Intel Atom - Intel Atom

Intel Atom

Logotyp sedan 2020
Allmän information
Lanserad	2008–2009 (som Centrino Atom) 2008– nutid (som Atom)
Gemensamma tillverkare
Prestanda
Max. CPU -klockfrekvens	600 MHz till 2,6 GHz
FSB -hastigheter	400 MHz till 667 MHz
Arkitektur och klassificering
Min. funktioner storlek	45 nm till 10 nm
Instruktionsuppsättning	MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4 , SSE4.1 , SSE4.2 VT-x , AES-NI , RDRAND , SHA IA-32 , x86-64 (ej för N2xx och Z5xx-serien)
Fysiska specifikationer
Kärnor
Paket (er)
Produkter, modeller, varianter
Kärnnamn

Intel Atom är varumärket för en rad IA-32- och x86-64- instruktionsuppsättningar med ultralågspänningsmikroprocessorer av Intel Corporation som är utformade för att minska elförbrukning och energiförlust i jämförelse med vanliga processorer i Intel Core- serien. Atom används främst i netbooks , nettops , inbäddade applikationer som sträcker sig från sjukvård till avancerad robotik och mobila Internet -enheter (MID). Linjen designades ursprungligen i 45 nm komplementär metall -oxid -halvledarteknik ( CMOS ) och efterföljande modeller, kodenamnet Cedar , använde en 32 nm process.

Den första generationen av Atom -processorer är baserade på Bonnells mikroarkitektur . Den 21 december 2009 tillkännagav Intel Pine Trail- plattformen, inklusive den nya Atom-processorns kodnamn Pineview (Atom N450), med en total energiförbrukning på satsen på 20%. Den 28 december 2011 uppdaterade Intel Atom -linjen med Cedar -processorerna.

I december 2012 lanserade Intel 64-bitars familjen Atom-processorer från Centerton , särskilt utformade för användning på servrar . Centerton lägger till funktioner som tidigare inte var tillgängliga i Atom -processorer, till exempel Intel VT -virtualiseringsteknik och stöd för ECC -minne . Den 4 september 2013 lanserade Intel en 22 nm efterträdare till Centerton , kodenamnet Avoton .

Historia

Intel Atom är en direkt efterträdare till Intel A100 och A110 lågeffekts mikroprocessorer (kodnamnet Stealey ), som byggdes på en 90 nm process, hade 512 kB L2-cache och kördes på 600 MHz/800 MHz med 3 W TDP ( Termisk designkraft) . Före Silvertillkännagivandet hade externa källor spekulerats i att Atom skulle konkurrera med AMD : s Geode -system-on-a-chip processorer, som används av One Laptop per Child (OLPC) projektet och andra kostnader och kraftkänsliga applikationer för x86- processorer . Intel avslöjade dock den 15 oktober 2007 att den utvecklade ytterligare en ny mobil processor, med namnet Diamondville, för enheter av OLPC-typ.

"Atom" var namnet under vilket Silverthorne skulle säljas, medan den stödjande chipset som tidigare kallades Menlow kallades Centrino Atom.

Vid Spring Intel Developer Forum (IDF) 2008 i Shanghai meddelade Intel officiellt att Silverthorne och Diamondville är baserade på samma mikroarkitektur. Silverthorne skulle kallas Atom Z5xx -serien och Diamondville skulle kallas Atom N2xx -serien. De dyrare Silverthorne-delarna med lägre effekt skulle användas i Intels mobila Internet-enheter (MID) medan Diamondville skulle användas i billiga stationära och bärbara datorer. Flera Mini-ITX moderkortsprover har också avslöjats. Intel och Lenovo tillkännagav också tillsammans en Atom -driven MID som heter IdeaPad U8.

I april 2008 tillkännagavs ett MID -utvecklingssats av Sophia Systems och den första styrelsen CoreExpress -ECO avslöjades av ett tyskt företag LiPPERT Embedded Computers, GmbH. Intel erbjuder Atom -baserade moderkort.

I december 2012 släppte Intel Atom för servrar, S1200 -serien. Den främsta skillnaden mellan dessa processorer och alla tidigare versioner är att ECC- minnesstöd har lagts till, vilket möjliggör användning av Atom i uppdragskritiska servermiljöer som kräver redundans och skydd för minnesfel.

