Del 1: Bakgrund, teori, kärna, makt
Före Atom
Intel har länge ägnat stor uppmärksamhet åt den mobila konsumentsektorn och släppt produkter riktade mot den. Till en början var dessa processorer valda för låg strömförbrukning med alla andra parametrar lika (förutom att frekvenserna var lägre och höljet var mindre). Sedan började de tillverka processorer speciellt modifierade för sådana applikationer. Historien kan börja med i80386SL-chippet, som för första gången hade SMM (System Management Mode), den dynamiska kärnan ersattes med en statisk (dvs för att spara energi kan frekvensen sjunka till noll), och cache, minne och ISA- och PI-bussar (Peripheral Interface). Alla dessa förändringar tredubblade antalet transistorer (från 275 000 för en vanlig 386SX/DX till 855 000), men ingenjörerna ansåg att en sådan budget var motiverad. Dessutom fanns det även versioner av i386CX och i386EX utan inbyggd kringutrustning med tre energisparlägen.
Mycket vatten har passerat under bron, varje efterföljande CPU (förutom server sådana) producerades i både vanliga och mobila (ibland även i inbyggda) versioner, men alla manipulationer bestod huvudsakligen av att lägga till energisparlägen i kärnan och välja chips som kan arbeta med reducerad spänning vid lägre frekvenser. Samtidigt konkurrens från arkitekturer designade speciellt för Mobil enheter, intensifierades: 1990-talet kom med framväxten av handdatorer (som började med Apple Newton MessagePad), och 2000-talet kom med kommunikatörer, surfplattor för Internet (den halvt bortglömda förkortningen MID) och ultramobila datorer (UMPC). Utöver det visade det sig att huvuduppgifterna för användaren av sådana enheter har små datorbehov, så nästan alla processorer som släpptes efter 2000 hade redan den nödvändiga kraften för mobil-app, förutom kanske, moderna spel(för vilka mobilkonsoler med 3D-grafik dök upp just då).
Det finns ett behov av att skapa en speciell arkitektur för en kompakt mobil enhet, där det viktigaste inte är hastighet, utan energieffektivitet. På Intel togs denna uppgift på sig av den israeliska grenen av företaget, som tidigare hade skapat en mycket framgångsrik familj av Pentium M-mobilprocessorer (Banias- och Dothan-kärnor). I dessa CPU:er sattes energibesparande principer i framkant redan från början av utvecklingen, så dynamisk avstängning av block beroende på deras belastning och jämna förändringar i spänning och frekvens blev nyckeln till ekonomin i serien. Pentium M såg särskilt ljus ut mot bakgrunden av Pentium 4 som släpptes samtidigt, som i jämförelse verkade som heta stekpannor. Dessutom fungerade Pentium M på samma frekvens bättre än "fyran" när det gäller prestanda, vilket var första gången som hände i praktiken av processorutveckling - vanligtvis betalar en mobil dator för sin kompakthet med alla andra egenskaper. Men Pentium 4 själv var, låt oss säga, inte särskilt bra som en universell CPU...
Framgången för plattformen har visat att sådana hög hastighet Alla behöver det inte, men det skulle vara trevligt att spara lite mer energi. Vid den tiden (mitten av 2007) släppte Intel "pappan" till våra dagens hjältar - A100- och A110-processorerna (Stealey-kärna). Dessa är enkärniga 90 nm Pentium M med en fjärdedel av L2-cachen (totalt 512 KB), kraftigt reducerade frekvenser (600 och 800 MHz) och förbrukning på 0,4–3 W. Som jämförelse har standard Dothan vid frekvenser på 1400–2266 MHz en energiförbrukning på 7,5–21 W, lågspänning (LV-underserier) - 1400–1600 MHz och 7,5–10 W, och den första introducerade ultralågspänningen (ULV) ) - 1000–1300 MHz och 3–5 W. Att rimligtvis tro att en modern dator spenderar det mesta av sin tid med att vänta på nästa tangenttryckning eller flytta musen ytterligare en pixel, den största skillnaden mellan A100/A110 och ULV-underserien Intel gjorde möjligheten att somna väldigt djupt, när det inte finns något behov att alls räknas, på grund av vilken förbrukningen under tomgång faller med en storleksordning. Och en kraftigt reducerad cache (en stor L2 vid sådana frekvenser behövs egentligen inte) hjälpte till att minska storleken på kristallen, vilket gjorde den billigare. Storleken på processorhöljet har minskats med fem gånger, och den totala ytan av CPU och chipset har minskats med tre gånger. Som vi kommer att se senare användes sådana tekniker i Atom-serien. 
