усилилась: 1990-е принесли появление PDA (начиная с Apple Newton MessagePad), а 2000-е дали коммуникаторы, интернет-планшеты (полузабытая аббревиатура MID) и ультрамобильные ПК (UMPC). В довесок ко всему оказалось, что основные задачи для пользователя таких устройств имеют небольшие вычислительные потребности, так что почти любой ЦП, выпущенный после 2000 г., уже обладал нужной мощностью для мобильного применения, кроме, разве что, современных игр (для которых как раз тогда появились мобильные консоли с 3D-графикой).

Назрела необходимость сделать специальную архитектуру для компактного мобильного устройства, где главное — не скорость, а энергоэффективность. В Intel такую задачу взяло на себя израильское отделение компании, создавшее до этого весьма удачное семейство мобильных процессоров Pentium M (ядра Banias и Dothan). В этих ЦП энергосберегающие принципы были поставлены во главу угла с самого начала разработки, так что динамическое отключение блоков в зависимости от их загрузки и плавное изменение напряжения и частоты стало залогом экономности серии. Особенно ярко Pentium M смотрелись на фоне выпускаемых тогда же Pentium 4, которые в сравнении с ними казались раскалёнными сковородками. Причём, работая на одной частоте, Pentium M выигрывали у «четвёрок» по производительности, что вообще впервые случилось в практике процессоростроения — обычно мобильный компьютер расплачивается за свою компактность всеми остальными характеристиками. Впрочем, и сами-то Pentium 4 были, скажем так, не очень хороши в роли универсального ЦП…

Успех платформы показал, что такая высокая скорость нужна не всем, а вот сэкономить ещё энергии было бы неплохо. На тот момент (середина 2007 г.) Intel выпустила «папу» наших сегодняшних героев — процессоры A100 и A110 (ядро Stealey). Это 1-ядерные 90-нанометровые Pentium M с четвертью кэша L2 (всего 512 КБ), сильно заниженными частотами (600 и 800 МГц) и потреблением 0,4–3 Вт. Для сравнения — стандартные Dothan при частотах 1400–2266 МГц имеют энергорасход 7,5–21 Вт, низковольтные (подсерия LV) — 1400–1600 МГц и 7,5–10 Вт, а впервые введённые ультранизковольтные (ULV) — 1000–1300 МГц и 3–5 Вт. Резонно полагая, что современный компьютер большую часть времени проводит в ожидании очередного нажатия клавиши или сдвига мыши ещё на один пиксель, главным отличием A100/A110 от подсерии ULV Intel сделала умение очень глубоко засыпать, когда считать не надо совсем, благодаря чему потребление при простое падает на порядок. А сильно сокращённый кэш (большой L2 на таких частотах не очень-то и нужен) помог уменьшить размер кристалла, что сделало его дешевле. Размер корпуса процессора уменьшился впятеро, а суммарная площадь ЦП и чипсета — втрое. Как мы увидим далее, такие приёмы были использованы и в серии Atom.

Несмотря на в принципе верное целеполагание, A100/A110 остались мало востребованы рынком. То ли 600–800 МГц оказалось всё же маловато даже для простенького интернет-планшета, то ли всего два чипа (что даже модельным рядом назвать трудно) с самого начала были экспериментальным продуктом для обкатки технологии, то ли процессор просто не раскрутили маркетологи, зная, что ему на смену идёт кое-что куда более продвинутое… Менее чем через полгода после выпуска A100/A110 26 октября 2007 г. Intel объявила о близком выпуске новых мобильных ЦП с кодовыми именами Silverthorne и Diamondville и ядром Bonnell — будущих Атомов. Кстати, название Bonnell произошло от имени холмика высотой 240 м в окрестностях г. Остин (штат Техас), где в местном центре разработки Intel располагалась малочисленная группа разработчиков Атома. «Как вы яхту назовёте, так она и поплывёт.» ©Капитан Врунгель

В 2004 г. эта группа, после отмены ведомого ею проекта Tejas (наследника Pentium 4), получила прямо противоположное задание — проект Snocone по разработке крайне малопотребляющего x86-ядра, десятки которых объединит в себе суперпроизводительный чип с потреблением 100–150 Вт (будущий Larrabee, недавно переведённый в статус «демонстрационного прототипа»). В группе оказалось несколько микроэлектронных архитекторов из других компаний, включая и «заклятого друга» AMD, а её глава Belli Kuttanna работал в Sun и Motorola. Инженеры быстро обнаружили, что различные варианты имеющихся архитектур не подходят их нуждам, а пока думали дальше, в конце года CEO Intel Пол Отеллини сообщил им, что этот же ЦП также будет и 1-2-ядерным для мобильных устройств. Тогда было тяжело предположить, как именно и с какими требованиями такой процессор будет применяться через отведённые на разработку 3 года — руководство с большой долей риска указало на наладонники и 0,5 Вт мощности. История показала, что почти всё было предсказано верно.
Устройство CE4100

Интересно, что уже вслед за Атомом летом 2008 г. был выпущен EP80579 (Tolapai) для встраиваемых применений с ядром Pentium М, 256 КБ L2, 64-битным каналом памяти, полным набором контроллеров периферии, частотами 600–1200 МГц и потреблением 11–21 Вт. А почти сразу после него — модель Media Processor CE3100 (Canmore) для цифрового дома и развлечений: архитектура Pentium М, частота 800 МГц, 256 КБ L2, три 32-битных канала контроллера памяти, 250 МГц RISC-видеосопроцессор и два 340 МГц ядра DSP (цифровой сигнальный процессор) для аудио. Как покупались эти штуки — не ясно, т. к. после анонса о них не было слышно ничего в т. ч. и от Intel. Видимо, не очень… Уже после расцвета Атома, в сентябре 2009-го, Intel повторила попытку и выпустила CE4100, CE4130 и CE4150 (Sodaville) уже на «атомном» ядре частотой 1200 МГц, двумя 32-битными каналами DDR3, обновлённой периферией и технормой 45 нм. И вновь с тех пор об этих высокоинтегрированных системах-на-чипе (SOC) мало слышно. Может быть, рынок не готов встретить героя?
Слева CE4100, справа — CE3100