Intel Atom -processorfamilj

MID / Ultra-mobil PC / Lifestyle PC
Klistermärke	kod namn	Serier	Kärna	On-die GPU	GPU clk	TDP	HT	Intel 64	Intel VT-x	Release datum
	Silverthorne	Z5xx	singel (45 nm)	Ja	200 MHz	00,65 ... 2 W	Nej	Nej	Nej	April 2008
						02 ... 2,4 W	Ja		Vissa
	Lincroft	Z6xx	singel (45 nm)	Ja	400 MHz	01.3 ... 3 W	Ja	Nej	Nej	Maj 2010
Klasskompis PC / Netbook / Nettop / Lifestyle PC
Klistermärke	kod namn	Serier	Kärna	On-die GPU	GPU clk	TDP	HT	Intel 64	Intel VT-x	Release datum
	Diamondville	N2xx	singel (45 nm)	Nej	n/a	02,5 W	Ja	Nej	Nej	Juni 2008
		2xx				04 W.		Ja (om aktiverat)
		3xx	dubbel (45 nm)			08 W.				September 2008
	Pineview	N4xx	singel (45 nm)	Ja	200 MHz	06,5 W	Ja	Ja (om aktiverat)		Januari 2010
		D4xx			400 MHz	10 W.
		N5xx	dubbel (45 nm)		200 MHz	08,5 W
		D5xx			400 MHz	13 W.
	Cedarview	D2500	dubbel (32 nm)	Ja	400 MHz	10 W.	Nej	Ja (om aktiverat)		November 2011
		D2550			640 MHz		Ja			Mar 2012
		D2700			640 MHz					November 2011
		N2600			400 MHz	03,5 W				December 2011
		N2800			640 MHz	06,5 W
Server / lagring
Klistermärke	kod namn	Serier	Kärna	Bas -CPU -klocka	Max. CPU -klocka	TDP	HT	SATA -portar	LAN -portar	Release datum
(med On-die GPU , Intel 64 och Intel VT-x )	Centerton	S1220	dubbel (32 nm)	1,60 GHz		08.1 W	Nej			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	dubbel (22 nm)	1,70 GHz	2,00 GHz	06 W.	Nej	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
Lista över Intel Atom -mikroprocessorer

Tillgänglighet

Atomprocessorer blev tillgängliga för systemtillverkare 2008. Eftersom de är lödda på ett moderkort , som nordbryggor och sydbryggor , är Atom -processorer inte tillgängliga för hemanvändare eller systembyggare som separata processorer, även om de kan fås förinstallerade på vissa ITX -moderkort. Diamondville och Pineview Atom används i HP Mini Series, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One & Packard Bells "dot" (ZG5), senaste ASUS Eee PC- system, 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 rad Aleutia-skrivbord, Magic W3, Archos och ICP-DAS LP-8381-Atom. Pineview -linjen används också i flera AAC -enheter för funktionshindrade personer som inte kan tala och AAC -enheten hjälper användaren i daglig kommunikation med dedikerad talprogramvara.

Marknadsföring

Intel har tillämpat Atom branding produktlinjer riktar flera olika marknadssegment, inklusive: MID / UMPC / Smartphone , Netbook / Nettop , Tablet , Embedded , trådlösa basstationer (för 5G nätverksinfrastruktur), Microserver / Server och hemelektronik .

Intels konsumentelektroniska (CE) SoC säljs under varumärket Atom. Innan Atom -märket tillämpades fanns det ett antal Intel CE SoC inklusive: Olo River (CE 2110 som hade en XScale ARM -arkitektur ) och Canmore (CE 3100 som liksom Stealey och Tolapai hade en 90 nm Pentium M mikroarkitektur ). Intel Atom CE -märkta SoC inkluderar: Sodaville , Groveland och Berryville .

Instruktionsuppsättning arkitektur

Alla Atom-processorer implementerar instruktionsuppsättningen x86 ( IA-32 ) ; stöd för AMD 64 -instruktionsuppsättningen tillkom dock inte förrän på stationära Diamondville och stationära och mobila Pineview -kärnor. Atom-modellerna i Atom N2xx- och Z5xx-serien kan inte köra x86-64-kod. De Centserverprocessorer kommer att stödja Intel 64 instruktionsuppsättning.