Trots den i grunden korrekta målinställningen var A100/A110 fortfarande lite efterfrågad på marknaden. Antingen räckte 600–800 MHz fortfarande inte ens för en enkel surfplatta, eller så fanns det bara två chips (vilket är t.o.m. modellutbud svåra att nämna) från första början var de en experimentell produkt för att testa tekniken, eller så marknadsfördes processorn helt enkelt inte av marknadsförare, i vetskap om att den ersattes av något mycket mer avancerat... Mindre än sex månader efter lanseringen av A100/A110 den 26 oktober 2007 tillkännagav Intel den nära förestående lanseringen av nya mobila processorer med kodnamnet Silverthorne och Diamondville och Bonnell core - framtidens Atoms. Namnet Bonnell kommer förresten från namnet på en 240 m hög kulle i närheten av Austin (Texas), där en liten grupp Atom-utvecklare fanns på det lokala Intels utvecklingscenter. "Vad du än kallar yachten, det är så den kommer att segla." ©Kapten Vrungel
År 2004 fick denna grupp, efter att Tejas-projektet leddes av den (efterföljaren till Pentium 4), den raka motsatta uppgiften - Snocone-projektet för att utveckla en extremt låg effekt x86-kärna, varav dussintals skulle kombineras till ett supereffektivt chip med en förbrukning på 100–150 W (den framtida Larrabee, nyligen förpassad till status som "demonstrationsprototyp"). Gruppen inkluderade flera mikroelektroniska arkitekter från andra företag, inklusive den "svurna vännen" AMD, och dess chef Belli Kuttanna arbetade på Sun och Motorola. Ingenjörer upptäckte snabbt att de olika alternativen för tillgängliga arkitekturer inte passade deras behov, och medan de tänkte vidare informerade Intels vd Paul Otellini i slutet av året att samma CPU också skulle vara 1-2 kärna för mobila enheter . Sedan var det svårt att föreställa sig exakt hur och med vilka krav en sådan processor skulle användas efter de 3 år som avsatts för utveckling - ledningen, med en hög riskgrad, pekade på handdatorer och 0,5 W effekt. Historien har visat att nästan allt förutspåddes korrekt. 
Enhet CE4100
Intressant nog, efter Atom sommaren 2008, släpptes EP80579 (Tolapai) för inbäddade applikationer med en Pentium M-kärna, 256 KB L2, en 64-bitars minneskanal, en komplett uppsättning perifera kontroller, frekvenser på 600–1200 MHz och en förbrukning på 11–21 ti. Och nästan omedelbart efter det - Media Processor CE3100 (Canmore) modell för digitalt hem och underhållning: Pentium M-arkitektur, 800 MHz-frekvens, 256 KB L2, tre 32-bitars minneskontrollkanaler, 250 MHz RISC-videoprocessor och två 340 MHz DSP-kärnor (digital signalprocessor) för ljud. Hur dessa saker köptes är inte klart, för efter tillkännagivandet hördes ingenting om dem, inklusive från Intel. Tydligen inte särskilt mycket... Efter Atoms storhetstid, i september 2009, försökte Intel igen och släppte CE4100, CE4130 och CE4150 (Sodaville) med en "atomic" kärna med en frekvens på 1200 MHz, två 32-bitars DDR3 kanaler, uppdaterad kringutrustning och teknik 45 nm. Återigen har lite hörts om dessa högintegrerade system-på-chips (SOC) sedan dess. Kanske är marknaden inte redo att möta en hjälte? 
Vänster CE4100, höger CE3100
Atomteori
Låt oss först titta på processorns huvudegenskaper från konsumentens synvinkel. Det finns tre av dem: hastighet, energieffektivitet, pris. (Det är sant att energieffektivitet inte är en mycket "konsumentegenskap", men ändå är det det enklaste sättet att bedöma vissa viktiga parametrar slutlig enhet.) Kom sedan ihåg att i ett idealiskt CMOS-chip (alla moderna digitala chips tillverkas med denna teknik), är energiförbrukningen proportionell mot frekvensen och kvadraten på matningsspänningen, och toppfrekvensen beror linjärt på spänningen. Som ett resultat, genom att halvera frekvensen, kan vi halvera spänningen, vilket i teorin kommer att minska energiförbrukningen med 8 gånger (i praktiken med 4–5 gånger). Således, mobil processor måste vara lågfrekvent och låg spänning. Hur ska han då vara snabb? För att göra detta måste den utföra så många instruktioner som möjligt under varje klockcykel, vilket oftast innebär att antalet pipelines (grad av superskalaritet) och/eller antalet kärnor ökar. Men detta leder till en kraftig ökning av transistorbudgeten, vilket ökar kretsens yta och därmed dess kostnad.
Således kommer det inte att vara möjligt att vinna på alla tre punkter, inte ens teoretiskt (vilket förklarar närvaron av en sådan mängd olika processorarkitekturer på marknaden). Därför måste du någonstans ge upp positioner. En historisk utflykt säger att det är nödvändigt att passera det snabbt, vilket kommer att göra det möjligt att göra CPU-kärnan så enkel som möjligt. Det är precis den vägen som ingenjörer från Austin tog. Efter att ha övervägt alternativen bestämde de sig för att återgå till arkitekturen för 15 år sedan, första och sista gången (bland Intel-processorer) som användes i de första Pentiums. Nämligen: processorn förblir superskalär (dvs. vi kommer att ha 2 instruktioner per klockcykel - men inte 3-4, som i Atoms samtida), förlorar mekanismen för att blanda instruktioner före exekvering (OoO), men förvärvar något som Pentium inte hade - Hyperthreading-teknik (HyperThreading, HT), som gör det möjligt att, baserat på en fysisk kärna, emulera närvaron av två logiska för OS och programvara. För att förklara varför detta val gjordes, rekommenderas läsaren att först komma ihåg alla möjliga sätt att öka CPU-prestanda. Låt oss nu utvärdera dem utifrån energiförbrukning och transistorkostnader.