Теория Атома

Для начала рассмотрим основные характеристики процессора с точки зрения потребителя. Их три: скорость, энергоэффективность, цена. (Правда, энергоэффективность — не очень-то «потребительская» характеристика, но, тем не менее, именно по ней проще всего судить о некоторых важных параметрах конечного устройства.) Далее вспомним, что у идеальной КМОП-микросхемы (по этой технологии изготавливаются все современные цифровые чипы) потребление энергии пропорционально частоте и квадрату напряжения питания, а пиковая частота линейно зависит от напряжения. В результате, уполовинив частоту, мы можем уполовинить напряжение, что в теории уменьшит потребление энергии в 8 раз (на практике — в 4–5 раз). Таким образом, мобильный процессор должен быть низкочастотным и низковольтным. Как же тогда он окажется быстрым? Для этого надо, чтобы за каждый такт он выполнял как можно больше команд, что чаще всего означает увеличение числа конвейеров (степени суперскалярности) и/или числа ядер. Но это ведёт к резкому росту транзисторного бюджета, что увеличивает площадь чипа, а значит и его стоимость.

Таким образом, выиграть по всем трём пунктам не получится даже теоретически (чем и объясняется присутствие на рынке такого разнообразия процессорных архитектур). Поэтому где-то придётся сдать позиции. Исторический экскурс говорит, что сдать надо в скорости, что даст возможность сделать ядро ЦП максимально простым. Именно по этому пути и пошли инженеры из Остина. Обдумав варианты, они решили вернуться к архитектуре 15-летней давности, первый и последний раз (среди процессоров Intel) использовавшейся в первых Pentium. А именно: процессор остаётся суперскалярным (т. е. 2 команды за такт у нас будет — но не 3–4, как в современниках Атома), лишается механизма перетасовки команд перед исполнением (OoO), но приобретает то, чего у Pentium не было — технологию гиперпоточности (HyperThreading, HT), позволяющую на базе одного физического ядра эмулировать для ОС и ПО наличие двух логических. Чтобы объяснить, почему был сделан именно такой выбор, читателю рекомендуется сначала вспомнить все возможные способы увеличения производительности ЦП. А теперь оценим их с позиции потребления энергии и транзисторных затрат.

Использование многопроцессорной конфигурации в карманном или наколенном устройстве недопустимо, а вот многоядерность — вполне, если не хватает скорости одного ядра. Поначалу Intel сделала это тем же способом, что и в первых 2-ядерных Pentium 4 — поставив пару одинаковых 1-ядерных чипов на общую подложку и общую шину до чипсета. Из других разделяемых ресурсов есть лишь питающее напряжение, которое выбирается из максимума двух запросов. Т. е. ядра могут отдельно изменять свои частоты, но засыпают и пробуждаются синхронно. В декабре 2009 г. Intel выпустила первые интегрированные версии Атомов, где на одном кристалле есть 1–2 ядра и северный мост. На плате остался южный мост, соединённый с ЦП шиной DMI, что чуть быстрее и экономней предыдущей комбинации. Больше двух ядер нам скоро не предложат, так что основной скоростной упор сделан на их внутренности.

Вопрос повышения частотного потолка инженеров Intel на этом этапе тоже не очень волновал, хотя отказываться от принципа конвейерности и декодирования команд х86 во внутренние микрооперации (мопы) никто не собирался — это был бы слишком радикальный шаг назад. А вот предсказатели переходов, предзагрузчики данных и прочие вспомогательные системы заполнения конвейера стали очень важны, т. к. простаивающий конвейер, не умеющий исполнять другие команды в обход застрявшей, означает выкинутые насмарку драгоценные ватты — и у Атома все необходимые «подпорки» сделаны ненамного хуже, чем у Pentium M и более современных ему Core 2, разве что размеры буферов поменьше (опять же ради экономии). В итоге, основная битва разыгрывается вокруг производительности за такт.

Рассмотрев диаграмму вариантов ускорения ЦП, мы видим, что среди качественных способов увеличения производительности значится увеличение разрядности скалярных и векторных операций, а также усложнение системы команд разнообразными дополнениями со специализированными командами, выполняющими больше операций над аргументами. Всё это есть в Атоме — и самый последний на момент разработки набор команд SSSE3 и даже 64-битное расширение x86-64. Так что действий на команду выполняется достаточно. Вся суть Атома — в числе команд за такт, т. е. в показателе IPC.

Экстенсивным (количественным) путём было бы увеличение числа конвейеров и размеров разных кэшей и буферов. Очевидно, что начиная с определённого момента это слишком дорого обходится для транзисторного бюджета, принося всё меньше процентов ускорения от очередной добавки. Поэтому в Intel решили остановиться лишь на необходимом минимуме. А вот насчёт качественных мер вопрос посложней. Из возможных вариантов лишь обильное использование микрослияния мопов (mOP microfusion) не вызывает вопросов — необходимо, чтобы как можно меньшее число команд при декодировании генерировало более одного мопа, занимая оба конвейера и препятствуя исполнению двух команд за такт. Макрослияние не внедрено либо по причине его малой эффективности (если брать за пример реализацию в Core 2), либо из-за 50%-ного шанса на срабатывание (т. к. первая сливаемая команда должна попасть на первый декодер, а вторая на второй, и не иначе). С уменьшением числа тактов для исполнения команд мы ещё разберёмся.

Остались технологии максимизации заполнения конвейеров. Использовать их одновременно будет жирновато, так что придётся выбрать что-то одно — либо всем привычная за 15 лет перетасовка команд, либо более молодая HT, появившаяся у Intel лишь в последних моделях Pentium 4. Прежде всего следует сказать, что при использовании современных компиляторов (но без ручной оптимизации) число подряд идущих в программе команд, которые можно исполнить параллельно, колеблется около двух. Т. е. для 2-путного (2-way) конвейера перетасовка команд вроде бы не нужна. Кроме того, конвейер может быть частично заполнен или даже полностью остановлен не только невозможностью одновременного исполнения мопов, но и особо долгим кэш-промахом или неверно предсказанным переходом. Выходит, что вариант использования HT как альтернативы OoO выглядит разумно, хоть и непривычно для классических схем.

