Intel Atom - Intel Atom

Intel Atom

Logo siden 2020
Generelle oplysninger
Lanceret	2008–2009 (som Centrino Atom) 2008 – nutid (som Atom)
Fælles producent (er)
Ydeevne
Maks. CPU -urfrekvens	600 MHz til 2,6 GHz
FSB -hastigheder	400 MHz til 667 MHz
Arkitektur og klassificering
Min. funktionens størrelse	45 nm til 10 nm
Instruktionssæt	MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4 , SSE4.1 , SSE4.2 VT-x , AES-NI , RDRAND , SHA IA-32 , x86-64 (ikke til N2xx og Z5xx-serien)
Fysiske specifikationer
Kerner
Pakke (r)
Produkter, modeller, varianter
Kerne navne

Intel Atom er mærkenavnet for en række IA-32 og x86-64 instruktionssæt ultra-lavspændings mikroprocessorer fra Intel Corporation designet til at reducere elforbrug og strømafbrydelse i sammenligning med almindelige processorer i Intel Core- serien. Atom bruges hovedsageligt i netbooks , nettops , indlejrede applikationer lige fra sundhedspleje til avanceret robotik og mobile internet -enheder (MID'er). Linjen blev oprindeligt designet i 45 nm komplementær metal -oxid -halvleder ( CMOS ) teknologi og efterfølgende modeller, kodenavnet Cedar , brugte en 32 nm proces.

Den første generation af Atom -processorer er baseret på Bonnell -mikroarkitekturen . Den 21. december 2009 annoncerede Intel Pine Trail- platformen, herunder den nye Atom-processor, kodenavnet Pineview (Atom N450), med et samlet kitforbrug på 20%. Den 28. december 2011 opdaterede Intel Atom -linjen med Cedar -processorer.

I december 2012 lancerede Intel 64-bit Centerton- familien af ​​Atom-CPU'er, designet specielt til brug på servere . Centerton tilføjer funktioner, der tidligere ikke var tilgængelige i Atom -processorer, såsom Intel VT -virtualiseringsteknologi og support til ECC -hukommelse . Den 4. september 2013 lancerede Intel en 22 nm efterfølger til Centerton , kodenavnet Avoton .

Historie

Intel Atom er en direkte efterfølger af laveffektmikroprocessorer Intel A100 og A110 (kodenavnet Stealey ), der blev bygget på en 90 nm-proces, havde 512 kB L2-cache og kørte ved 600 MHz/800 MHz med 3 W TDP ( Termisk designeffekt) . Forud for Silverthorne meddelelse, havde eksterne kilder spekuleret på, at Atom ville konkurrere med AMD 's Geode -system-on-a-chip processorer, der anvendes af One Laptop per Child (OLPC) projekt, og andre omkostninger og power følsomme applikationer til x86- processorer . Imidlertid afslørede Intel den 15. oktober 2007, at det var ved at udvikle endnu en ny mobil processor, kodenavnet Diamondville, til OLPC-enheder.

"Atom" var navnet under hvilket Silverthorne ville blive solgt, mens det understøttende chipsæt, der tidligere var kodenavnet Menlow, blev kaldt Centrino Atom.

På Spring Intel Developer Forum (IDF) 2008 i Shanghai meddelte Intel officielt, at Silverthorne og Diamondville er baseret på den samme mikroarkitektur. Silverthorne ville blive kaldt Atom Z5xx -serien og Diamondville ville blive kaldt Atom N2xx -serien. De dyrere Silverthorne-dele med lavere strøm skulle bruges i Intel mobile internet-enheder (MID'er), mens Diamondville skulle bruges i billige stationære og bærbare computere. Flere Mini-ITX bundkortprøver er også blevet afsløret. Intel og Lenovo annoncerede også i fællesskab et Atom -drevet MID kaldet IdeaPad U8.

I april 2008 blev et MID -udviklingssæt annonceret af Sophia Systems, og det første bord kaldet CoreExpress -ECO blev afsløret af et tysk selskab LiPPERT Embedded Computers, GmbH. Intel tilbyder Atom -baserede bundkort.

I december 2012 udgav Intel Atom til servere, S1200 -serien. Den primære forskel mellem disse processorer og alle tidligere versioner er, at ECC- hukommelsesunderstøttelse er tilføjet, hvilket muliggør brug af Atom i missionskritiske servermiljøer, der kræver redundans og beskyttelse af hukommelsesfejl.

