Intel Atom - Intel Atom

Intel Atom

Logo siden 2020
Generell informasjon
Lanserte	2008–2009 (som Centrino Atom) 2008 - nåtid (som Atom)
Felles produsent (er)
Opptreden
Maks. CPU -klokkefrekvens	600 MHz til 2,6 GHz
FSB -hastigheter	400 MHz til 667 MHz
Arkitektur og klassifisering
Min. funksjonsstørrelse	45 nm til 10 nm
Instruksjonssett	MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4 , SSE4.1 , SSE4.2 VT-x , AES-NI , RDRAND , SHA IA-32 , x86-64 (ikke for N2xx og Z5xx-serien)
Fysiske spesifikasjoner
Kjerner
Pakke (r)
Produkter, modeller, varianter
Kjerne navn

Intel Atom er merkenavnet på en serie med IA-32 og x86-64 instruksjonssett med ultralavspenningsmikroprosessorer av Intel Corporation designet for å redusere elektrisk forbruk og strømspredning i sammenligning med vanlige prosessorer i Intel Core- serien. Atom brukes hovedsakelig i netbooks , nettops , innebygde applikasjoner som spenner fra helsehjelp til avansert robotikk og mobile Internett -enheter (MID -er). Linjen ble opprinnelig designet i 45 nm komplementær metall -oksid -halvleder ( CMOS ) teknologi og påfølgende modeller, kodenavnet Cedar , brukte en 32 nm prosess.

Den første generasjonen Atom -prosessorer er basert på Bonnell mikroarkitektur . 21. desember 2009 kunngjorde Intel Pine Trail- plattformen, inkludert den nye Atom-prosessoren kodenavnet Pineview (Atom N450), med totalt strømforbruk på settet 20%. 28. desember 2011 oppdaterte Intel Atom -linjen med Cedar -prosessorene.

I desember 2012 lanserte Intel 64-biters Centerton- familien av Atom-CPUer, designet spesielt for bruk i servere . Centerton legger til funksjoner som tidligere ikke var tilgjengelige i Atom -prosessorer, for eksempel Intel VT -virtualiseringsteknologi og støtte for ECC -minne . 4. september 2013 lanserte Intel en 22 nm etterfølger til Centerton , kodenavnet Avoton .

Historie

Intel Atom er en direkte etterfølger av Intel A100 og A110 lav effekt mikroprosessorer (kodenavnet Stealey ), som ble bygget på en 90 nm prosess, hadde 512 kB L2 cache og kjørte på 600 MHz/800 MHz med 3 W TDP ( Termisk designkraft) . Før Silverthorne kunngjøringen, hadde eksterne kilder spekulert i at Atom ville konkurrere med AMD 's Geode system-on-a-chip prosessorer, som brukes av OLPC (OLPC) prosjektet, og andre kostnads og kraftsensitive applikasjoner for x86 -prosessorer . Imidlertid avslørte Intel 15. oktober 2007 at den utviklet en ny mobil prosessor, kodenavnet Diamondville, for enheter av typen OLPC.

"Atom" var navnet som Silverthorne skulle selges under, mens det støttende brikkesettet som tidligere var kodenavnet Menlow ble kalt Centrino Atom.

På Spring Intel Developer Forum (IDF) 2008 i Shanghai kunngjorde Intel offisielt at Silverthorne og Diamondville er basert på den samme mikroarkitekturen. Silverthorne ville bli kalt Atom Z5xx -serien og Diamondville ville bli kalt Atom N2xx -serien. De dyrere Silverthorne-delene med lavere strøm skulle brukes i Intel mobile Internett-enheter (MID), mens Diamondville skulle brukes på rimelige stasjonære og bærbare datamaskiner. Flere Mini-ITX hovedkortprøver har også blitt avslørt. Intel og Lenovo kunngjorde også i fellesskap en Atom -drevet MID kalt IdeaPad U8.