Добавим также, что так называемый «буфер переупорядочивания» и «резервационные станции» — довольно ресурсоёмкие блоки, которым приходится решать сложную задачу определения свободных ресурсов и взаимозависимостей в претендующих на исполнение командах. Единственный способ сделать это за 1 такт — разменять вычислительную сложность на избыточность. Для 3–4-путных конвейеров это делается с помощью сотен и тысяч компараторов, срабатывающих каждый такт и проверяющих все возможные комбинации запуска мопов. Что, разумеется, требует немалой площади и изрядного количества энергии. Гиперпоточность же требует лишь дополнительных буферов для хранения второго состояния конвейера (для «другого» потока), дубликата регистрового файла и относительно несложной логики, согласующей и переключающей потоки, а остальные ресурсы — общие.

Сразу возникает вопрос: если HT такая замечательная штука, почему её не внедряют повсеместно? Во-первых, для 3–4-поточного суперскаляра с OoO средняя загрузка конвейера такова, что второй поток команд поднимет скорость лишь процентов на 10. Ведь для его исполнения тоже нужны свободные ресурсы, а если обе программы спотыкаются об одно и то же (например, нехватку кэша), им ничто не поможет. Во-вторых, однопоточное приложение так не ускоришь, хотя общая отзывчивость системы улучшится. Т. е. общее ускорение будет сильно зависеть от подбора пары запущенных программ (тут везде мы предполагаем, что «гипер-» означает «двух-»). Однако за малую заплаченную цену в транзисторах это вполне неплохо. Intel, впрочем, приводит другие цифры, акцентируя на экономии: увеличивая потребление на 20%, включение HT даёт ускорение аж 30–50% (оставим эти цифры, особенно вторую, на совести заявителя).

Ядро Атома

Проведя необходимую теоретическую подготовку, мы наконец-то дошли до собственно архитектуры. Её сильное упрощение позволило сократить число транзисторов в ЦП до 47 млн. (из них на ядро, включая оба кэша L1 — 13,8 млн.), а площадь — до 26 мм² (используется 45-нанометровый техпроцесс с 9 слоями медных дорожек, металлическими затворами и подзатворными диэлектриками с высокой проницаемостью). Для сравнения — 90-нанометровые Pentium М занимали 84 мм², но там вчетверо больший кэш L2. Ядро Pentium М занимает примерно 35 млн. транзисторов, а Core 2 — 50 млн. Хотя, конечно, сравнения с первым Pentium (3,3 млн.) Атом не выдерживает — совсем уж простым его назвать тоже нельзя, что косвенно видно по размеру статьи. :)

Atom проще всего описать как очень сильно модернизированный Pentium, но так можно сказать о почти любом современном процессоре. Больше всего с 15-летним старичком его роднит 2-путная суперскалярность и отсутствие OoO (первые наброски Атома и вовсе были 1-путными, как 486), зато отличает почти всё остальное. Прежде всего то, что «атомный конвейер» имеет аж 16 стадий. Для сравнения — у первого Pentium их 5 (8 у вещественной части), у Pentium M и Core Solo/Duo — 14, а у Core 2 — 16 (по замерам при сбросе конвейера). Зачем так много? Длинный конвейер позволяет поднять частотный потолок, но тут это совсем не надо. Есть 3 стадии для доступа к кэшу L1D, причём их проходят все команды, в т. ч. и не обращающиеся «наружу» — такое решение сильно упрощает управление конвейером и используется во всех «упорядоченных» (in-order) архитектурах. Также возможно более детальное отключение стадий при их простое для экономии энергии и «тонкое» переключение между потоками (при включенной HT) отдельными стадиями и их малыми группами. Однако полученную выгоду в ваттах и исполненных командах запросто нивелирует бо́льшая задержка при сбросе конвейера из-за неверно предсказанного перехода.

Конвейер Атома
СтадияIF1IF2IF3ID1ID2ID3SCISIRFAGDC1DC2EX1FT1FT2IWB/DC
ГруппаВыборка из L1I (Instruction fetch)Декодирование (Decode)Планировка (Schedule)Чтение регистрового файла (RF read)Генерация адреса, доступ к L1D (Address generation, Data cache)Исполнение (Execution)Обработка исключений и гиперпоточности (Except/MT handle)Отставка, запись результатов (Writeback, Data Commit)

Поэтому предсказатель переходов, с которого начинается конвейер, лишь немногим уступает «коллегам». Это 2-уровневый адаптивный предсказатель с таблицей глобальной истории переходов (GBHT) на 4096 ячеек и 12-битной индексацией. Буфер адресов переходов (BTB) имеет всего 128 ячеек, организованных как 32 4-путных набора (в десятки раз меньше, чем у современных десктопных и даже «классических» мобильных ЦП). Специального предсказателя для циклов или косвенных переходов нет. Как и у всех современных ядер, есть стек адресов возврата из подпрограмм на 8 ячеек (плюс 2 буферные ячейки в предсказателе). Таблицы сокращённого размера экономят место, но подставляют подножку на программах с большим числом переходов, даже хорошо предсказываемых или вовсе безусловных (включая вызовы подпрограмм). Причём переключение на второй поток может не помочь, т. к. оба потока разделяют эти буферы и таблицы. Предсказание происходит с темпом 1 раз за 2 такта, но если оно окажется неверным — штраф будет 13 тактов. Если предсказание поведения верное, но адрес уже вытеснен из крохотного BTB — ждать надо 7 тактов.

Команды загружаются 8-байтовыми кусками из кэша L1I в двойной буфер предекодера по 16 байт на поток, причём в 1-поточном режиме оба буфера могут обслуживать единственный поток при соблюдении правил выравнивания, достигая максимального темпа 10–11 байт/такт. Эта цифра несколько избыточна, ибо даже для своих 4-путных суперскаляров (да ещё и с макрослиянием, позволяющим изредка декодировать 5-ю команду) Intel до сих пор использует 16-байтовую загрузку — хотя средняя длина команды (особенно в 64-битном режиме и с обильным использованием разнообразных SSE) вот-вот перевалит за 4 байта.

