В этом материале мы вкратце рассмотрим архитектуру новейшего CPU и использование Intel Atom в качестве центрального процессора для настольных маломощных ПК небольшого размера, называемых неттопами.
Intel Atom
О процессорах «атомного» семейства сказано немало, многие наши читатели наверняка являются обладателями разнообразных устройств, в частности, нетбуков, ядром которых является рассматриваемый CPU. Но вкратце все же остановимся на архитектуре и особенностях этих процессоров.
В первую очередь, при разработке нового процессора, конструкторы Intel, конечно же, делали ставку на снижение энергопотребления, поэтому этот продукт построен по абсолютно новой архитектуре. Atom — первый процессор, в котором разработчики пользовались правилом, гласящим, что ввод какой-либо новой функции в CPU, увеличивающей общую производительность на 1%, оправдан лишь в том случае, если энергопотребление конечного продукта при этом не вырастит более чем на 1%. Таким образом, удалось достичь максимального значения отношения «производительность на Ватт».
Atom снабжен двумя декодерами инструкций, двумя блоками для выполнения целочисленных операций, а также двумя блоками для выполнения операций над числами с плавающей запятой и SSE-инструкций. Однако такие целочисленные операции как умножение и деление выполняются также FP-блоком, из-за чего скорость их работы невысока.
Главным отличием архитектуры Atom от современных настольных x86-процессоров является последовательное выполнение команд — все нынешние CPU, напротив, обладают алгоритмом внеочередного исполнения инструкций. Последним процессором Intel, использующим последовательное выполнение был архаичный Pentium еще в середине 90-х. Конвейер процессора Atom имеет 16 стадий:
Кроме того, в процессоры Atom вернулась технология Hyper-Threading, благодаря которой, одноядерный процессор видится операционной системе как два логических, позволяя максимального нагрузить исполняющие блоки CPU, и тем самым, увеличивая итоговую производительность. Использование этой технологии в какой-то степени дает возможность избавиться от недостатков последовательного выполнения, не давая конвейеру простаивать. Процессор снабжен несимметричной кэш-памятью первого уровня, общий объем которой составляет 56 КБ — 32 из них отводятся под кэш данных, а оставшиеся 24 под кэширование инструкций.
Сейчас линейка процессоров Atom представляет собой три группы процессоров:
- серия 200 и 300 на ядре Diamondville — одноядерные и двухъядерные, соответственно, CPU для неттопов и настольных ПК;
- серия N2xx — серия для нетбуков, также использующая ядро Diamondville;
- серия Z5xx — процессоры на ядре Silverthorne для ультрапортативных ПК и устройств MID (mobile internet device).
Тем не менее, всё уже перемешалось, и сейчас без особого труда можно встретить субноутбуки на процессорах, скажем, Z520, которые изначально планировалось использовать в более «легких» устройствах.
На сегодняшний день все процессоры Atom производятся по 45-нм технологическому процессу, что в купе с относительной несложностью CPU (количество транзисторов насчитывает всего-то 47 млн., а это в несколько раз меньше даже процессоров Celeron) позволило добиться совсем небольшого размера кристалла — около 25мм2, и минимального тепловыделения. К слову, Atom — первый процессор Intel, не нуждающийся в активном охлаждении. TDP базового одноядерного Atom 230, работающего на частоте 1,6 ГГц при системной шине, равной 533 МГц, составляет всего лишь 4 Вт.
Возвращаясь к основной теме нашего обзора, рассмотрим вопрос разнообразия платформ для использования процессоров Atom в настольных PC. Хотя, рассматривать здесь, собственно, особо и нечего. В данный момент Intel представляет лишь платы, построенные на старом чипсете i945, который хоть и поддерживает все распространенные сегодня технологии, но в связке с ICH7 потребляет более 25 Вт, т.е. в разы больше чем сам CPU, не обеспечивая при этом каких-то сверхвозможностей — согласитесь, решение весьма не идеальное. Конечно же, в планах Intel есть преемник чипсета i945 — GN40, но дальше разговоров дело пока не дошло, и продуктов на его базе крайне мало, если не сказать, что нет вообще. Ну а наряду с этим, NVIDIA, смотря на вялость разработок и затишье в этом сегменте, также обратила внимание на рынок ультрапортативных компьютеров, намного оперативней представив свой продукт — платформу Ion. Стоит сказать, что в какой-то момент появление этой платформы было призрачным, т.к. Intel, видимо опасаясь конкурента со стороны NVIDIA, всячески пыталась препятствовать появлению данной платформы. Но, тем не менее, продукт все же увидел свет, а процессорный гигант решил отгружать процессоры Atom, как самостоятельный продукт.