Att använda en multiprocessorkonfiguration i en ficka eller bärbar enhet är oacceptabelt, men multi-core är bra om hastigheten på en kärna inte räcker. Till en början gjorde Intel detta på samma sätt som i den första 2-kärniga Pentium 4 - genom att placera ett par identiska 1-kärniga chips på ett gemensamt substrat och en gemensam buss till styrkretsen. Av de andra delade resurserna finns bara matningsspänningen, som väljs från maximalt två förfrågningar. Det vill säga, kärnorna kan separat ändra sina frekvenser, men somnar och vaknar synkront. I december 2009 släppte Intel de första integrerade versionerna av Atoms, där det finns 1-2 kärnor och en nordbrygga på ett chip. Kortet har fortfarande en söderbrygga kopplad till CPU:n via DMI-bussen, vilket är något snabbare och mer ekonomiskt än den tidigare kombinationen. Vi kommer inte att erbjudas mer än två kärnor snart, så det huvudsakliga hastighetsfokuset ligger på deras interna delar.
I det här skedet var Intels ingenjörer inte heller särskilt bekymrade över frågan om att öka frekvenstaket, även om ingen skulle överge principen att transportera och avkoda x86-kommandon till interna mikrooperationer (moppar) - detta skulle ha varit för radikalt ett steg tillbaka. Men övergångsprediktorer, dataförladdare och andra hjälpsystem för att fylla rörledningen har blivit mycket viktiga, eftersom en tomgångstransportör som inte kan utföra andra kommandon som går förbi den fastnade betyder att värdefulla watt slösas bort - och Atom har alla nödvändiga "stöd" som bara blir något värre än Pentium M och modernare Core 2, förutom att buffertstorlekarna är mindre (igen för ekonomins skull). I slutändan utspelar sig huvudstriden kring prestanda per klocka.
För ett år sedan tillkännagav Intel releasen ny serie processorer - Atom. De nya CPU:erna är uteslutande avsedda för mobila datorer, och deras egenskaper överensstämmer helt med alla krav för denna typ av enhet. Det gäller i första hand strömförbrukning som inte överstiger 4 W (TDP). Så låg prestanda uppnås på grund av den nya arkitekturen, som inte liknar någon av de tidigare Intels arkitekturer, även om det inkluderar deras individuella funktioner. Kärnan består av 47 miljoner transistorer, och eftersom de är tillverkade med en 45-nm processteknik blir det tydligt varför Atom är en så kompakt och kostnadseffektiv processor. För närvarande har Intel två serier av Atom-processorer. Den första heter Z (Z500-Z540-processorer), den är baserad på Silverthorne-kärnan och är avsedd för mobila system klass MID (Mobile Internet Devices). Den andra serien baserad på Diamondville-kärnan tillkännagavs relativt nyligen (i mars i år) och inkluderar två modeller (N270 och 230). Den är designad för stationära system (Nettops) och budgetbärbara datorer (Netbooks).
| Kärna | Frekvens, GHz | FSB, MHz | L2, kb | TDP, W | Teknisk process, nm | Kärnarea, mm 2 | Antal transaktioner (miljon) | |
| Atom Z500 | Silverthorne | 0,8 | 400 | 512 | 0,65 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z510 | Silverthorne | 1,1 | 400 | 512 | 2 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z520 | Silverthorne | 1,33 | 533 | 512 | 2 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z530 | Silverthorne | 1,6 | 533 | 512 | 2 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z540 | Silverthorne | 1,86 | 533 | 512 | 2,4 | 45 | 25 | 47 |
| Atom N270 | Diamondville | 1,6 | 533 | 512 | 2,5 | 45 | 25 | 47 |
| Atom 230 | Diamondville | 1,6 | 533 | 512 | 4 | 45 | 25 | 47 |
Alla Atom-processorer har en 56 KB L1-cache, varav 32 KB är tilldelad för instruktionscache och 24 KB för data. Alla processorer kan också exekvera 32-bitars kod och stödja ytterligare instruktionsuppsättningar MMX, SSE, SSE2, SSE3 och SSSE3. När det gäller 64-bitars kod (x86-64) stöds den endast av Diamondville-kärnan och endast i Atom 230-modellen. För närvarande är alla Atom-processorer enkärniga. Samtidigt stöder de Hyper-Threading-teknik, vilket gör att du kan köra två parallella trådar av kommandon. Mot slutet av 2008 planerar Intel att släppa de första Atom-processorerna med dubbla kärnor. Rykten cirkulerar online om Atom 330-modellen, som kommer att fungera med en frekvens på 1,6 GHz (FSB-frekvens - 533 MHz), och varje kärna kommer att ha 512 KB L2-cache. Atom-processorer Z-serien stöder virtualiseringsteknik samt C1E Speedstep energibesparande teknik. Förutom Z-serien stöder C1E Speedstep Atom N270-processorn, byggd på Diamondville-kärnan. Utbudet av Atom-processorer är ganska stort och innehåller två kärnor för olika system. För att undvika förvirring är det viktigt att notera att processorer arbetar med specifika chipset, och det är dessa som avgör syftet med slutprodukten. Tillsammans med de nya processorerna har Intel släppt en serie chipsets - UL11L, US15L, US15W - som också är designade för Atom fungerar Z-serien (Silthorne-kärna).