Производители нафаршировали современные x86 ЦП громоздкой системой команд с чрезвычайно сложной схемой декодирования, поэтому декодеры вынуждены тратить большое число транзисторов и энергии даже на такую казалось бы элементарную операцию, как определение длины команды (точнее, этим занимается отдельная стадия — предекодер-длиномер или ILD), поскольку надо обрабатывать команды с несколькими префиксами. Для Атома число префиксов больше трёх вызовет серьёзную задержку. Т. е. на команды набора SSE2/3 (1–2 префикса) в 64-битном режиме (ещё 1) этого хватит, а вот для более свежего SSSE3 (или какого-то варианта SSE4, если Intel захочет добавить его в Атом) — уже нет.

Для ускорения замеров длин с L1I связан буфер тегов предекодирования, где хранится разметка границ команд. Такое решение оправдано для экономии энергии при исполнении уже встретившегося кода и похоже на используемое в ядрах AMD K7–K10, где работа ILD происходит при считывании из L2 в L1I — правда, там эта схема предназначена для ускорения основного декодирования. А вот в Атоме биты разметки определяются и отправляются в буфер лишь при первом исполнении закэшированного кода, что происходит со скоростью 3 такта/байт (у AMD — 4 байта/такт). Причина такой нерасторопности — очень простой последовательный длиномер. При этом стадию ILD все команды проходят всегда, просто ранее встретившиеся, считав готовую разметку, проходят её «навылет», не напрягая транзисторы — и снова экономия приводит к удлинению конвейера.

Декодирование команд происходит двумя простыми трансляторами и одним микросеквенсором. Это несколько отличается от обычной схемы, где один из трансляторов является сложным, т. к. генерирует более одного мопа за такт (как правило — 3–4, по числу конвейеров). Все трансляторы декодируют по одной команде за такт. Микросеквенсор выдаёт по нескольку мопов (для Атома, разумеется, не более двух), но в течение нескольких тактов и только для особо сложных команд, требующих микрокода. Однако по оценке Intel лишь 4% команд потребуют более 1 мопа — микрослиянию подвергается 16% команд, в т. ч. такие относительно сложные как Load-Op-Store (с модификатором в памяти), которым ранее требовалось 2–3 мопа (из других x86-архитектур так умеет лишь AMD K10). Т. е. для Атома микрослияние уменьшило число обращений в микрокод впятеро. Таким образом, стремление к разбиению команд на простые RISC-операции для ускорения исполнения, очевидное сегодня и 15 лет назад (этим от P5 отличался P6, он же Pentium Pro), в данном случае обратилось вспять — за неимением возможности перетасовать команды, крайне расточительно забивать весь конвейер мопами (тем более, что он и так очень узкий) — а скорости и без этого достаточно.

Выход декодера подключен к 32-моповой очереди, которая статически делится надвое при включенной HT. Весь front-end («голова конвейера» от предсказателя до очереди мопов) может работать в отрыве от back-end (исполнительного «хвоста») в случае задержек данных или исполнении долгой команды, наполняя очередь мопами про запас.

Сила Атома

Итак, как же Atom обрабатывает данные, чтобы было очень экономно, мало по транзисторам и не очень медленно? Исполнение начинается с того, что из очереди мопов 1–2 команды передаются в два исполнительных кластера — скалярный целочисленный (общего назначения) и векторно-вещественный (схема, больше похожая на устройство ядер AMD K7–K10). Обмен между кластерами (например, при преобразовании форматов) требует 4–5 тактов задержки. К общему кластеру подключен кэш L1D, так что общение с памятью для второго кластера дольше. Каждый кластер может исполнить две команды за такт, но не более двух в сумме, т. к. порты запуска кластеров тесно связаны.

Оба порта могут исполнить наиболее частые команды — копирование между регистрами одного типа и простые целочисленные операции в АЛУ (в т. ч. векторные). Но только порт 0 может выполнять обмен с памятью, сдвиги, перетасовки и перепаковки, умножения, деления и пр. сложную арифметику. Порту 1 эксклюзивно достались переходы и вещественные сложения (в т. ч. векторные). Помимо прочего, это означает, что ставший уже привычным 2-портовый доступ к L1D даже в сокращённом виде (запись + чтение) отсутствует — кэш строго однопортовый, что последний раз применялось в Intel 486.

Поскольку перетасовки команд перед исполнением нет, программистам (и компиляторам) придётся выучить правила спаривания команд. Впрочем, они существенно отличаются от имеющихся в Pentium:

  • Запускаемая пара мопов всегда принадлежит одному потоку. Запустить один «свой» и один «чужой» не получится.
  • Две команды должны идти в коде подряд — кроме допустимого случая, когда первая — это команда перехода, указывающая на вторую.
  • Вторая (по ходу программы) команда не может читать регистр, модифицируемый первой — кроме условного перехода, который может быть вторым, т. к. сможет прочесть флаги, изменённые в этом же такте первым мопом.
  • Команды не должны писать в один и тот же регистр (кроме флагов) — даже в случае его полной перезаписи.
  • Команды должны использовать разные порты.
  • Команды, загружающие функциональные устройства (ФУ) обоих портов, не спариваемы. Например, вещественное сложение с памятью использует порт 0 для вычисления адреса и доступа к памяти и порт 1 для самого сложения.
  • Две скалярные вещественные команды для x87-стека мало того, что не спариваются (даже на разных портах), так ещё и дают дополнительную задержку в 1 такт — даже пара FNOP’ов, которые ничего не делают.

Из этого разгромного по сути списка запрещающих условий становится понятно, что суперскалярность у Атома не то чтобы номинальная, а даже «вычурно кривая». Вряд ли микроархитектурщики Intel резко поглупели, но погоня за крайней простотой и энергоэффективностью довела архитектуру до абсурда, когда один из двух конвейеров будет часто простаивать из-за слишком строгих правил спаривания. Некоторым облегчением является то, что запуск команд с разной длительностью исполнения не приводит к штрафам. Аналогично — обработка данных не своего типа (для векторных команд). Например, можно использовать команду MOVAPS для целых чисел.