I april 2008 ble et MID -utviklingssett annonsert av Sophia Systems, og det første styret kalt CoreExpress -ECO ble avslørt av et tysk selskap LiPPERT Embedded Computers, GmbH. Intel tilbyr Atom -baserte hovedkort.

I desember 2012 ga Intel ut Atom for servere, S1200 -serien. Den primære forskjellen mellom disse prosessorene og alle tidligere versjoner er at ECC- minnestøtte er lagt til, noe som muliggjør bruk av Atom i driftskritiske servermiljøer som krever redundans og beskyttelse mot minnefeil.

Intel Atom -prosessorfamilie

MID / Ultra-mobil PC / Lifestyle PC
Klistremerke	kode navn	Serie	Kjerne	On-die GPU	GPU clk	TDP	HT	Intel 64	Intel VT-x	Slipp dato
	Silverthorne	Z5xx	singel (45 nm)	Ja	200 MHz	00,65 ... 2 W	Nei	Nei	Nei	April 2008
						02 ... 2,4 W	Ja		Noen
	Lincroft	Z6xx	singel (45 nm)	Ja	400 MHz	01.3 ... 3 W	Ja	Nei	Nei	Mai 2010
Klassekamerat PC / Netbook / Nettop / Lifestyle PC
Klistremerke	kode navn	Serie	Kjerne	On-die GPU	GPU clk	TDP	HT	Intel 64	Intel VT-x	Slipp dato
	Diamondville	N2xx	singel (45 nm)	Nei	n/a	02,5 W	Ja	Nei	Nei	Juni 2008
		2xx				04 W.		Ja (hvis aktivert)
		3xx	dobbel (45 nm)			08 W.				September 2008
	Pineview	N4xx	singel (45 nm)	Ja	200 MHz	06,5 W	Ja	Ja (hvis aktivert)		Januar 2010
		D4xx			400 MHz	10 W.
		N5xx	dobbel (45 nm)		200 MHz	08,5 W
		D5xx			400 MHz	13 W.
	Cedarview	D2500	dobbel (32 nm)	Ja	400 MHz	10 W.	Nei	Ja (hvis aktivert)		November 2011
		D2550			640 MHz		Ja			Mars 2012
		D2700			640 MHz					November 2011
		N2600			400 MHz	03,5 W				Desember 2011
		N2800			640 MHz	06,5 W
Server / lagring
Klistremerke	kode navn	Serie	Kjerne	Base CPU clk	Maks. CPU clk	TDP	HT	SATA -porter	LAN -porter	Slipp dato
(med On-die GPU , Intel 64 og Intel VT-x )	Centerton	S1220	dobbel (32 nm)	1,60 GHz		08.1 W	Nei			Desember 2012
		S1240		1,60 GHz		06.1 W
		S1260		2,00 GHz		08,6 W
	Briarwood	S1269		1,60 GHz		11,7 W
		S1279		1,60 GHz		13,1 W
		S1289		2,00 GHz		14,1 W
	Avoton	C2350	dobbel (22 nm)	1,70 GHz	2,00 GHz	06 W.	Nei	2	4	September 2013
		C2530	quad (22 nm)	1,70 GHz	2,40 GHz	09 W.		2	2
		C2550		2,40 GHz	2,60 GHz	14 W.		6	4
		C2730	okta (22 nm)	1,70 GHz	2,40 GHz	12 W.		2	2
		C2750		2,40 GHz	2,60 GHz	20 W.		6	4
Liste over Intel Atom -mikroprosessorer

