Intel Atom es el nombre comercial de una línea de microprocesadores de voltaje ultra bajo con conjunto de instrucciones IA-32 y x86-64 de Intel Corporation diseñados para reducir el consumo eléctrico y la disipación de energía en comparación con los procesadores ordinarios de la serie Intel Core . Atom se utiliza principalmente en netbooks , nettops , aplicaciones integradas que van desde el cuidado de la salud hasta robótica avanzada y dispositivos móviles de Internet (MID). La línea fue diseñada originalmente en tecnología de semiconductores de óxido metálico complementario ( CMOS ) de 45 nm y modelos posteriores, con nombre en código Cedar, utilizó un proceso de 32 nm . [2]
Información general | |
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Lanzado | 2008-2009 (como Centrino Atom) 2008-presente (como Atom) |
Fabricante (s) común (es) |
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Actuación | |
Max. Frecuencia de reloj de la CPU | 600 MHz a 2,6 GHz |
Velocidades FSB | 400 MHz a 667 MHz |
Arquitectura y clasificación | |
Min. tamaño de la característica | De 45 nm a 10 nm |
Conjunto de instrucciones | MMX , SSE , SSE2 , SSE3 , SSSE3 , SSE4 , SSE4.1 , SSE4.2 VT-x , AES-NI , RDRAND , SHA IA-32 , x86-64 (no para las series N2xx y Z5xx) |
Especificaciones físicas | |
Núcleos |
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Paquete (s) |
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Productos, modelos, variantes | |
Nombre (s) principal |
La primera generación de procesadores Atom se basa en la microarquitectura de Bonnell . [3] [4] El 21 de diciembre de 2009, Intel anunció la plataforma Pine Trail , incluido el nuevo procesador Atom con nombre en código Pineview (Atom N450), con un consumo total de energía del kit reducido en un 20%. [5] El 28 de diciembre de 2011, Intel actualizó la línea Atom con los procesadores Cedar . [2]
En diciembre de 2012, Intel lanzó la familia Centerton de CPU Atom de 64 bits , diseñada específicamente para su uso en servidores . [6] Centerton agrega características que antes no estaban disponibles en los procesadores Atom, como la tecnología de virtualización Intel VT y soporte para memoria ECC . [7] El 4 de septiembre de 2013, Intel lanzó un sucesor de 22 nm a Centerton , con nombre en código Avoton . [8]
En 2012, Intel anunció un nuevo sistema en plataforma de chip (SoC) diseñado para teléfonos inteligentes y tabletas que utilizarían la línea de CPU Atom. [9] Fue una continuación de la asociación anunciada por Intel y Google el 13 de septiembre de 2011 para proporcionar soporte para el sistema operativo Android en procesadores Intel x86. [10] Esta gama compitió con los SoC existentes desarrollados para el mercado de teléfonos inteligentes y tabletas de compañías como Texas Instruments , Nvidia , Qualcomm y Samsung . [11]
El 29 de abril de 2016, Intel anunció la decisión de cancelar Broxton SoC para teléfonos inteligentes y tabletas. Broxton iba a utilizar la microarquitectura Atom más reciente (Goldmont en un nodo de 14 nm) en combinación con un módem Intel. [12] Apollo Lake, anunciado a principios del mismo mes para PC de bajo costo, continuará usando núcleos Atom. [13]
Historia
Intel Atom es un sucesor directo de los microprocesadores de baja potencia Intel A100 y A110 (con nombre en código Stealey ), que se construyeron en un proceso de 90 nm, tenían una caché L2 de 512 kB y funcionaban a 600 MHz / 800 MHz con 3 W TDP ( Potencia de diseño térmico) . Antes del anuncio Silverthorne, fuentes externas habían especulado que Atom competiría con AMD 's Geode sistema-en-un-chip procesadores, utilizados por el One Laptop per Child (OLPC), y otras aplicaciones sensibles al coste y potencia para x86 procesadores . Sin embargo, Intel reveló el 15 de octubre de 2007 que estaba desarrollando otro nuevo procesador móvil, con nombre en código Diamondville, para dispositivos de tipo OLPC. [14]
"Atom" era el nombre con el que se vendería Silverthorne, mientras que el conjunto de chips de apoyo, anteriormente denominado Menlow, se llamaba Centrino Atom. [15]
En Spring Intel Developer Forum (IDF) 2008 en Shanghai , Intel anunció oficialmente que Silverthorne y Diamondville se basan en la misma microarquitectura. Silverthorne se llamaría la serie Atom Z5xx y Diamondville se llamaría la serie Atom N2xx. Las piezas Silverthorne de menor potencia más caras se utilizarían en dispositivos Intel de Internet móvil (MID), mientras que Diamondville se utilizaría en computadoras de escritorio y portátiles de bajo costo. También se han revelado varias muestras de placa base Mini-ITX . [16] Intel y Lenovo también anunciaron conjuntamente un MID con tecnología Atom llamado IdeaPad U8. [17]
En abril de 2008, Sophia Systems [18] anunció un kit de desarrollo MID y la primera placa llamada CoreExpress -ECO fue revelada por una empresa alemana LiPPERT Embedded Computers, GmbH. [19] Intel ofrece placas base basadas en Atom. [20] [21]
En diciembre de 2012, Intel lanzó Atom para servidores, la serie S1200. La principal diferencia entre estos procesadores y todas las versiones anteriores es que se ha agregado compatibilidad con memoria ECC , lo que permite el uso de Atom en entornos de servidor de misión crítica que exigen redundancia y protección contra fallas de memoria.