Самым частым камнем преткновения для архитектур с упорядоченным исполнением является кэш-промах, на обслуживание которого может потребоваться 10–200 тактов. При промахе такой ЦП просто ждёт (в лучшем случае — приостановив тактирование для экономии), а архитектура с OoO — исполняет команды, накопленные в буфере перетасовки и независящие по данным от результата проблемной команды. Ситуация настолько частая, что совсем не иметь никакого механизма перетасовки показалось инженерам Intel неоправданным — и они придумали добавку под названием Safe Instruction Recognition (безопасное распознавание команд). Она всё же даёт процессору некоторую вольность в обращении с командами, позволяя исполнять их вне очереди, и по сути является OoO-механизмом, работающим в масштабе лишь двух команд, одна из которых должна быть вещественной, а вторая — целой. Если они друг другу не мешают, то первой может запуститься целочисленная команда, имеющая меньшую задержку (если только обе команды и так не планируются на спаривание).

Тем не менее, удаление полноценного OoO кажется катастрофическим, но, может быть, нам поможет спасительная гиперпоточность? Т. к. блоки ЦП разделяются между потоками (некоторые — статически, большая часть — динамически), может возникнуть ситуация, что при требовании одинакового ресурса обоими потоками процессор будет работать даже медленнее, чем в 1-поточном режиме. Что и наблюдается в некоторых тестах и вполне естественно для ситуации, когда потоки запущены одной и той же программой, параллельно что-то обрабатывающей одним алгоритмом. Кроме того, предсказатель ветвлений использует динамическое разделение ячеек BTB между потоками, даже если переходы в них общие и ссылаются на одинаковые адреса. Итог — стабильные 1,5–2 IPC без специфической оптимизации под Atom, мы, скорее всего, не получим даже с 2-поточным запуском.

После исполнения, но перед отставкой (т. е. «официальной» записью результатов операций в кэш и регистры) есть ещё 2 стадии для регистрации возможных исключений и «разбора полётов» в потоковом HT-движке. Как и остальные стадии, все мопы проходят и эти, даже при 1-поточном исполнении без исключений и прерываний.

[ Читайте далее: Часть 2: Память, Выдержка, Виды ]

www.ixbt.com

Процессор Intel Atom® серии N270

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Условия использования

Условия использования представляют собой условия окружающей среды и эксплуатации, вытекающие из контекста использования системы.
Информацию об условиях использования конкретного SKU см. в отчете PRQ.
Информацию о текущих условиях использования см. в разделе Intel UC (сайт CNDA)*.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Четность системной шины

Четность системной шины обеспечивает возможность проверки ошибок в данных, отправленных в FSB (системная шина).

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Диапазон напряжения VID

Диапазон напряжения VID является индикатором значений минимального и максимального напряжения, на которых процессор должен работать. Процессор обеспечивает взаимодействие VID с VRM (Voltage Regulator Module), что, в свою очередь обеспечивает, правильный уровень напряжения для процессора.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

TJUNCTION

Температура на фактическом пятне контакта - это максимальная температура, допустимая на кристалле процессора.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Состояния простоя

Режим состояния простоя (или C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует. C0 означает рабочее состояние, то есть ЦПУ в данный момент выполняет полезную работу. C1 — это первое состояние бездействия, С2 — второе состояние бездействия и т.д. Чем выше численный показатель С-состояния, тем больше действий по энергосбережению выполняет программа.

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

ark.intel.com

Процессор Intel Atom® серии N2600 (1 МБ кэш-памяти, 1,6 ГГц) Спецификации продукции

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Условия использования

Условия использования представляют собой условия окружающей среды и эксплуатации, вытекающие из контекста использования системы.
Информацию об условиях использования конкретного SKU см. в отчете PRQ.
Информацию о текущих условиях использования см. в разделе Intel UC (сайт CNDA)*.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Базовая частота графической системы

Базовая частота графической системы — это номинальная/гарантированная тактовая частота рендеринга графики (МГц).

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

ark.intel.com

Процессор Intel Atom® серии 330

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Четность системной шины

Четность системной шины обеспечивает возможность проверки ошибок в данных, отправленных в FSB (системная шина).

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Диапазон напряжения VID

Диапазон напряжения VID является индикатором значений минимального и максимального напряжения, на которых процессор должен работать. Процессор обеспечивает взаимодействие VID с VRM (Voltage Regulator Module), что, в свою очередь обеспечивает, правильный уровень напряжения для процессора.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

TCASE

Критическая температура - это максимальная температура, допустимая в интегрированном теплораспределителе (IHS) процессора.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

ark.intel.com

Процессор Intel Atom® серии N570 (1 МБ кэш-памяти, 1,66 ГГц) Спецификации продукции

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Базовая частота графической системы

Базовая частота графической системы — это номинальная/гарантированная тактовая частота рендеринга графики (МГц).

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

ark.intel.com

История процессоров Intel Atom

В 80ые годы, когда появились первые ноутбуки, они мало отличались от персональных компьютеров — это был большой ящик со встроенной клавиатурой, материнской платой, экраном и ручкой для переноски, даже аккумулятор был не всегда. И это было понятно — не было смысла разрабатывать специальные процессоры для ноутбуков, так как существующие на рынке решения не требовали даже 1 ватта. К концу 90ых процессоры уже требовали как минимум радиаторов для охлаждения, ну а к началу нулевых Intel поняли, что нужно выпускать отдельные процессоры для ноутбуков со сниженным потреблением энергии — так появилась линейка Intel Pentium M: такие процессоры имели теплопакет в 20-25 Ватт, что вполне подходило для их установки в ноутбуки. По сути эти процессоры являются сильно переработанными Intel Pentium III с меньшими частотами: 

Однако еще через пару лет, когда Microsoft представила Windows XP Tablet Edition, встал вопрос о еще большем снижении тепловыделения — так родилась линейка Intel Celeron ULV (пра-прадедушка всех современных Intel Core i ULV): эти процессоры представляли еще более урезанные Pentium M — если последние работали на частотах в 1.5-2 ГГц, то частоты Celeron зачастую были меньше гигагерца! В принципе, этого хватало для запуска XP (она требовала процессор с частотой хотя бы 233 МГц), но система работала достаточно задумчиво. 

В 2007 году Intel представили «папу» Intel Atom — процессоры A100 и A110, которые представляли собой урезанные одноядерные 90 нм Pentium M с частотами около 600-800 МГц. Пожалуй единственным их плюсом было то, что их тепловыделение не превышало 3 Вт, то есть они могли охлаждаться пассивно. Однако производительность так же была пассивной — даже хуже, чем у Celeron M, поэтому такие процессоры на рынке популярности не сыскали. Intel поняли, что, во-первых, пора переводить процессоры на новый техпроцесс, а во-вторых делать решения с пассивной системой охлаждения еще ох как рано — и в 2008 они представили Intel Atom.