Tilgjengelighet

Atomprosessorer ble tilgjengelige for systemprodusenter i 2008. Fordi de er loddet på et hovedkort , som nordbroer og sørbroer , er Atom -prosessorer ikke tilgjengelige for hjemmebrukere eller systembyggere som separate prosessorer, selv om de kan fås forhåndsinstallert på noen ITX -hovedkort. Diamondville og Pineview Atom brukes i HP Mini Series, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One & Packard Bells "dot" (ZG5), de siste ASUS Eee PC- systemene, Sony VAIO M-serien, AMtek Elego, Dell Inspiron Mini Series , Gigabyte M912 , LG X Series, Samsung NC10 , Sylvania g Netbook Meso, Toshiba NB series (100, 200, 205, 255, 300, 500, 505), MSI Wind PC netbooks, RedFox Wizbook 1020i, Sony Vaio X Series , Zenith Z-Book, en rekke skrivebord fra Aleutia, Magic W3, Archos og ICP-DAS LP-8381-Atom. Pineview -linjen brukes også i flere AAC -enheter for funksjonshemmede som ikke kan snakke, og AAC -enheten hjelper brukeren i daglig kommunikasjon med dedikert taleprogramvare.

Markedsføring

Intel har brukt merkevaren Atom på produktlinjer rettet mot flere forskjellige markedssegmenter, inkludert: MID / UMPC / smarttelefon , Netbook / Nettop , nettbrett , innebygd , trådløse basestasjoner (for 5G nettverksinfrastruktur), mikroserver / server og forbrukerelektronikk .

Intel forbrukerelektroniske (CE) SoC -er markedsføres under merkevaren Atom. Før du brukte Atom -merket, var det mange Intel CE SoC -er inkludert: Olo River (CE 2110 som hadde en XScale ARM -arkitektur ) og Canmore (CE 3100, som Stealey og Tolapai hadde en 90 nm Pentium M mikroarkitektur ). Intel Atom CE -merkede SoC -er inkluderer: Sodaville , Groveland og Berryville .

Instruksjonssett arkitektur

Alle Atom-prosessorer implementerer x86 ( IA-32 ) instruksjonssett ; Støtte for AMD 64 -instruksjonssett ble imidlertid ikke lagt til før skrivebordet Diamondville og stasjonære og mobile Pineview -kjerner. Atom-modellene i Atom N2xx- og Z5xx-serien kan ikke kjøre x86-64-kode. De Centerton server prosessorer vil støtte Intels 64 instruksjonssett.

Intel sier at Atom bare støtter 64-biters drift "med en prosessor, brikkesett , BIOS " som alle støtter Intel 64 . De Atom-systemene som ikke støtter alle disse, kan ikke aktivere Intel 64. Som et resultat kan evnen til et Atom-basert system til å kjøre 64-biters versjoner av operativsystemer variere fra et hovedkort til et annet. Nettbutikken mini-itx.com har testet Atom-baserte hovedkort laget av Intel og Jetway, og mens de var i stand til å installere 64-biters versjoner av Linux på Intel-hovedkort med D2700 (Cedarview; støtter maksimalt 4 GB minne DDR3- 800/1066) prosessorer, Intel 64-støtte var ikke aktivert på et Jetway-merket hovedkort med en D2550 (Cedarview) prosessor.

Selv blant Atom-baserte systemer som har Intel 64 aktivert, er det ikke alle som kan kjøre 64-biters versjoner av Microsoft Windows . For de Pineview- prosessorene som støtter 64-biters drift, tilbyr Intel Download Center for øyeblikket 64-biters Windows Vista og Windows 7- drivere for Intel GMA 3150-grafikk, som finnes i Pineview- prosessorer. Imidlertid er det ingen 64-biters Windows-drivere tilgjengelig for Intel Atom Cedarview- prosessorer, utgitt Q3 2011. Imidlertid gjenfinner Intels Bay Trail-M-prosessorer, bygget på Silvermont- mikroarkitekturen og utgitt i andre halvdel av 2013, 64-biters støtte, selv om driverstøtte for Linux og Windows 7 er begrenset ved lansering.

