Intel Atom Elkhart Lake: 10nm Tremont s čiplety a jádrem ARM umí ECC s obyčejnou RAM

14

Vychází první 10nm Atomy s architekturou Tremont. Nejsou to ale SoC Jasper Lake, ale embedded procesor Elkhart Lake. Ten je odlišný a hodně zajímavý.

Už je to nějaká doba, co Intel oznámil next-gen Atom architekturu Tremont, která výrazně zlepšuje výkon (IPC) „malých jader“. Tremont se od té doby objevil v hybridních procesorech Lakefield spolu s jádrem Ice Lake, ale naopak stále čekáme, až s ním vyjdou regulérní Atomy, které by byly zajímavým zlepšením v levných noteboocích a podobných zařízeních. Tyto SoC s kódovým označením Jasper Lake by měly vyjít teď na přelomu roku a už máme i jejich parametry, zatím je ale Intel pořád neoznámil.

Překvapivě teď místo toho uvedl nové a také 10nm Atomy „Elkhart Lake“. Ty jsou pro embedded sektor a možná byste čekali, že to bude jenom jiná přejmenovaná verze Jasper Lake. Jenže ne, tyto procesory jsou zdá se úplně jiné a odlišnosti jsou dost zajímavé.

Elkhart Lake: Tremont s čiplety

Zatím všechny novodobé Atomy od zavedení out-of-order architektury (Bay Trail v roce 2013) byly SoC, tedy kompletní řešení s GPU i čipsetem (konektivitou) integrovanými to procesoru. Elkhart Lake místo toho je rozdělený do CPU čipletu a čipsetového (IO či PCH) čipletu. Mezi oběma je rozhraní OPIO, které Intel používá u mobilních také dvojčipových procesorů řady U – těm je tedy Elkhart Lake dost podobné. Oba čipy jsou osazené na stejném pouzdru BGA s 1493 kontakty.

Intel Atom x6000e "Elkhart Lake" Zdroj: Intel

CPU čiplet obsahuje čtyři jádra Tremont a integrované GPU s architekturou Gen 11 (z procesoru Ice Lake). To má až 32 EU (256 shaderů), tedy polovinu toho, co v Ice Lake. Podporuje až tři výstupy s rozlišením 4K při 60 snímcích za sekundu. Dále tento čiplet obsahuj dvoukanálový (128 bitů) paměťový řadič schopný pracovat s DDR4-3200 nebo LPDDR4X-4267.

Tip: 10nm proces Intelu zpět ve hře. Technologie SuperFin masivně zlepší takty, problémy pryč?

SuperFin

Překvapivá informace zde je, že tento CPU čiplet není vyráběný stejným (a poměrně nepovedeným) 10nm procesem, jako Ice Lake. Místo toho je zde použitý výrazně zdokonalený (nebo chcete-li opravený) proces 10nm SuperFin, který má lepší efektivitu a hlavně dosahuje o dost lepší frekvence. Jsme napnuti, zda bude se SuperFinem vyráběný i čip Jasper Lake.

Aktualizace:

Nebude, protože proces SuperFin nakonec použitý není. Podle AnandTechu došlo k omylu v komunikaci a čipy jsou nakonec vyráběné stejným 10nm procesem, jako u Ice Lake. Jasper Lake by tedy měl být stejný případ. Dává to smysl, protože IP grafické části Gen11 a CPU jader bylo vyvinuto pro starší proces a muselo by se pro SuperFin nejspíš předělávat.

Čipovou sadu, která nepotřebuje nejmodernější proces, vyrábí Intel na 14nm procesu. Je z ní vyvedeno osm linek PCIe 3.0, čtyři USB 3.1 (asi Gen 1), deset USB 2.0, rozhraní SATA, eMMC a dvě rozhraní UFS 2.0. Dále GPIO, JTAG, UART a podobné. V čipsetu jsou také tři PHY pro 2,5Gb/s Ethernet, na které lze asi napojit síťovky Intel I225V.