Intel Atom Bonnel

Первое поколение Intel Atom представляло из себя ядро Pentium M на 45 нм техпроцессе с интегрированной графикой от PowerVR, кэшем L2 до 1 Мб и контроллером памяти DDR2. Пожалуй, самым популярным процессором, который стоял в большинстве нетбуков того времени, был Atom N450. Это был одноядерный двухпоточный процессор с частотой около 1.5 ГГц, интегрированная видеокарта называлась Intel GMA 3150, а комплектовался он 1-2 Гб ОЗУ. Его тепловыделение не превышало 6.5 Вт, так что для охлаждения требовался небольшой кулер.

Производительность такого процессора была, конечно, невысокой — в 3Dmark 06 процессор набирал всего 500 очков, а видеокарта 150. К примеру, процессор в оригинальном Macbook Air 2008 года, Intel Core 2 Duo T7500, набирал 1900 очков, а его видеокарта, GMA X3100, 430 очков. В итоге на нетбуке с таким процессором можно было открывать документы, сидеть в интернете, но не более того — тормозило даже 720p c YouTube, а про игры вообще можно было забыть. Но тем не менее нетбуки с такими процессорами пользовались огромной популярностью — во-первых они были очень компактными и легкими (10-11", 1-1.2 кг), во-вторых дешевыми — в основном не дороже 200-300 долларов, и в-третьих долгоживущими — 6 часов при смешанной нагрузке достигались легко, что было редкостью в 2010ом. В итоге такие устройства массово раскупали студенты и школьники, ибо это был идеальный вариант печатной машинки с возможностью выхода в интернет.

Intel Atom Saltwell

Время шло, уже стали появляться процессоры на 32 нм техпроцессе, и Intel разумеется решила обновить линейку Atom. Самая основная проблема была не сколько в слабой видеокарте, где поддежка DX 9 была прикручена на скорую руку, а в процессоре, который категорически отказывался нормально тянуть новую Windows 8, да и отсутствие возможности просмотра хотя бы 720р в 2012 году уже выглядело нелепо.

Поэтому Intel подтянулись и выпустили линейку Atom Z2xxx — чаще всего в планшеты и нетбуки на Windows ставился Z2760, его и рассмотрим. Это двухядерный четырехпоточный процессор с частотой около 1.8 Ггц, построенный по 32 нм техпроцессу, с все той же графикой от PowerVR (правда несколько доработанной), 1 Мб L2 и поддержкой до 2 Гб LPDDR2 памяти. По процессорной производительности это был уже совсем другой уровень — в 3Dmark 06 он набирал уже 1000 очков, а видеокарта — порядка 350. Заодно был снижен теплопакет всего до 2 ватт, то есть процессор отлично охлаждался пассивно. Его производительности уже хватало для достаточно быстрой работы системы, а несколько доработанная графика (они теперь имела 6 вычислительных блоков вместо 2 в первом поколении Atom) уже позволяла худо-бедно, но даже делать простейшую обработку фото в Photoshop. Ну и разумеется никаких проблем с воспроизведением 720р и даже некоторых форматов 1080р не было. Однако за два года, с 2010 до 2012, запросы пользователей выросли ощутимо, и Z2760, который умел нормально тянуть только 768р разрешение, несколько блекнул в сравнении с iPad 4, который наура тянул 2048х1536, так что Intel было куда расти. 

Intel Atom Silvermont

В 2013 году Intel наконец-то полностью разобралась с 22 нм техпроцессом, выпустив до сих пор актуальный Haswell, и наконец-то обратила внимание на Atom: Z2760 работал, конечно, сносно, но не более того, и ему нужна была замена. И Intel выпустила третье поколение Atom на 22 нм техпроцессе, Bay Trail.

Надо сказать, Intel сделала просто отличные процессоры: во-первых они смогли «запихнуть» 4 ядра в теплопакет в 2-3 Вт, во-вторых процессоры научились работать с DDR3, и в-третьих теперь они комплектуются полноценной Intel HD Graphics поколения Ivy Bridge, так что теперь есть поддержка DX11, SSE 4 и прочих современных инструкций, что позволяло на такой графике в теории запускать практически любую современную игру. Итоговая производительность процессора в 3Dmark 06 была аж 1800 очков — уровень Intel Core i ULV 2ого поколения, что было просто отличным результатом — Windows запускалась и работала быстро, и при наличии 4 Гб ОЗУ не было никаких проблем с многозадачностью. Планшеты на таком железе без труда переваривали не только 1080р, но и 1440р видео. Результат видеокарты был не хуже — 1900 очков: да, полноценная HD 4000 набирает в 3Dmark 06 около 4000 очков, но там 16 вычислительных блоков с частотой около 1000 МГц, а тут всего 4, с частотой около 600 МГц. Тем не менее, на такой графике сносно шла Civilization 5 — в сравнении с мобильной урезанной Цивилизацией это был прорыв. Это же касается и других игр — аналогов того же Dirt 3 под мобильные ОС до сих пор нет, а ведь она на минимальных настройках бодро бегала на этих Atom.

Intel Atom Cherry Trail

После выпуска третьего поколения Intel расслабились, и это понятно — Bay Trail отлично справлялся с планшетными задачами, запас на будущее был. Единственное, что было не очень хорошо, так это графика — процессор мог вытянуть и более мощное решение. И в итоге только на графике Intel и сконцентрировались, выпустив в 2015 году процессоры линейки Z8xxx (логично было бы назвать их Z4xxx, но у Intel своя логика).