Intel säger att Atom endast stöder 64-bitars drift "med en processor, chipset , BIOS " som alla stöder Intel 64 . De Atom-system som inte stöder alla dessa kan inte aktivera Intel 64. Som ett resultat kan förmågan hos ett Atom-baserat system att köra 64-bitars versioner av operativsystem variera från ett moderkort till ett annat. Onlinebutiken mini-itx.com har testat Atom-baserade moderkort tillverkade av Intel och Jetway, och medan de kunde installera 64-bitarsversioner av Linux på Intel-märkta moderkort med D2700 (Cedarview; stöder maximalt 4 GB minne DDR3- 800/1066) processorer, stöd för Intel 64 var inte aktiverat på ett Jetway-märkt moderkort med en D2550 (Cedarview) processor.

Även bland Atom-baserade system som har Intel 64 aktiverat kan inte alla köra 64-bitarsversioner av Microsoft Windows . För de Pineview- processorer som stöder 64-bitars drift, erbjuder Intel Download Center för närvarande 64-bitars Windows Vista- och Windows 7- drivrutiner för Intel GMA 3150-grafik, som finns i Pineview- processorer. Det finns dock inga 64-bitars Windows-drivrutiner tillgängliga för Intel Atom Cedarview- processorer, släppt Q3 2011. Intels Bay Trail-M-processorer, byggda på Silvermont- mikroarkitekturen och släpptes under andra halvåret 2013, återfår dock 64-bitars support, även om drivrutinsstöd för Linux och Windows 7 är begränsat vid lanseringen.

Bristen på 64-bitars Windows-stöd för Cedarview- processorer verkar bero på ett drivrutinsproblem. En medlem av Intel Enthusiast Team har i en serie inlägg på entusiastsajten Tom's Hardware sagt att medan Atom D2700 (Cedarview) var utformad med Intel 64-stöd, på grund av en "begränsning av kortet" hade Intel dragit sin tidigare tillgängliga 64-bitars drivrutiner för Windows 7 och skulle inte ge ytterligare 64-bitars support. Vissa systemtillverkare har på samma sätt uppgett att deras moderkort med Atom Cedarview-processorer saknar 64-bitars support på grund av "brist på Intel® 64-bitars VGA- drivrutinsstöd". Eftersom alla Cedarview- processorer använder samma Intel GMA 3600- eller 3650-grafik som D2700, indikerar detta att Atom Cedarview-system fortfarande inte kan köra 64-bitarsversioner av Windows, även de som har Intel 64 aktiverat och kan köra 64-bitars versioner av Linux.

Mikroarkitektur

De första Atom -processorerna baserades på Bonnells mikroarkitektur.

Dessa Atom -processorer kan utföra upp till två instruktioner per cykel. Liksom många andra x86-mikroprocessorer översätter de x86-instruktioner ( CISC- instruktioner) till enklare interna operationer (ibland kallade mikro-ops , dvs effektivt RISC- stilinstruktioner) före körning. Majoriteten av instruktionerna producerar en mikro-op vid översättning, med cirka 4% av instruktionerna som används i typiska program som producerar flera mikro-ops. Antalet instruktioner som producerar mer än en mikro-op är betydligt färre än P6- och NetBurst- mikroarkitekturen . I Bonnells mikroarkitektur kan interna mikrooperationer innehålla både en minnesbelastning och ett minneslager i samband med en ALU- operation, vilket är mer lik x86-nivån och kraftfullare än mikrooperationerna som används i tidigare konstruktioner. Detta möjliggör relativt bra prestanda med bara två heltal ALU, och utan någon instruktion omordning , spekulativ körning eller registerbyte . Bonnells mikroarkitektur representerar därför en delvis återupplivning av principerna som använts i tidigare Intel -konstruktioner som P5 och i486 , med det enda syftet att förbättra prestanda per watt -förhållande. Emellertid Tråds är implementerad i en lätt (dvs låg effekt) sätt att utnyttja hela rörledningen effektivt genom att undvika typiska enkelgäng beroenden.

Atom -märkta processorer har historiskt presenterat följande mikroarkitekturer:

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

Prestanda

Prestanda för en enkelkärnig Atom är ungefär hälften av en Pentium M med samma klockfrekvens . Till exempel kan Atom N270 (1,60 GHz) som finns i många netbooks som Eee PC leverera cirka 3300 MIPS och 2,1 GFLOPS i standard benchmarks, jämfört med 7400 MIPS och 3,9 GFLOPS för liknande klockade (1,73 GHz) Pentium M 740.