MID / PC ultramóvil / PC de estilo de vida | |||||||||||
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Pegatina | Nombre de código | Serie | Centro | GPU en matriz | Clk de GPU | TDP | HT | Intel 64 | Intel VT-x | Fecha de lanzamiento | |
Silverthorne | Z5xx | simple (45 nm) | sí | 200 MHz | 0,65 ... 2 W | No | No | No | Abr. De 2008 | ||
2 ... 2,4 W | sí | Algunos | |||||||||
Lincroft | Z6xx | simple (45 nm) | sí | 400 MHz | 1,3 ... 3 W | sí | No | No | Mayo de 2010 | ||
Classmate PC / Netbook / Nettop / PC de estilo de vida | |||||||||||
Pegatina | Nombre de código | Serie | Centro | GPU en matriz | Clk de GPU | TDP | HT | Intel 64 | Intel VT-x | Fecha de lanzamiento | |
Diamondville | N2xx | simple (45 nm) | No | n / A | 2,5 W | sí | No | No | Junio de 2008 | ||
2xx | 4 W | Sí (si está habilitado) | |||||||||
3xx | doble (45 nm) | 8 W | Septiembre de 2008 | ||||||||
Pineview | N4xx | simple (45 nm) | sí | 200 MHz | 6,5 W | sí | Sí (si está habilitado) | Ene. De 2010 | |||
D4xx | 400 MHz | 10 W | |||||||||
N5xx | doble (45 nm) | 200 MHz | 8,5 W | ||||||||
D5xx | 400 MHz | 13 W | |||||||||
Cedarview | D2500 | doble (32 nm) | sí | 400 MHz | 10 W | No | Sí (si está habilitado) | Noviembre de 2011 | |||
D2550 | 640 MHz | sí | Mar. De 2012 | ||||||||
D2700 | 640 MHz | Noviembre de 2011 | |||||||||
N2600 | 400 MHz | 3,5 W | Dic. De 2011 | ||||||||
N2800 | 640 MHz | 6,5 W | |||||||||
Servidor / Almacenamiento | |||||||||||
Pegatina | Nombre de código | Serie | Centro | Clk de CPU base | Max. CPU clk | TDP | HT | Puertos SATA | Puertos LAN | Fecha de lanzamiento | |
| Centerton | S1220 | doble (32 nm) | 1,60 GHz | 8,1 W | No | Dic. De 2012 | ||||
S1240 | 1,60 GHz | 6,1 W | |||||||||
S1260 | 2,00 GHz | 8,6 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 | doble (22 nm) | 1,70 GHz | 2,00 GHz | 6 W | No | 2 | 4 | Sep. De 2013 | ||
C2530 | cuádruple (22 millas náuticas) | 1,70 GHz | 2,40 GHz | 9 W | 2 | 2 | |||||
C2550 | 2,40 GHz | 2,60 GHz | 14 W | 6 | 4 | ||||||
C2730 | octa (22 nm) | 1,70 GHz | 2,40 GHz | 12 W | 2 | 2 | |||||
C2750 | 2,40 GHz | 2,60 GHz | 20 W | 6 | 4 | ||||||
Lista de microprocesadores Intel Atom |
Disponibilidad
Los procesadores Atom estuvieron disponibles para los fabricantes de sistemas en 2008. Debido a que están soldados a una placa base , como los puentes norte y sur , los procesadores Atom no están disponibles para los usuarios domésticos o los constructores de sistemas como procesadores separados, aunque pueden obtenerse preinstalados en algunas placas base ITX . El Diamondville y Pineview [23] Atom se utiliza en la serie HP Mini, Asus N10, Lenovo IdeaPad S10 , Acer Aspire One y "dot" de Packard Bell (ZG5), sistemas de PC ASUS Eee recientes , Sony VAIO serie M, 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), netbooks para PC MSI Wind , RedFox Wizbook 1020i, Sony Vaio X Series, Zenith Z-Book, una gama de computadoras de escritorio Aleutia, Magic W3, Archos y el ICP-DAS LP-8381-Atom. [24] La línea Pineview también se utiliza en varios dispositivos AAC para personas discapacitadas que no pueden hablar y el dispositivo AAC ayuda al usuario en la comunicación diaria con un software de voz dedicado.