Возьмем, пожалуй, самого популярного представителя новой линейки — Z8300. Этот процессор построен на 14 нм техпроцессе, имеет все те же 4 ядра с частотами около 2 ГГц, однако сильно лучшую видеокарту — теперь она, во-первых, базируется на интегрированной графике нового на тот момент поколения Broadwell, а во-вторых имеет или 12 (как в этом процессоре), или 16 (как в Z8700) вычислительных блоков с частотой около 500 МГц. Казалось бы — прирост графики должен быть 3-4 кратный, однако на деле все уперлось в теплопакет: если Bay Trail 2-3 Вт в принципе хватало, то тут для полноценной работы графики требовалось минимум в 2-3 раза больше. Поэтому в итоге видеокарта стала лишь на 30-50% мощнее, процессор же вообще остался на том же уровне. Так что особого смысла менять планшеты с Z3740 на Z8300 нет — система будет работать так же, программы будет запускаться то же самое время. Единственный прирост наблюдается в играх, но в общем-то если игра не шла на Bay Trail, то и на Cherry она скорее всего будет неиграбельной.

Дальнейшее развитие линейки Intel Atom

На данный момент линейка Intel Atom, как и Core i, является полностью отлаженной, и Intel будет ее обновлять в стиле «+5-10% за поколение» — и, в принципе, большего и не требуется: никто не рассматривает планшеты с Atom как высокопроизводительные устройства, а со своими прямыми обязанностями они справляются неплохо. Для тех, кому нужно не только сидеть в интернете и смотреть фильмы, есть линейка Core M, которая в полтора раза мощнее по процессору и в 3-4 по графике. Ну а тем, кому нужен портативный hi-end, имеет смысла смотреть на линейку процессоров Core i ULV, возможностей которых хватает для большинства пользовательских задач.

www.iguides.ru

Процессоры Intel Atom | NB-GUIDE.INFO

Intel Atom — это процессоры для недорогих и небольших ноутбуков, нетбуков, неттопов и планшетов/смартфонов. Их архитектура позволила сделать их энергоэффективными и совсем не дорогими.

Изначально серия Atom включает в себя два семейства: серию Z (кодовое имя Silverthorne) для планшетов и некоторых неттопов и серию N (кодовое имя Diamondville) для более традиционных нетбуков и неттопов. Оба семейства производятся по 45-нм техпроцессу и включают в себя поддержку MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, XD-Bit и IVT. Производительные модели также поддерживают Hyper-Threading.

Производительность самых быстрых процессоров Intel Atom лучше, чем у Celeron. Например, Atom 1,6 ГГц вполне сравнима с Pentium M 1,2 ГГц.

Ближе к концу 2009 года Intel представила второе поколение процессоров Atom — Pineview. Они комплектовались графикой GMA 3150 и контроллером памяти DDR2. Atom N450 и N470, произведенные по 45-нм техпроцессу, в свое время были весьма популярными, так же, как и N280 до этого. Самые последние модели линейки включают поддержку памяти DDR3 (например, N455) и варианты с двумя ядрами.

Платформа Oak Trail (32-нм техпроцесс) была представлена в 2011 году, и она напрямую произошла от Silverthorne. Она предназначена для планшетов и нетбуков, ее индекс — Z600. Ядро очень похоже на серию Pineview, однако система-на-чипе теперь включает в себя графику GMA 600 от PowerVR.

Современные процессоры Intel Atom

Saltwell (32 нм), 2012-2013 год

Модель Кэш Тактовая частота, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom Z2420 512 Кб 1,2 1/2

Penwell (32 нм), 2013-2014 год

Модель Кэш Тактовая частота — Turbo, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom Z2480 512 Кб 2,0 1/2
Intel Atom Z2460 512 Кб 1,3-1,6 1/2

Cloverview (32 нм), 2013 год

Модель Кэш Тактовая частота — Turbo, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom Z2760 1 Мб 1,8 2/4
Intel Atom Z2580 1 Мб 1,3-2,0 2/4
Intel Atom Z2560 1 Мб 0,93-1,6 2/4

Cloverview (32 нм), 2013 год

Модель Кэш Тактовая частота — Turbo, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom Z2760 1 Мб 1,8 2/4
Intel Atom Z2580 1 Мб 1,3-2,0 2/4
Intel Atom Z2560 1 Мб 0,93-1,6 2/4

Cedarview (32 нм), 2011-1012 год

Являются частью платформы Cedar Trail. Встроенная графика обеспечивает воспроизведение видео 1080р, разрешение экрана — до 2560х1600 пикселей.

Модель Кэш Тактовая частота, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom D2700 1 Мб 2,13 2/4
Intel Atom D2560 1 Мб 2,0 2/4
Intel Atom D2550 1 Мб 1,86 2/4

Cedarview-M (32 нм), 2011 год

Поддерживается до 2 Гб оперативной памяти DDR3-800.

Модель Кэш Тактовая частота, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom N2850 1 Мб 2,0 2/4
Intel Atom N2800 1 Мб 1,86 2/4
Intel Atom N2650 1 Мб 1,73 2/4
Intel Atom N2600 1 Мб 1,6 2/4

Merrifield (22 нм), 2014 год

Энергопотребление в 4,7 раза меньше, чем у Saltwell. Два ядра Silvermont, графическое ядро — PowerVR G6400. Контроллер памяти LPDDR3 -533 до 4 Гб.

Модель Кэш Тактовая частота, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom Z3480 1 Мб 2,13 2/2
Intel Atom Z3460 1 Мб 1,6 2/2

Bay Trail-T (22 нм), 2014 год

Прирост производительности по сравнению с Clover Trail — 50-60%. Имеют низкое энергопотребление. Графика (Gen 7) в чипах без индекса D поддерживает разрешение 2560х1600 пикселей, с индексом D — 1920х1200. Контроллер памяти — LPDDR3-1066 до 4 Гб. Все процессоры — четырехъядерные. Нет поддержки Hyper-Threading. Подробнее

Модель Кэш Тактовая частота — Turbo, ГГц Ядра/потоки
Intel Atom Z3795 2 Мб 1,59-2,39 4/4
Intel Atom Z3785 2 Мб 1,49-2,41 4/4
Intel Atom Z3775 2 Мб 1,46-2,39 4/4
Intel Atom Z3775D 2 Мб 1,49-2,41 4/4
Intel Atom Z3770 2 Мб 1,46-2,4 4/4
Intel Atom Z3770D 2 Мб 1,5-2,41 4/4
Intel Atom Z3736F 2 Мб 1,33-2,16 4/4
Intel Atom Z3736G 2 Мб 1,33-2,16 4/4
Intel Atom Z3745 2 Мб 1,33-1,86 4/4
Intel Atom Z3745D 2 Мб 1,33-1,83 4/4
Intel Atom Z3740 2 Мб 1,33-1,86 4/4
Intel Atom Z3740D 2 Мб 1,33-1,83 4/4
Intel Atom Z3735D 2 Мб 1,33-1,83 4/4
Intel Atom Z3735E 2 Мб 1,33-1,83 4/4
Intel Atom Z3735F 2 Мб 1,33-1,83 4/4
Intel Atom Z3735G 2 Мб 1,33-1,83 4/4
Intel Atom Z3680 1 Мб 1,33-2,0 2/2
Intel Atom Z3680D 1 Мб 1,33-2,0 2/2