Chipseten har liknande egenskaper, och var och en består av ett chip som implementerar funktionaliteten och en "norr" och "södra bro". Nya chipset stödjer processorer Intel Atom med en systembussfrekvens på 100 eller 133 MHz (400/533 MHz QPB), har en inbyggd enkanalig 400- eller 533 MHz DDR2-minneskontroller (maximal minneskapacitet är 1 GB). Dessutom har de nya kretsuppsättningarna en inbyggd grafikkärna Intel GMA500, som förutom 3D-grafik tillhandahåller hårdvaruavkodning av videoformaten H.264, MPEG2, VC1 och WMV9. D-SUB- och DVI-I-utgångar, såväl som TV-out, stöds. Dessutom tillhandahålls en bussstyrenhet PCI Express spec 1.0. Några ord om expansionsmöjligheterna hos UL- och amerikanska styrkretsar - de stöder en IDE-kanal, åtta USB 2.0-portar samt ett HD-ljudsubsystem. Chipset UL11L, US15L, US15W är integrerad del Centrino Atom 2-plattform, som även inkluderar Atom-processorer och -moduler trådlös kommunikation Wi-Fi, WiMAX och 3G. Det bör noteras att värmeavledningen för UL11L-kretsuppsättningen är 1,6 W, och chipset i USA-serien är inte mer än 2,3 W. Som ett resultat är den totala värmeavledningen mellan UL11L-chipset och Atom-processorn 2,25 W! Det är precis vad mobila enheter behöver, eftersom det saknar motstycke låg nivå energiförbrukning säkerställer lång drifttid. När det gäller Atom N270- och Atom 230-processorerna baserade på Diamondville-kärnan, är de designade för billiga, ekonomiska och små system (Nettops och Netbooks) med 945GC-chipset. Det är just detta system, eller mer exakt, moderkortet, som vi ska testa idag:
Observera att en massiv kylfläns med fläkt är designad för att kyla styrkretsen, medan själva processorn nöjer sig med en blygsam lågprofils kylfläns (i bakgrunden). Externt ser processorn ut så här:
Du kommer att märka att Atom 230 är direkt lödd på kortet, så det kommer inte att vara möjligt att uppgradera systemet. Och om du bränner ut processorn under överklockning (mer om det lite senare), då måste du byta ut hela moderkortet. CPU-Z-verktyget tillhandahåller följande information:
Den här versionen av verktyget identifierar inte korrekt processorkärna(Silverthorne istället för den korrekta Diamondville). Nedan finns specifikationerna moderkort Gigabyte GC230D:
| CPU | Intel Atom 230 (Diamondville) |
| Chipset | norra bron Intel 945GC |
| System minne | En 240-stifts DDR-II SDRAM DIMM-plats |
| Grafisk konst | Inbyggd GMA950 grafikkärna |
| Expansionsalternativ | En 32-bitars PCI Bus Master-kortplats |
| Överklockningsalternativ | HTT-frekvensändring från 100 till 700 MHz |
| Diskundersystem | En kanal UltraDMA133/100/66/33 Bus Master IDE (stöder upp till två ATAPI-enheter & RAID 0, 1) |
| BIOS | 4 MBit Flash ROM |
| Diverse | En FDD-port, en seriell och en parallellport, PS/2-mus- och tangentbordsportar |
| Energihantering | Vakna från modem, mus, tangentbord, nätverk, timer och USB |
| Övervakning | Övervakning av processortemperatur, övervakning av spänningar, bestämning av rotationshastigheten för två fläktar |
| Storlek | ATX formfaktor, 170x170 mm (6,68" x 6,68") |
Bakom Förra året I universum av Intel Atom-processorer inträffade en serie bokstavligen galaktiska katastrofer, både destruktiva och kreativa. Som ett resultat blev det, kan man säga, helt ombyggt. I det här inlägget kommer vi att minnas historien om Intel Atom, prata om senaste händelserna, relaterade till dem, och avslutningsvis kommer vi att bekanta oss med nya modeller från denna familj, mer lik Intel Xeon.
Intel Atom var tänkt av Intel som en budgetlösning med minimal strömförbrukning för olika typer av mobila enheter. Den första Atom dök upp 2008, den gjordes med 45 nm-teknik, med tiden reducerades processtekniken till 14 nm. Framgången för Atom-processorer varierade mycket beroende på deras tillämpning. Så, några av dem dök definitivt upp rätt tid och fått bred användning i de då nymodiga "netbooks" ("bärbara datorer för att arbeta på nätverket"). Sådana netbooks fungerade inte snabbt jämfört med bärbara datorer med Core-processorer, men de var billiga, kompakta, hade ingen kylare (och problemen i samband med det) och sålde bra. Låt oss komma ihåg den superpopulära ASUS Eee PC 901, och notera att netbooks producerades av så välrenommerade tillverkare som HP, Lenovo, Dell och Sony.
ASUS Eee PC 901
Intel Atoms öde som en x86-konkurrent till ARM-processorer för smartphones och surfplattor var mycket mindre framgångsrikt. Även om det finns ett mycket märkbart resultat här - släppet 2015 av Microsoft Surface 3 med en Intel Atom x7-Z8700-processor.
Det bör noteras att Intel har gjort mycket inom detta nyckelområde - mobila atomer senaste generationen, som dök upp 2013-2014, när det gäller prestanda är de långt ifrån sina första förfäder, och när det gäller kapacitet är de nära Intel core: de hade en helt uppdaterad grafikkärna - Intel HD Graphics, mikroarkitekturen ändrades till ur funktion, SSE4 vektorinstruktioner lades till. Men intresset för Atoms från tillverkarnas sida var måttligt: trots anständiga energieffektivitetsindikatorer (som anges av högt respekterade resurser), var de operativa fördelarna inte så betydande att de startade en storskalig rörelse för att förändra plattformen. Den finansiella frågan spelade också en viktig roll här: Intel Atoms var fortfarande dyrare än sina ARM-rivaler.