Schéma konektivity Atomu x6000 Zdroj: Intel

ARM jádro pro IoT funkce

Tento procesor je silně uzpůsobený pro prostředí Embedded a IoT. Je přítomná například technologie Intel Safety Island pro zajištění funkční bezpečnosti, tato funkce je zapnutá u vybraných modelů. Zřejmě v čipsetu je také integrované jádro ARM Cortex-M7 (Programmable Services Engine), na kterém může běžet realtime OS starající se o komunikaci po síti citlivou na čas/latenci, synchronizaci i v době, kdy je zbytek procesoru vypnutý, nebo na něm mohou běžet úlohy na pozadí nevyžadující vysoký výkon. Je to zároveň i subsystém poskytující funkce vzdálené správy (i když je počítač/hlavní procesor vypuntý), jako Intel ME.

Intel od tohoto procesoru uvádí několik verzí. Jednak poměrně běžné procesory Pentium a Celeron. Ty mají (s výjimkou jednoho dvoujádra) čtyři jádra. Modely s TDP 10 W je provozují na taktu 1,8–3,0 GHz, dále má Intel 6,5W čtyřjádro a dvoujádro s taktem 1,2–3,0 GHz. Takt integrované grafiky je u 10W modelů až 400–850 MHz, u 6,5W pak 350–800/250–750 MHz. Jen Pentium J6425 má ale plnou šířku GPU s 256 shadery, ostatní modely mají jen 16 EU/128 shaderů. Přesné parametry můžete vidět v tomto přehledu.

Modely Pentií Celeronů a Atomů generace Elkhart Lake Zdroj: Intel

ECC s obyčejnými pamětmi

Vedle Celeronů a Pentií pak Intel nabízí také verze Atom x6000. Jejich parametry jsou podobné (i když mají větší škálu TDP, také 4,5W, 9W a 12W modely), ale mají různé IoT funkce navíc, například onu možnost běhu RTOS nebo technologii Safety Island.

Hodně zajímavá je u nich technologie In-band ECC. To je implementace ochrany paměti před chybami, která dokáže detekovat a opravit jednobitové chyby. Ale na rozdíl od běžného ECC nepotřebuje moduly čipy navíc pro redundanci (ECC vyžaduje místo 64bitového paměťového kanálu 72 bitů, takže místo násobků osmi potřebujete násobky devíti čipů DDRx). In-band ECC provádí kontrolu a ochranu dat s prostou standardní RAM, takže mu stačí 64bitová/128bitová šířka paměťového řadiče a úplně obyčejná paměť bez nutnosti něco připlácet (tipuji, že zapnutí ale ubere z její kapacity, protože část se použije pro redundanci).

Tuto funkci mají bohužel jen Atomy x6000, nikoliv Pentia a Celerony. Asi by byla dost zajímavá i v desktopu a noteboocích (do kterých ECC typicky nedostanete), ale kdo ví, jestli ji někdy Intel poskytne v širším měřítku.

Loga Atoml, Pentií a Celeronů v novém designu Intelu Zdroj: Intel

Galerie: Intel Pentium, Celeron a Atom generace Elkhart Lake

Zdroje: Intel, AnandTech

Intel Atom Elkhart Lake: 10nm Tremont s čiplety a jádrem ARM umí ECC s obyčejnou RAM
Ohodnoťte tento článek!
5 (100%) 6 hlas/ů

14 KOMENTÁŘE

  1. Spíš je zajímavé, proč tady a jenom tady dávají to ECC. Buď to chtějí otestovat na nějakém okrajovém výrobku než to zavedou do hlavních řad, nebo dochází k takové chybovosti, že je ECC v nějaké formě nutnost.

  2. Tak korekce – použitý křemík nemá ten nový proces SuperFin, použitý je pořád ten předchozí proces z Ice Lake.
    Omlouváme se za mystifikaci, došlo tam zřejmě k šumu mezi Intelem a AnandTechem.