Pineview -plattformen har visat sig vara bara något snabbare än den tidigare Diamondville -plattformen. Detta beror på att Pineview-plattformen använder samma Bonnell-körningskärna som Diamondville och är ansluten till minneskontrollen via FSB, varför minnesfördröjning och prestanda i CPU-intensiva applikationer förbättras minimalt.

Samarbeten

I mars 2009 meddelade Intel att det skulle samarbeta med TSMC för tillverkning av Atom -processorerna. Affären stoppades på grund av bristande efterfrågan 2010.

Den 13 september 2011 höll Intel och Google ett gemensamt tillkännagivande om ett partnerskap för att ge support i Googles Android -operativsystem för Intel -processorer (börjar med Atom). Detta skulle göra det möjligt för Intel att leverera chips för den växande smarttelefon- och surfplattemarknaden .

Baserat på detta samarbete, 2012, tillkännagav Intel ett nytt system på chip (SoC) -plattform avsedd för smartphones och surfplattor som skulle använda Atom -serien av processorer. Det var en fortsättning på det partnerskap som meddelades av Intel och Google den 13 september 2011 för att ge stöd för Android -operativsystemet på Intel x86 -processorer. Detta sortiment konkurrerade med befintliga SoC -enheter som utvecklats för marknaden för smartphones och surfplattor från företag som Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm och Samsung . Den 29 april 2016 meddelade Intel beslutet att avbryta Broxton SoC för smartphones och surfplattor. Broxton skulle använda den nyaste Atom -mikroarkitekturen (Goldmont på en 14 nm -nod) i kombination med ett Intel -modem.

Konkurrens

Inbäddade processorer baserade på ARM version 7 instruktionsuppsättning arkitektur (såsom Nvidias 's Tegra 3-serien, TI: s 4-serien och Freescales i.MX51 baserad på Cortex-A8 kärna, eller Qualcomm Snapdragon och Marvell Armada 500/600 baserade på beställnings- ARMv7 -implementeringar) erbjuder liknande prestanda som de låga Atom -kretsarna men med ungefär en fjärdedel av strömförbrukningen och (som de flesta ARM -system) som ett enda integrerat system på ett chip, snarare än en tvåchipslösning som den nuvarande Atom -linjen. Även om andra generationens Atom med kodenamnet "Pineview" kraftigt bör öka sin konkurrenskraft i prestanda/watt, planerar ARM att motverka hotet med den flerkärniga Cortex-A9- kärnan som används i Nvidias Tegra 2/3, TI: s OMAP 4-serie, och bland annat Qualcomms nästa generations Snapdragon-serie.

De Nano och Nano tvåkärniga serie från VIA är något över den genomsnittliga termiska enveloppen för Atom, men erbjuder hårdvara AES-stöd, slumpgeneratorer , och out-of-order utförande. Prestandajämförelser av Intel Atom mot Via Nano indikerar att en enda kärna Intel Atom lätt överträffar Via Nano som i sin tur överträffas av en dubbelkärnig Intel Atom 330 i tester där multitrådning används. Core 2 Duo SU7300 överträffar dual-core Nano.

Den Xcore86 (även känd som den PMX 1000 ) är x586 baserat System på Chip (SoC) som erbjuder en lägre än genomsnittlig termisk kuvert jämfört med Atom.

År 2014 sa Kenton Williston från EE Times att medan Atom inte kommer att förtränga ARM från sina nuvarande marknader, kommer möjligheten att tillämpa PC -arkitekturen i mindre, billigare och lägre effektformfaktorer öppna nya marknader för Intel.

År 2014 hävdade ARM att Intels Atom -processorer erbjuder mindre kompatibilitet och lägre prestanda än deras chips när de kör Android, och högre strömförbrukning och mindre batteritid för samma uppgifter under både Android och Windows.

Frågor

I februari 2017 rapporterade Cisco Systems ett klocksignalproblem som skulle inaktivera flera av dess produkter. Cisco uttalade, "vi förväntar oss att produktfel kommer att öka under åren, som börjar efter att enheten har varit i drift i cirka 18 månader". Strax efter bröt registret nyheten om att det här problemet var kopplat till Intel Atom SoC, och rapporter om andra leverantörer som påverkades började dyka upp online.

Se även

• Lista över Intel Atom -mikroprocessorer
• Intel Edison
• Intel Quark

Anteckningar

Referenser

externa länkar

• Intel - Intel Atom Processor Overview
• Intel - Intel Atom Processor Family