Intel Atom -processorfamilie

MID / Ultra-mobil PC / Lifestyle PC
Klistermærke	kode navn	Serie	Kerne	On-die GPU	GPU clk	TDP	HT	Intel 64	Intel VT-x	Frigivelse dato
	Silverthorne	Z5xx	single (45 nm)	Ja	200 MHz	00,65 ... 2 W	Ingen	Ingen	Ingen	April 2008
						02 ... 2,4 W	Ja		Nogle
	Lincroft	Z6xx	single (45 nm)	Ja	400 MHz	01.3 ... 3 W	Ja	Ingen	Ingen	Maj 2010
Klassekammerat PC / Netbook / Nettop / Lifestyle PC
Klistermærke	kode navn	Serie	Kerne	On-die GPU	GPU clk	TDP	HT	Intel 64	Intel VT-x	Frigivelse dato
	Diamondville	N2xx	single (45 nm)	Ingen	n/a	02,5 W	Ja	Ingen	Ingen	Juni 2008
		2xx				04 W.		Ja (hvis aktiveret)
		3xx	dobbelt (45 nm)			08 W.				September 2008
	Pineview	N4xx	single (45 nm)	Ja	200 MHz	06,5 W	Ja	Ja (hvis aktiveret)		Januar 2010
		D4xx			400 MHz	10 W.
		N5xx	dobbelt (45 nm)		200 MHz	08,5 W
		D5xx			400 MHz	13 W.
	Cedarview	D2500	dobbelt (32 nm)	Ja	400 MHz	10 W.	Ingen	Ja (hvis aktiveret)		November 2011
		D2550			640 MHz		Ja			Marts 2012
		D2700			640 MHz					November 2011
		N2600			400 MHz	03,5 W				December 2011
		N2800			640 MHz	06,5 W
Server / opbevaring
Klistermærke	kode navn	Serie	Kerne	Base CPU klk	Maks. CPU kl	TDP	HT	SATA -porte	LAN -porte	Frigivelse dato
(med On-die GPU , Intel 64 og Intel VT-x )	Centerton	S1220	dobbelt (32 nm)	1,60 GHz		08.1 W	Ingen			December 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	dobbelt (22 nm)	1,70 GHz	2,00 GHz	06 W.	Ingen	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	octa (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 -mikroprocessorer

Tilgængelighed

Atom -processorer blev tilgængelige for systemproducenter i 2008. Fordi de er loddet på et bundkort , som nordbroer og sydbroer , er Atom -processorer ikke tilgængelige for hjemmebrugere eller systembyggere som separate processorer, selvom de kan fås forudinstalleret på nogle ITX -bundkort. Diamondville og Pineview Atom bruges i HP Mini Series, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One & Packard Bells "dot" (ZG5), de seneste ASUS Eee PC- systemer, 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 række Aleutia-stationære computere, Magic W3, Archos og ICP-DAS LP-8381-Atom. Pineview -linjen bruges også i flere AAC -enheder til handicappede, der ikke kan tale, og AAC -enheden hjælper brugeren i daglig kommunikation med dedikeret talesoftware.

Marketing

Intel har anvendt Atom -branding på produktlinjer rettet mod flere forskellige markedssegmenter, herunder: MID / UMPC / Smartphone , Netbook / Nettop , Tablet , Embedded , Wireless Base Stations (til 5G -netværksinfrastruktur), Microserver / Server og forbrugerelektronik .

Intel forbrugerelektroniske (CE) SoC'er markedsføres under Atom -mærket. Før anvendelse af Atom -mærket var der et antal Intel CE SoC'er, herunder: Olo River (CE 2110, der havde en XScale ARM -arkitektur ) og Canmore (CE 3100, der ligesom Stealey og Tolapai havde en 90 nm Pentium M mikroarkitektur ). Intel Atom CE -mærket SoC'er inkluderer: Sodaville , Groveland og Berryville .

Instruktionssæt arkitektur

Alle Atom-processorer implementerer x86 ( IA-32 ) instruktionssæt ; understøttelse af AMD 64 -instruktionssæt blev dog ikke tilføjet, før desktopville Diamondville og desktop og mobile Pineview -kerner. Atom-modellerne i Atom N2xx- og Z5xx-serien kan ikke køre x86-64-kode. De Centerton server-processorer vil støtte Intel 64 instruktionssæt.