Mangelen på 64-biters Windows-støtte for Cedarview- prosessorer ser ut til å skyldes et driverproblem. Et medlem av Intel Enthusiast Team har i en serie innlegg på entusiastnettstedet Tom's Hardware uttalt at mens Atom D2700 (Cedarview) ble designet med Intel 64-støtte, på grunn av en "begrensning i brettet" hadde Intel trukket deres tidligere tilgjengelige 64-biters drivere for Windows 7 og vil ikke gi ytterligere 64-biters støtte. Noen systemprodusenter har på samme måte uttalt at hovedkortene deres med Atom Cedarview-prosessorer mangler 64-biters støtte på grunn av "mangel på Intel® 64-biters VGA- driverstøtte". Fordi alle Cedarview- prosessorer bruker samme Intel GMA 3600- eller 3650-grafikk som D2700, indikerer dette at Atom Cedarview-systemer fortsatt ikke kan kjøre 64-biters versjoner av Windows, selv de som har Intel 64 aktivert og kan kjøre 64-biters versjoner av Linux.

Mikroarkitektur

De første Atom -prosessorene var basert på Bonnell mikroarkitektur.

Atom -prosessorene kan utføre opptil to instruksjoner per syklus. Som mange andre x86-mikroprosessorer oversetter de x86-instruksjoner ( CISC- instruksjoner) til enklere interne operasjoner (noen ganger referert til som mikro-ops , dvs. effektivt RISC-stilinstruksjoner ) før de utføres. Flertallet av instruksjonene produserer én mikro-op når den oversettes, med rundt 4% av instruksjonene som brukes i typiske programmer som produserer flere mikro-ops. Antall instruksjoner som produserer mer enn én mikro-op er betydelig færre enn P6- og NetBurst- mikroarkitekturen . I Bonnell mikroarkitektur kan interne mikro-ops inneholde både en minnelast og en lagringsplass i forbindelse med en ALU- operasjon, og dermed mer lik x86-nivået og kraftigere enn mikro-opsene som ble brukt i tidligere design. Dette muliggjør relativt god ytelse med bare to heltall ALUer, og uten ordrebestilling , spekulativ utførelse eller omdøping av register . Bonnell -mikroarkitekturen representerer derfor en delvis gjenoppliving av prinsippene som ble brukt i tidligere Intel -design som P5 og i486 , med det eneste formålet å forbedre ytelsen per watt -forhold. Imidlertid implementeres Hyper-Threading på en enkel (dvs. lav effekt) måte å utnytte hele rørledningen effektivt ved å unngå typiske enkeltrådsavhengigheter.

Atom -merkede prosessorer har historisk omtalt følgende mikroarkitekturer:

• Bonnell
  • Saltwell
• Silvermont
  • Airmont
• Goldmont
  • Goldmont Plus
• Tremont
• Gracemont

Opptreden

Ytelsen til et enkeltkjernet Atom er omtrent halvparten av et Pentium M med samme klokkefrekvens . For eksempel kan Atom N270 (1,60 GHz) som finnes i mange netbooks, for eksempel Eee PC, levere rundt 3300 MIPS og 2,1 GFLOPS i standard benchmarks, sammenlignet med 7400 MIPS og 3,9 GFLOPS for de samme klokkete (1,73 GHz) Pentium M 740.

Pineview -plattformen har vist seg å være bare litt raskere enn den forrige Diamondville -plattformen. Dette er fordi Pineview-plattformen bruker den samme Bonnell-kjernekjernen som Diamondville og er koblet til minnekontrolleren via FSB, og derfor blir minnetiden og ytelsen i CPU-intensive applikasjoner minimalt forbedret.

Samarbeid

I mars 2009 kunngjorde Intel at det vil samarbeide med TSMC for produksjon av Atom -prosessorene. Avtalen ble satt på vent på grunn av mangel på etterspørsel i 2010.