År 2013 tillkännagavs ett dussintal Atom-smarttelefonmodeller, av vilka några aldrig sattes i produktion. I vårt land såldes den Megafon-märkta Orange San Diego-smarttelefonen under varumärket Mint.
Megafon Mint
Intel främjade aktivt Android-plattform x86 bland utvecklare: skapade utvecklingsverktyg, publicerade utbildningsmaterial, höll evenemang. Dessutom skapades en unik binär översättare som fungerade på alla mobila enheter från Android till Atombas, och i farten översatte ARM-koden till x86-instruktioner med nästan ingen prestandaförlust.
Men som nämnts ovan släpptes få Atom-baserade enheter (jämfört med antalet ARM-enheter på marknaden), vilket ledde till en ond cirkel - oberoende utvecklare hade ingen brådska att släppa nya x86-exklusiva applikationer för dessa få enheter , och enhetstillverkare hade i sin tur ingen brådska att släppa nya modeller på grund av bristen på unika applikationer. Dessutom fungerade inte Atoms teoretiska konkurrensfördel - möjligheten att köra stationära applikationer på mobila enheter med samma arkitektur. För det första måste applikationer fortfarande porteras helt enkelt på grund av oöverensstämmelse mellan stationära och mobila operativsystem (Windows eller MacOS -> Android) och formfaktorer, och detta visade sig vanligtvis vara ännu svårare än en eventuell övergång från x86 till ARM; och för det andra, under tiden för ARM:s odelade dominans på mobilmarknaden, hade alla företag som ville skapa mobila versioner av sina skrivbordsprodukter redan gjort detta för ARM-enheter, så tillkomsten av x86 ökade bara deras krångel - behovet av att skapa och underhålla versioner av applikationen för olika CPU.
Hur som helst, under den globala omorganisationen 2016 skars Atom-riktningen för mobila enheter ner vid rötterna.
Arbetet från processorskaparna var dock inte förgäves. En ny riktning har dykt upp hos Intel, som gradvis har blivit en av de viktigaste: "Internet of Things". Det är helheten av "Internet of Things"-komponenter som är den optimala konsumenten av Atom-familjens processorer med deras låga strömförbrukning och breda utbud av egenskaper. Därmed har vi omärkligt närmat oss vår tid.
Hittills har Intel släppt ett stort antal Intel-modeller Atom, men det är inte många av dem som är relevanta. Detta är först och främst den nyligen tillkännagivna E3900-serien (du kan se dess jämförelsetabell ovan). Serien är designad för att tillgodose behovet av högpresterande "Internet of Things"-hubbar (måttliga förfrågningar är utformade för att tillfredsställa Intel Galileo, Edison och Curie-plattformarna).
Detta är dock ännu inte gränsen för att "pumpa" atomen. Här kommer vi till ett nytt besked. "Server" Atom C2000-linjen från 2013 ersätts av C3000-serien, som är designad för att höja Intel Atom-prestanda till nya höjder. Seriens flaggskepp kommer att vara en modell med 16 kärnor – det har aldrig funnits så många kärnor i Atom tidigare. Samtidigt förblir alla "märkta" funktioner - energieffektivitet och överkomliga priser för servermodeller - oförändrade. Än så länge finns information tillgänglig om en av de yngre modellerna i serien – C3338-processorn. Vi förväntar oss meddelanden om resten under andra halvan av 2017.
Publiceringsdatum:
15.06.2009
Under de senaste sex månaderna har försäljningen av bärbara datorer ökat markant, och netbooks har spelat den viktigaste rollen i detta. Intressant nog minskade försäljningen av dyra bärbara datorer. Detta är förståeligt: köpare har lärt sig att värdera pengar och investera dem klokt.
Mot den allmänna bakgrunden av den globala krisen tillkännagav sådana jättar som ASUS, Acer och Dell höga vinster tack vare försäljningen av netbooks.
Var kommer benen på netbooks ifrån?
Konceptet med netbooks dök upp 2008 på Intel Developer Forum i Shanghai. Enligt Intel Den huvudsakliga vektorn för utveckling av mobila enheter är skapandet av billiga mobila internetenheter(MITTEN). Sådana enheter ger det viktigaste - tillgång till nätverk och information när som helst och var som helst under lång tid. Dessa enheter måste vara kompakta och verkligen bärbara. På IDF presenterade Intel motsvarande Intel Centrino Atom-plattform och tillkännagav därmed utseendet på enheter byggda på Atom-arkitekturen och kallade netbooks av Intel.
Netbooks (netbook) är en familj av bärbara datorer designade för att fungera på Internet och för ingenting annat (nät - nätverk, bok - förkortning för notebook).
Netbooks tillhör en klass av bärbara datorer som kallas subnotebooks, det vill säga små bärbara bärbara datorer med ultralåg strömförbrukning. Sådana bärbara datorer har låg kostnad(från 200 till 600 cu), vikt ca 1 kg, liten display (från 7 till 10 tum). Som du vet behöver du inte arbeta på nätverket hög prestanda Därför bör du inte förvänta dig hög prestanda från netbooks.
Intel Centrino Atom-processorteknik, tidigare känd som Menlow, inkluderar den första Intel Atom-processorn (tidigare känd som Silverthorne) och Intel System Controller Hub ( Poulsbo). Dessa komponenter utvecklades redan från början för MID-segmentet. 