Intel siger, at Atom kun understøtter 64-bit-drift "med en processor, chipset , BIOS ", der alle understøtter Intel 64 . Disse Atom-systemer, der ikke understøtter alle disse, kan ikke aktivere Intel 64. Som følge heraf kan et Atom-baseret systems evne til at køre 64-bit versioner af operativsystemer variere fra et bundkort til et andet. Onlineforhandler mini-itx.com har testet Atom-baserede bundkort fremstillet af Intel og Jetway, og mens de var i stand til at installere 64-bit versioner af Linux på Intel-brandede bundkort med D2700 (Cedarview; understøtter maksimalt 4 GB hukommelse DDR3- 800/1066) processorer, Intel 64 support var ikke aktiveret på et Jetway-mærket bundkort med en D2550 (Cedarview) processor.

Selv blandt Atom-baserede systemer, hvor Intel 64 er aktiveret, er det ikke alle, der kan køre 64-bit versioner af Microsoft Windows . For de Pineview- processorer, der understøtter 64-bit-drift, tilbyder Intel Download Center i øjeblikket 64-bit Windows Vista og Windows 7- drivere til Intel GMA 3150-grafik, der findes i Pineview- processorer. Der er dog ingen 64-bit Windows-drivere til rådighed for Intel Atom Cedarview- processorer, udgivet Q3 2011. Intels Bay Trail-M-processorer, der er bygget på Silvermont- mikroarkitekturen og frigivet i anden halvdel af 2013, genvinder imidlertid 64-bit support, selvom driver support til Linux og Windows 7 er begrænset ved lancering.

Manglen på 64-bit Windows-understøttelse af Cedarview- processorer ser ud til at skyldes et driverproblem. Et medlem af Intel Enthusiast Team har i en række opslag på entusiastwebstedet Tom's Hardware udtalt, at mens Atom D2700 (Cedarview) blev designet med Intel 64-understøttelse på grund af en "begrænsning af kortet" havde Intel trukket deres tidligere tilgængelige 64-bit drivere til Windows 7 og ville ikke give yderligere 64-bit support. Nogle systemproducenter har på samme måde udtalt, at deres bundkort med Atom Cedarview-processorer mangler 64-bit support på grund af en "mangel på Intel® 64-bit VGA- driverunderstøttelse". Fordi alle Cedarview- processorer bruger den samme Intel GMA 3600- eller 3650-grafik som D2700, indikerer dette, at Atom Cedarview-systemer fortsat ikke kan køre 64-bit-versioner af Windows, selv dem, der har Intel 64 aktiveret og kan køre 64-bit versioner af Linux.

Mikroarkitektur

De første Atom -processorer var baseret på Bonnell -mikroarkitekturen.

Disse Atom -processorer er i stand til at udføre op til to instruktioner pr. Cyklus. Ligesom mange andre x86-mikroprocessorer oversætter de x86-instruktioner ( CISC- instruktioner) til enklere interne operationer (undertiden omtalt som mikro-ops , dvs. effektivt RISC-stilinstruktioner ) før udførelse. Størstedelen af ​​instruktionerne producerer en mikro-op, når de oversættes, med omkring 4% af instruktionerne, der bruges i typiske programmer, der producerer flere mikro-ops. Antallet af instruktioner, der producerer mere end én mikro-op, er betydeligt færre end P6- og NetBurst- mikroarkitekturen . I Bonnell-mikroarkitekturen kan interne mikro-ops indeholde både en hukommelsesbelastning og en hukommelseslager i forbindelse med en ALU- operation og dermed mere lig x86-niveauet og mere kraftfuld end de mikro-ops, der blev brugt i tidligere designs. Dette muliggør relativt god ydeevne med kun to heltal ALU'er og uden nogen instruktion om rækkefølge , spekulativ udførelse eller omdøbning af register . Bonnell -mikroarkitekturen repræsenterer derfor en delvis genoplivning af de principper, der blev brugt i tidligere Intel -designs som P5 og i486 , med det ene formål at forbedre ydelsen pr. Wattforhold . Imidlertid implementeres Hyper-Threading på en let (dvs. lav effekt) måde at anvende hele pipelinen effektivt ved at undgå typiske enkeltrådsafhængigheder.

Atom -brandede processorer har historisk vist følgende mikroarkitekturer:

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

Ydeevne

Ydelsen af ​​et enkeltkerne Atom er cirka halvdelen af ​​et Pentium M med den samme urfrekvens . For eksempel kan Atom N270 (1,60 GHz), der findes i mange netbooks, såsom Eee PC, levere omkring 3300 MIPS og 2,1 GFLOPS i standard benchmarks, sammenlignet med 7400 MIPS og 3,9 GFLOPS for den tilsvarende ur (1,73 GHz) Pentium M 740.