13. september 2011 holdt Intel og Google en felles kunngjøring om et partnerskap for å gi støtte i Googles Android -operativsystem for Intel -prosessorer (begynner med Atom). Dette vil tillate Intel å levere sjetonger for det voksende smarttelefon- og nettbrettmarkedet .

Basert på dette samarbeidet, i 2012, kunngjorde Intel et nytt system på chip (SoC) plattform designet for smarttelefoner og nettbrett som ville bruke Atom -serien med CPUer. Det var en videreføring av partnerskapet som ble annonsert av Intel og Google 13. september 2011 for å gi støtte for Android -operativsystemet på Intel x86 -prosessorer. Denne serien konkurrerte med eksisterende SoC -er utviklet for smarttelefon- og nettbrettmarkedet fra selskaper som Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm og Samsung . April 2016 kunngjorde Intel beslutningen om å kansellere Broxton SoC for smarttelefoner og nettbrett. Broxton skulle bruke den nyeste Atom -mikroarkitekturen (Goldmont på en 14 nm -node) i kombinasjon med et Intel -modem.

Konkurranse

Prosessorene basert på den ARM versjon 7 instruksjonssett arkitektur (slik som Nvidia 's Tegra 3-serien, til TI 4 serie og Freescale i.MX51 basert på den Cortex-A8 kjerne, eller den Qualcomm Snapdragon og Marvell Armada 500/600 basert på tilpassede ARMv7 -implementeringer) tilbyr lignende ytelse som de lave Atom -brikkesettene, men omtrent en fjerdedel av strømforbruket, og (som de fleste ARM -systemer) som et enkelt integrert system på en brikke, i stedet for en to -brikkers løsning som den nåværende Atom -linjen. Selv om andregenerasjons Atom kodenavnet "Pineview" bør øke konkurransekraften i ytelse/watt sterkt, planlegger ARM å motvirke trusselen med den flerkjernede Cortex-A9- kjernen som brukes i Nvidias Tegra 2/3, TIs OMAP 4-serie, og blant annet Qualcomms neste generasjon Snapdragon-serie.

De Nano og Nano dual-core-serien fra VIA er noe over den gjennomsnittlige termiske konvolutten på Atom, men har maskinvare AES støtte, slumptallgeneratorer , og ute-av-ordreutførelse. Ytelses sammenligninger av Intel Atom mot Via Nano indikerer at en enkelt kjerne Intel Atom lett blir bedre enn Via Nano som igjen blir bedre enn en dual core Intel Atom 330 i tester der multithreading brukes. Core 2 Duo SU7300 overgår dual-core Nano.

Den Xcore86 (også kjent som PMX 1000 ) er x586 basert system på Chip (SoC) som tilbyr et under gjennomsnittlig termisk konvolutt i forhold til Atom.

I 2014 sa Kenton Williston fra EE Times at mens Atom ikke vil fortrenge ARM fra sine nåværende markeder, vil muligheten til å bruke PC -arkitekturen i mindre, billigere og lavere effektformfaktorer åpne nye markeder for Intel.

I 2014 hevdet ARM at Intels Atom -prosessorer tilbyr mindre kompatibilitet og lavere ytelse enn sjetongene sine når de kjører Android, og høyere strømforbruk og mindre batterilevetid for de samme oppgavene under både Android og Windows.

Problemer

I februar 2017 rapporterte Cisco Systems et klokkesignalproblem som ville deaktivere flere av produktene. Cisco uttalte, "vi forventer at produktfeil vil øke med årene, som begynner etter at enheten har vært i drift i omtrent 18 måneder". Like etter brøt The Register nyheten om at dette problemet var knyttet til Intel Atom SoC, og rapporter om andre leverandører som ble påvirket begynte å dukke opp på nettet.

Se også

• Liste over Intel Atom -mikroprosessorer
• Intel Edison
• Intel Quark

Merknader

Referanser

Eksterne linker

• Oversikt over Intel - Intel Atom Processor
• Intel - Intel Atom Processor Family