Alla mobila system är betygsatta baserat på prestanda per watt strömförbrukning, vilket visar att det alltid finns en avvägning mellan prestanda och strömförbrukning. Jo, som ni vet kräver energikrävande enheter större strömförsörjning. Följaktligen, genom att minska energiförbrukningen, minskar utvecklarna automatiskt storleken på enheter.
Intel Atom-arkitektur
Den nya mikroarkitekturen är baserad på en 45nm tillverkningsprocess som använder nya metallgrindtransistorer med högk-dielektrik. Överraskande nog är Atom fullt kompatibel med Intel Core 2 Duo-instruktionsuppsättningen, stöder Hyper-Threading och SSE3 multimediainstruktionsuppsättningen. Även Intel VT-virtualisering stöds. Sant för mobila uppgifter det behövs inte, men uppenbarligen vill utvecklarna använda dessa processorer som en ideologi för utveckling av arkitektur i alla riktningar, skapa, så att säga, universell process, och sedan förfina den i en eller annan riktning. Vi kan säga att, med hänsyn till de inneboende kapaciteterna, är Intel Atom-mikroarkitekturen grunden för framtida processorer.
Intel Atoms mikroarkitektur inkluderar revolutionerande energihanteringsfunktioner som Intel Deep Power Down (C6), Enhanced Intel SpeedStep, Active Clock Gating, CMOS-läge och Split I/O. Alla dessa innovationer gör att du kan optimera energiförbrukningen och värmeavledningen både generellt och i standby-, drift- och toppbelastningslägen.
Intel Atom-processorn är Intels minsta processor idag. Den är ännu mindre än chipseten! Samtidigt är det den snabbaste processorn i världen, som förbrukar mindre än 3 W el. Ett chip med en yta på mindre än 25 mm2 innehåller mer än 47 miljoner transistorer (betydligt mindre än stationära processorer). 
Den termiska effekten hos de nya processorerna är 0,65-2,4 W, genomsnittlig strömförbrukning inte överstiger 160-220 mW
, och i standby-läge förbrukar dessa enheter endast 80-100 mW.
Den inaktiva strömförbrukningen för Intel Atom-processorn mättes som strömförbrukningen i Intel Deep Power Down-läge (tillstånd C6). Intel Deep Power Down Technology (C6) sätter processorn i ett tillstånd med minimal strömförbrukning genom att stänga av huvudsystemets bussklocka, PLL=Phase-locked loop (PLL=Phase-locked loop) och L1- och L2-cacher.
Ur kretsdesignsynpunkt moderkort PLL:n styr den dynamiska minskningen av systembussfrekvensen och dess autotuning. Om du optimalt konfigurerar systemet så att bussfrekvensen snabbt minskar dynamiskt när det inte finns någon belastning, kan detta spara mer än hälften av energin som tillförs för att generera pulser på bussen.
Cacheminnet måste inaktiveras av uppenbara skäl: det innehåller huvuddelen av processorns transistorer: genom att inaktivera dem kommer vi att spara den näst största andelen av källenergin. 
Uppsättning komponenter baserade på processorn Intels teknologier Centrino Atom, inklusive Intel System Controller Hub och Intel Atom-processor vid 800 MHz, 1,10, 1,33, 1,60 eller 1,86 GHz
, kostar 45, 45, 65, 95 respektive 160 US-dollar (för beställningar på 1000 stycken). Som vi kan se är sådana lösningar inte dyra och låter dig skapa system inom 200-400 USD.
Intel SCH-familjen utvecklades från första början som en högpresterande, energibesparande lösning för enchipsenheter med hög grad integration. Intel SCH-kontrollern inkluderar integrerad grafik med hårdvaruaccelererad videoavkodning, som stöder HD 720p och 1080i-lägen. Alla standard I/O-gränssnitt stöds för stationära datorer Och handhållna enheter, inklusive PCI Express, SDIO och USB.
Intel introducerade tre versioner av SCH, som stöder 512 MB/1 GB DDR2 400/533 MHz minnesmoduler, både standardupplösning och högupplöst video, Intel High Definition Audio, DX9L och OpenGL-teknologier.
På förarnivå finns stöd för olika operativsystem.
Mobila internetenheter baserade på Intel Atom kommer att produceras av Aigo, Asus, BenQ, Clarion, Fujitsu, Gigabyte, Hanbit, KJS, Lenovo, LG-E, NEC, Panasonic, Samsung, Sharp, Sophia Systems, Tabletkoisk, Toshiba, USI, WiBrain och Yuk Yung.
Som du kan se representerar de flesta av dessa företag segmentet mobila enheter, kommunikatörer, handdatorer och ett fåtal representerar segmentet för subnotebook.
Applikation i inbyggda system
Inbyggda lösningar är industri- och industrilösningar (främst automationskontroller, medicinska och militära system, mätinstrument), kännetecknade av hög tillförlitlighet och låg strömförbrukning. Sådana system är små i storlek, låg profil och passivt kylda. Under en lång tid i detta segment samexisterade Intel Celeron M med i945GME Express-kretsuppsättningen och den mindre strömkrävande VIA C7. Tiden har kommit att förskjuta dessa apologeter av konstanthet - förändringen i arkitektur har nått segmentet inbyggda system.
Detta var att vänta: alla trender gick mot att minska formstorlekarna och korsa prestanda för stationära chips, optimering från serversegmentet och mobila chips med låg och ultralåg strömförbrukning. Och resultatet av kombinationen blev Intel Atom.