Процессоры для ноутбуков

Таблица сравнения процессоров для ноутбуков 2014
Таблица сравнения процессоров для планшетов и смартфонов 2014

Intel

Haswell (2013-14) | Ivy Bridge (2012)
Sandy Bridge (2011) | Clarksfield и Arrandale (2010) | Merom и Penryn
Intel Pentium и Pentium Dual-Core | Core Duo (Yonah) и Core Solo
Pentium M | Celeron Dual-Core и Celeron M | Atom

AMD

Richland (2013) | Trinity (2012) | Llano (2011) | Bobcat (2011)

Поделиться ссылкой:

Читайте также:

www.nb-guide.info

Intel Atom C3000 — самый мощный Atom / Intel corporate blog / Habr

В отличие от Intel Core, линейка процессоров Intel Atom обновляется крайне нерегулярно; некоторые семейства вообще сняты с производства, а в других новинок можно ждать годами. Тем неожиданней выглядит массированный запуск сразу 15 новых моделей Intel Atom с индексом C. Однако самое интересное состоит в другом: впервые в истории топовая модель серии Atom C3000 имеет ни много ни мало 16 ядер! Прочие характеристики С3000 также весьма впечатляющи, фактически, мы получили новую серверную платформу — точнее, скорее, микросерверную.
Процессоры нового семейства имеют индексы от С3308 до С3958, выполнены они по 14-нм техпроцессу. Количество ядер варьируется от 2 до 16 (гипертрединг отсутствует), частота — от 1.6 до 2 ГГц. Объем кэша составляет от 4 до 16 Мб. Поддерживается до 256 Гб памяти ECC DDR4-2133, в большинстве моделей память двухканальная.

Встроенные в SoC контроллеры предоставляют от 6 до 20 линий PCI Express, 8 портов USB 3.0, до 16 портов SATA 6 Гбит/с. Отдельно стоит упомянуть набортный сетевой контроллер, поддерживающий до 4 10-гигабитных портов. Имеется полный набор функций виртуализации, отдельные модели поддерживают технологии Intel Turbo Boost и Intel QuickAssist. В целом в пересчете на потребляемую мощность (а максимальная TDP не превышает 30 Ватт) показатели производительности выглядят впечатляюще. Исторически С-серия предназначалась для встраиваемых решений, сетевых устройств и хранилищ. Но теперь это полноценная серверная линейка, позволяющая создавать миниатюрные, но мощные компьютеры.

Так получилось, что первое устройство на базе Intel Atom C3000 было анонсировано до официального анонса самих процессоров. Им стала серверная материнская плата Gigabyte MA10-ST0. Обратите внимание на количество и разнообразие портов; особенно с непривычки впечатляет модуль SFP+ «на борту» — и все это на плате размера mini-ITX.

На мой взгляд, мы вправе ожидать появления целой серии очень интересных устройств на новой платформе.

habr.com

Процессор Intel Atom® серии N455 (512 КБ кэш-памяти, 1,66 ГГц) Спецификации продукции

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Условия использования

Условия использования представляют собой условия окружающей среды и эксплуатации, вытекающие из контекста использования системы.
Информацию об условиях использования конкретного SKU см. в отчете PRQ.
Информацию о текущих условиях использования см. в разделе Intel UC (сайт CNDA)*.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Базовая частота графической системы

Базовая частота графической системы — это номинальная/гарантированная тактовая частота рендеринга графики (МГц).

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

TJUNCTION

Температура на фактическом пятне контакта - это максимальная температура, допустимая на кристалле процессора.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

ark.intel.com

Процессор Intel Atom® серии N450 (512 КБ кэш-памяти, 1,66 ГГц) Спецификации продукции

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Условия использования

Условия использования представляют собой условия окружающей среды и эксплуатации, вытекающие из контекста использования системы.
Информацию об условиях использования конкретного SKU см. в отчете PRQ.
Информацию о текущих условиях использования см. в разделе Intel UC (сайт CNDA)*.

Количество ядер

Количество ядер - это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения - это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора - это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение "точка-точка" между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Диапазон напряжения VID

Диапазон напряжения VID является индикатором значений минимального и максимального напряжения, на которых процессор должен работать. Процессор обеспечивает взаимодействие VID с VRM (Voltage Regulator Module), что, в свою очередь обеспечивает, правильный уровень напряжения для процессора.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.

Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

TJUNCTION

Температура на фактическом пятне контакта - это максимальная температура, допустимая на кристалле процессора.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.

Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.

Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.

Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд - это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Enhanced Intel SpeedStep® Technology (Усовершенствованная технология Intel SpeedStep®)

Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® позволяет обеспечить высокую производительность, а также соответствие требованиям мобильных систем к энергосбережению. Стандартная технология Intel SpeedStep® позволяет переключать уровень напряжения и частоты в зависимости от нагрузки на процессор. Усовершенствованная технология Intel SpeedStep® построена на той же архитектуре и использует такие стратегии разработки, как разделение изменений напряжения и частоты, а также распределение и восстановление тактового сигнала.

Технология Intel® Demand Based Switching

Intel® Demand Based Switching — это технология управления питанием, в которой прикладное напряжение и тактовая частота микропроцессора удерживаются на минимальном необходимом уровне, пока не потребуется увеличение вычислительной мощности. Эта технология была представлена на серверном рынке под названием Intel SpeedStep®.

Поиск продукции с Технология Intel® Demand Based Switching

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor - DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.

Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

ark.intel.com


Смотрите также



© 2010- GutenBlog.ru Карта сайта, XML.