Pineview -platformen har vist sig kun at være lidt hurtigere end den tidligere Diamondville -platform. Dette skyldes, at Pineview-platformen bruger den samme Bonnell-udførelseskerne som Diamondville og er forbundet til hukommelsescontrolleren via FSB, hvorfor hukommelseslatens og ydeevne i CPU-intensive applikationer er minimalt forbedret.

Samarbejde

I marts 2009 meddelte Intel, at det ville samarbejde med TSMC om produktion af Atom -processorer. Aftalen blev sat på vent på grund af manglende efterspørgsel i 2010.

Den 13. september 2011 holdt Intel og Google en fælles meddelelse om et partnerskab for at yde support i Googles Android -operativsystem til Intel -processorer (begyndende med Atom). Dette ville give Intel mulighed for at levere chips til det voksende smartphone- og tabletmarked .

Baseret på dette samarbejde annoncerede Intel i 2012 et nyt system på chip (SoC) platform designet til smartphones og tablets, der ville bruge Atom -serien af ​​CPU'er. Det var en fortsættelse af partnerskabet, der blev annonceret af Intel og Google den 13. september 2011 for at yde support til Android -operativsystemet på Intel x86 -processorer. Denne serie konkurrerede med eksisterende SoC'er udviklet til smartphone- og tabletmarkedet fra virksomheder som Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm og Samsung . Den 29. april 2016 meddelte Intel beslutningen om at annullere Broxton SoC til smartphones og tablets. Broxton skulle bruge den nyeste Atom mikroarkitektur (Goldmont på en 14 nm node) i kombination med et Intel -modem.

Konkurrence

Indlejrede processorer baseret på ARM -version 7 instruktionssæt arkitektur (såsom Nvidia 's Tegra 3-serien, TI' s 4 serier og Freescales i.MX51 baseret på Cortex-A8 kerne, eller Snapdragon og Marvell Armada 500/600 baseret på brugerdefinerede ARMv7 -implementeringer) tilbyder lignende ydeevne som Atom -chipsets i den lave ende, men på omtrent en fjerdedel af strømforbruget og (som de fleste ARM -systemer) som et enkelt integreret system på en chip, snarere end en tochips -løsning som den nuværende Atom -linje. Selvom anden generations Atom med kodenavnet "Pineview" i høj grad bør øge sin konkurrenceevne i ydelse/watt, planlægger ARM at imødegå truslen med den multi-core-kompatible Cortex-A9- kerne, som den bruges i Nvidias Tegra 2/3, TI's OMAP 4-serie, og Qualcomms næste generations Snapdragon-serie, blandt andre.

De Nano og Nano Dual-Core serie fra VIA er lidt over gennemsnittet klimaskærm af Atom, men tilbyder hardware AES støtte, tilfældige tal generatorer , og out-of-order udførelse. Præstationssammenligninger af Intel Atom mod Via Nano indikerer, at en enkelt kerne Intel Atom let udkonkurreres af Via Nano, som igen udkonkurreres af en dual core Intel Atom 330 i test, hvor multithreading bruges. Core 2 Duo SU7300 overgår dual-core Nano.

Den Xcore86 (også kendt som PMX 1000 ) er x586 baseret system på Chip (SoC), der tilbyder en under gennemsnittet klimaskærm forhold til Atom.

I 2014 sagde Kenton Williston fra EE Times , at selvom Atom ikke vil fortrænge ARM fra sine nuværende markeder, vil muligheden for at anvende pc -arkitekturen i mindre, billigere og lavere effektformfaktorer åbne nye markeder for Intel.

I 2014 hævdede ARM, at Intels Atom -processorer tilbyder mindre kompatibilitet og lavere ydeevne end deres chips, når de kører Android, og højere strømforbrug og mindre batterilevetid for de samme opgaver under både Android og Windows.

Problemer

I februar 2017 rapporterede Cisco Systems et ur -signalproblem, der ville deaktivere flere af dets produkter. Cisco udtalte, "vi forventer, at produktfejl stiger i løbet af årene, begyndende efter at enheden har været i drift i cirka 18 måneder". Kort efter brød registret nyheden om, at dette problem var knyttet til Intel Atom SoC, og rapporter om andre leverandører, der blev påvirket, begyndte at blive vist online.

Se også

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

Noter

Referencer

eksterne links

• Intel - Intel Atom Processor Oversigt
• Intel - Intel Atom Processor Family