Intel Atom-processor och Intel-kontroller SCH Det beslutades att marknadsföra det inom segmentet inbyggda system. I detta segment erbjuder företaget två processormodeller: Atom Z530 med en frekvens på 1,6 GHz och Z510 med en frekvens på 1,1 GHz. De är designade för en 7-åring livscykel. Naturligtvis försåg Intel utvecklare med alla medel för att implementera nya processorer i inbyggda system.
Den nya arkitekturen på 2 chips (single-chip chipset) kommer att minska storleken på enheter med mer än 80 % jämfört med tidigare beslut, som inkluderade tre chips (Celeron M ULV och 945GME Express).
Atom-processorer på den nedersta raden
Så alla Intel Atom-kristaller är gjorda med hjälp av en 45-nm-processteknik som använder metallgrindar och Hi-k-dielektrik och kan delas in i processorer för netbooks och nettops och processorer för mobila Internet-enheter.
Dessa kristaller ärvde delvis mycket från Centrino 2-arkitekturen, men optimerades och skärs ner på vissa ställen.
CPU för netbooks och nettops
Alla dessa kristaller har 1 kärna, förutom modell 330 : den fick 2 kärnor och 2 L2-cachar med en kapacitet på 512K per kärna (total volym - 1MB). Alla andra marker har en 512 KB L2-cache.
Processorer med bokstaven Z i markeringen har den lägsta strömförbrukningen - från 0,65 W (Z500) till 2,4 W (Z550). Modellerna Z500, Z510, Z515 arbeta med en bussfrekvens på 400 MHz (för att minska strömförbrukningen).
Z520, Z530, Z540, Z550 mer energikrävande, eftersom de är klockade med en bussfrekvens på 533 MHz.
Alla dessa modeller dök upp under första kvartalet 2009.
Tidigare fanns det bara en modell N270. Den är designad för en värmeavledning (TDP) på 2,5 W (temperatur upp till 90 grader, mot 85 för Z530-modellen med samma frekvens). Den skiljer sig endast genom att dess kärnmatningsspänning varierar inom 0,9V-1,1625V, medan den för Z530 varierar från 0,8 V. Det är därför N270 förbrukar 2,5 W och inte 2,4 W. Faktum är att Z530 kan betraktas som en optimerad modell av N270.
N270-kristallen har måtten 26 mm2 (22x22 mm), innehåller 47 miljoner transistorer och är inrymd i ett nytt PBGA437-paket. Detta innebär att den inte kan installeras i befintliga system Centrino 2.
Alla netbook-tillverkare som introducerade sina lösningar 2008 baserade dem på N270.
De hetaste Intel Atom-kristallerna - modellerna 230 och 330. Det är faktiskt samma processorer. Skillnaden är att 330-modellen innehåller 2 identiska kärnor och följaktligen en cache med 2 gånger kapaciteten.
Som ett resultat ökade TDP för 330 från 4 W till 8 W.
Förresten, bara dessa kristaller av alla Atomer är 64-bitars!
CPU för mobila internetenheter
I själva verket är det samma processorer med samma specifikationer, men i en lite annorlunda kretsdesign.
Istället för ett standardchipset är de tänkta att användas tillsammans med systemets controller-hub-kristaller Intel UL11L, US15L, US15W.
Desktop CPU
I princip kan Atom-processorer enkelt användas för att bygga billiga kontorsdatorer, vilket många OEM-montörer har utnyttjat. 
Detta förutsätter användning av Atom N270-, 230- och 330-processorer med i945GC Express-kretsuppsättningen.
Generellt kan vi sammanfatta att Intel Atom är den mest mobila och energisnåla processorn för netbooks och mobila system för tillfället.
31 juli 2012 klockan 12:41När är Atom snabbare än Core?
- Intel blogg
Fast i en bilkö bakom ratten på en bil som teoretiskt kan nå hastigheter på mer än 200 km/h, och se att cyklister på trehjulingar kör om mig, tänkte jag... nej, inte om hur man får alla på cyklar, och inte om att lösa transportproblem mänskligheten genom teleportering, och... åh Intel-processorer Core och Intel Atom. Nämligen – Atom jämfört med Core är i själva verket en skoter jämfört med en bil. Den förbrukar mindre bränsle och kostar betydligt mindre. Men å andra sidan är hastigheten på en skoter lika märkbart sämre än en bil (trots till och med sätten att "accelerera" skotern över fabriksinställningarna). Men ändå, i bilköer eller på smala gator är skotern snabbare. Inte konstigt att skotern fick sitt namn från engelskan " att skotta" - att fly, eftersom det framgångsrikt användes av engelska tonåringar för att fly från polisen.
Låt oss nu gå tillbaka till CPU:n. Låt oss ersätta "bränsle" med "el" och "hastighet" med "prestanda", och vi får en komplett analogi av beteendet hos Inel Atom och Intel Core. Men då är det rimligt att anta att det finns "trafikstockningar" och "vinklar" där Atom kommer att köra om Core. Låt oss leta efter dem.
