Intel Atom: více výkonu do mobilních zařízení

0

Intel Atom je konstruovaný speciálně pro zařízení, která vyžadují velmi nízký odběr energie – tedy pro subnotebooky (hlavně pro netbooky, PDA, smartphony či ultra-mobilní PC). Vývoj procesoru byl oznámen již před čtyřmi lety, v roce 2007 na Intel Developer Foru v Pekingu. Na jarní akci Intel oficiálně představil značku Atom a Centrino Atom – nové koně na poli ultraúsporných procesorů. Intel dokonce vymyslel nové platformy, pro které s Atomem počítá – takzvané MID (Mobile Internet Devices, v podstatě obdoba UMPC), ovšem v ještě menším provedení – ale zase ne v tak malém, jako jsou například PDA. Namísto profesionálního použití jsou pak cílovou skupinou běžní uživatelé.

Intel navrhl dvě základní varianty: procesory s kódovým označením Silverthorne jsou určeny pro nejmenší ultrapřenosná zařízení, zatímco větší a o něco náročnější verze s jádrem Diamondville se zaměřují na levné stolní počítače (na tzv. nettopy, což jsou stolní varianty netbooků). Intel Atom je použitý například v netbooku Asus Eee PC, nebo v netbooku Acer Aspire One. Procesory s jádrem Silverthorne byly vypuštěny do prodeje 2.dubna roku 2008, ty s jádrem Diamondville 3.června téhož roku.

Výkon i spotřeba: vyšší než u ARM?

Ke statusu nejmenšího a nejúspornějšího čipu, jaký kdy společnost Intel vyrobila, Atomu pomáhá jednak moderní 45nm výrobní proces, ale také samotný návrh čipu, který je optimalizován výhradně pro nízkou spotřebu. Po léta Intel při vývoji čipů prosazoval pravidlo, že pokud změna v návrhu přidá jedno procento výkonu, může být vykoupena maximálně dvěma procenty zvýšené spotřeby.  Ta se pohybuje dle verze jádra mezi 0,65 až 2 watty, 2 až 2,4 watty s hyper-threadingem u platformy Silverthorne, a 2,5 wattu a 4 watty s hyperthreadingem u platformy Diamondville. Intel v prezentacích výkon Atomů srovnává s procesory ARM používaných v mobilních zařízeních. Výkon je vyšší – na druhou stranu se však totéž dá říct i o spotřebě Atomů.

Intel Atom logo

Původně byl Intel Atom vyvíjen pro nasazení do mnohajádrových čipů, z toho ale později sešlo. Nakonec tedy vznikl samostatný procesor určený zejména do ultrapřenosných zařízení, netbooků, kde mu jeho energetická střídmost příjde vhod. Stejně tak přijde vhod i použití instrukční sady x86. Specializované procesory v PDA nebo multifunkčních mobilních telefonech nejsou s platformou x86 kompatibilní. Používají zcela jiné operační systémy a aplikace, než jaké se vyskytují v klasických PC. Kompatibilita s x86 platformou dovolí jednodušší, rychlejší a hlavně levnější vývoj softwaru.

Právě podpora platformy x86 je asi to nejdůležitější, co tyto procesory přinášejí – umožňuje totiž spouštět a běžně používat plnohodnotné a řadu let vyvíjené aplikace, na které jsou uživatelé zvyklí z PC, a zaručuje bezproblémovou komunikaci mezi mobilními zařízeními a počítači.

Kódové označení Série Jádro TDP Hyperthreading Datum uvolnění
Silverthorne Atom Z5xx single (45 nm) 0.65~2 W Ne duben 08
2~2.4 W Ano
Lincroft Atom Z6xx 1.3~2.2 W květen 10
Diamondville Atom N2xx single (45 nm) 2.5 W Ano červen 08
Atom 2xx 4 W
Atom 3xx dual (45 nm) 8 W září 08
Pineview Atom N4xx single (45 nm) 6.5 W leden 10
Atom D4xx 10 W
Atom D5xx dual (45 nm) 13 W

Přehled hlavních variant procesoru Intel Atom

Operace stojící ve frontě

Ve jménu miniaturizace a spotřeby Intel pro účely Atomu oprášil tzv. in-order (tedy „v pořadí“) zpracování instrukcí, tato architektura je méně náročná na počet tranzistorů a používaly jí naposledy první Pentia. S příchodem Pentia Pro se začalo používat out-of-order zpracování, umožňující procesoru odhadovat a rozhodnout, jaké operace mají být prováděny přednostně. To je výhodné zejména v případě, kdy určitá operace nemůže být provedena, dokud nebudou k dispozici další data z cache nebo systémové paměti. V takové situaci by se u in-order architekury čekalo až stovky procesorových cyklů, čímž by výkon velmi utrpěl.

MIDMobile internet devices (MID) jsou vybaveny procesorem Intel Atom

Intel tedy do jinak striktně in-order architektury Atomu přidal algoritmus Safe Instruction Recognition (SIR), který ve specifických případech dovolí zpracování mimo pořadí. Navíc, většina modelů řady Atom disponuje technologií Hyper-Threading známou z dob Pentií 4, kdy se jedno jádro jeví operačnímu systému jako dva logické procesory a dokáže zpracovávat dvě instrukce zároveň. Obzvláště u in-order architektury hyperthreading přinese vysoké výkonové zisky.

Mobilní přístroje MID mají být branou do světa internetu, které nebudou omezené v poskytovaných funkcích. Právě kvůli tomu je Atom x86 postaven na takové architektuře, aby mohl pracovat s běžným softwarem a poskytnout tak skutečně plnohodnotný internet s dostatkem výkonu pro jeho využití.  Intel tvrdí, že výkon 1,6 GHz Atomu při vykreslování stránek je přibližně 4 až 6krát vyšší ve srovnání se 400 MHz ARM procesorem (procesory ARM  najdeme například v chytrých telefonech a PDA). Informace o výkonu ve srovnání s běžnými procesory přirovnávají 1,6 GHz Atom k 800 MHz Pentiu M první generace (jádro Banias s 1 MB L2 vyrovnávací paměti). Ačkoliv se to zdá být málo, tak právě pro běžné surfování, kancelářskou práci a podobně to stačí.

Asus EeeZařízení Asus Eee 

Stále výkonnější a s nižší spotřebou

Intel vidí ve svých procesorech Atom budoucnost, a to nejenom v oblasti mininotebooků, ale také v kapesních počítačích, nettopech či dokonce ve vestavěných (embedded) systémech, například v autech či jinde. V oblasti výkonných a přitom energeticky nenáročných procesorů má Intel konkurenci v platformě ARM, o níž jsme již dříve psali v tomto článku. Z původní koncepce Diamondville přechází Intel na koncepci Pinetrail, na dvoučipové řešení, která slibuje další úsporu energie a slušný výpočetní výkon. Vývoj tedy pokračuje ke stále výkonnějším procesorům, které by byly ještě menším „požíračem“ energie, a přinesly ještě více výpočetní síly do přenosných zařízení.

Classmate PCClassmate PC

Ohodnoťte tento článek!