Så enligt alla allmänt accepterade prestandamätningar ligger Intel Core betydligt före Atom. I avsnittet "Prestanda" i Wikipedia-artikeln om Intel Atom läses en hård dom: " ungefär halva föreställningen Pentium-processor M av samma frekvens"
Om vi jämför Atom specifikt med Core, så besegrar Intel Core i3-530 Intel Atom D510 enligt tomshardware-tester med en förkrossande poäng: 
Samtidigt bör det noteras att tomshardware är tydligt partisk mot Atom. Så, till exempel, om körtiden för någon uppgift på Core-i3 är 1:38, är det exakt så det rapporteras - "en minut, 38 sekunder." Och om Atom utför något i 7:26, är detta, enligt författarna, "ungefär åtta minuter." Men huvudsaken är att jämföra processorer med olika klockfrekvenser (2,93 GHz Core i3 och 1,66 GHz Atom) och inte ta hänsyn till vind. Det vill säga att kärnresultatet måste delas med 2,93/1,66~1,76, vilket ger slutresultatet av att Atom förlorar från 2,15 till 2,6 gånger.
Varför är Atom långsammare?
Snabbt svar: eftersom det är billigare och mer energieffektivt, vilket är oförenligt med hög prestanda.Rätt svar: För det första eftersom Atom behåller FSB-bussen, medan Core i3 har en minneskontroller integrerad i CPU:n, vilket gör dataåtkomsten snabbare. Dessutom har Atom en cachestorlek som är fyra gånger mindre, och om data inte får plats i cachen så påverkar långsammare minnesåtkomst prestandan fullt ut.
Och för det andra är Atom-mikroarkitekturen inte Core2, som används i Core i3, utan Bonnell. Kort sagt, Bonnell är en fortsättning på Pentium-idéerna, den har bara två heltals ALU:er (mot tre i kärnan), och viktigast av allt, det finns ingen instruktionsomställning, registerbyte eller spekulativ exekvering inneboende i Core ).
Hur är det tydligt att för att hjälpa Atom att köra om Core måste du:
- Ta en nanoset, en liten uppsättning data, så att den får plats i cachen.
- Försök att använda flytdata för att ladda FPU:n istället för ALU
- Om möjligt, beröva Core fördelarna med utförande i oordning.
De utfördes på min befintliga Intel Core i5 2,53 GHz och redan nämnda Atom D510, och var en uppsättning matematiska funktionsanrop för flytdata med en inbyggd prestandabedömning "antal funktioner per sekund", dvs. ju större desto bättre.
Tester inkluderade beräkning trigonometriska funktioner både direkt (C runtime, "x87" test) och genom serieexpansion; använda Cephes bibliotekskod; samt vektorimplementering genom SSE inneboende funktioner (tester som slutar på _ps). Samtidigt, med hänsyn till skillnaden i klockfrekvenser, skalades resultaten med 2,53/1,66~1,524
Tester sammanställda Microsoft Visual Studio 2008 med versionsoptimering som standard.
De erhållna uppgifterna bekräftar till fullo den första platsen för Intel Atom från slutet. Det vill säga målet har inte uppnåtts, låt oss gå vidare till nästa punkt - vi kommer att komplicera arbetet med den out-of-order CPU.
Att göra uppgiften svårare
Låt oss skapa ett artificiellt test som kommer att innehålla oförutsägbara grenar innehållande beräkningstunga funktioner, så att resultatet av Cores spekulativa beräkningar ständigt förkastas, d.v.s. visade sig vara onödigt arbete.Sådär:
int rnd= rand()/(RAND_MAX + 1.) * 3; if (rnd%3==0) fn0(); if (rnd%3==1) fn1(); if (rnd%3==2) fn2();
Dessutom kommer funktionerna att bestå av kedjade beräkningar, så att Core inte kan, genom att ändra ordning på instruktioner och byta namn på register, beräkna något av sådana uttryck i förväg, "utom tur". Här enklaste exemplet liknande kod
för (i=0; i< N; ++i) {
y+=((x[i]*x[i]+ A)/B[i]*x[i]+C[i])*D[i];
}
Förresten, liknande funktioner används i ovanstående tester cephes_logf och cephes_expf, där fördelen med Core är minimal.
Men trots alla hinder visade sig Core ändå vara snabbare. Minsta gap mellan Core och Atom som jag lyckades få med olika kombinationer av beräkningar och slumpmässighet är så mycket som två gånger! Det vill säga, Atom ligger fortfarande efter.
Men om jag hade slutat där hade du helt enkelt inte vetat om det – inlägget hade inte ägt rum.
Nästa steg var att sammanställa testerna med med Intel Kompilator. Den version som användes var Composer XE 2011 uppdatering 9 (12.1) med standardinställningar för releaseoptimering - liknande Microsofts kompilator.
Grafen nedan visar resultaten av ovanstående tester, inklusive randen jag lade till, sammanställd av både VS2008 och Intel Compiler.
Titta noga. Detta är ingen optisk illusion. För fyra tester är de gröna linjepunkterna som visar Atom-resultatet för tester sammanställda av Intel Compiler högre än de vinröda linjepunkterna som visar i5-resultatet för tester sammanställda av VS2008. Det vill säga, Atom visar sig faktiskt vara mer än dubbelt så snabb på samma kod som Core i5.
Tror du att detta är en reklam för en Intel-kompilator?
Absolut inte. Jag jobbar inte på annonsavdelningen eller i sammanställningsgruppen.
Detta är helt enkelt ett påstående om att din optimerade kod kan köras mycket snabbare på Atom än ooptimerad kod på Core. Eller - ooptimerad på Core kommer att vara långsammare än optimerad på Atom.
Det är exakt samma gupp och vrår som hindrar bilen från att accelerera.
Du kan dra dina egna slutsatser.