Márketing
Intel ha aplicado la marca Atom a líneas de productos dirigidas a varios segmentos de mercado diferentes, que incluyen: MID / UMPC / Smartphone , Netbook / Nettop , Tablet , Embedded , Wireless Base Stations (para infraestructura de red 5G ), Microservidor / Servidor y Electrónica de consumo .
Electrónica de consumo
Los SoC electrónicos de consumo (CE) de Intel se comercializan con la marca Atom. Antes de la aplicación de la marca Atom, había varios SoC Intel CE que incluían: Olo River (CE 2110 que tenía una arquitectura XScale ARM ) y Canmore (CE 3100 que, como Stealey y Tolapai, tenía una microarquitectura Pentium M de 90 nm ). Los SoC de la marca Intel Atom CE incluyen: Sodaville , Groveland y Berryville .
Arquitectura
Set de instrucciones arquitectura
Compatibilidad con hardware de 32 y 64 bits
Todos los procesadores Atom implementan el conjunto de instrucciones x86 ( IA-32 ) ; sin embargo, la compatibilidad con el conjunto de instrucciones AMD 64 no se agregó hasta el Diamondville de escritorio y los núcleos Pineview de escritorio y móvil . Los modelos Atom de las series Atom N2xx y Z5xx no pueden ejecutar código x86-64. [25] Los procesadores de servidor Centerton admitirán el conjunto de instrucciones Intel 64. [7]
Soporte de software Intel 64
Intel afirma que Atom solo admite la operación de 64 bits "con un procesador, chipset , BIOS " que sean compatibles con Intel 64 . Los sistemas Atom que no soportan todos estos no pueden habilitar Intel 64. [26] Como resultado, la capacidad de un sistema basado en Atom para ejecutar versiones de 64 bits de sistemas operativos puede variar de una placa base a otra. El minorista en línea mini-itx.com ha probado placas base basadas en Atom fabricadas por Intel y Jetway, y aunque pudieron instalar versiones de 64 bits de Linux en placas base de la marca Intel con D2700 (Cedarview; admite un máximo de 4 GB de memoria DDR3- 800/1066 [27] ), la compatibilidad con Intel 64 no estaba habilitada en una placa base de la marca Jetway con un procesador D2550 (Cedarview). [28]
Incluso entre los sistemas basados en Atom que tienen Intel 64 habilitado, no todos pueden ejecutar versiones de 64 bits de Microsoft Windows . Para los procesadores Pineview que admiten la operación de 64 bits, Intel Download Center actualmente proporciona controladores de Windows Vista y Windows 7 de 64 bits para gráficos Intel GMA 3150, que se encuentran en los procesadores Pineview . [29] Sin embargo, no hay controladores de Windows de 64 bits disponibles para los procesadores Intel Atom Cedarview , lanzados en el tercer trimestre de 2011. [30] Sin embargo, los procesadores Intel Bay Trail-M, construidos sobre la microarquitectura Silvermont y lanzados en la segunda mitad de 2013, recuperan Compatibilidad con 64 bits, aunque la compatibilidad con controladores para Linux y Windows 7 es limitada en el momento del lanzamiento. [31]
La falta de compatibilidad con Windows de 64 bits para los procesadores Cedarview parece deberse a un problema con el controlador. Un miembro del equipo de entusiastas de Intel ha declarado en una serie de publicaciones en el sitio de entusiastas Tom's Hardware que, si bien el Atom D2700 (Cedarview) se diseñó con compatibilidad con Intel 64, debido a una "limitación de la placa", Intel había retirado sus Controladores de 64 bits para Windows 7 y no proporcionarían más compatibilidad con 64 bits. [32] Algunos fabricantes de sistemas han declarado de manera similar que sus placas base con procesadores Atom Cedarview carecen de compatibilidad con 64 bits debido a la "falta de compatibilidad con controladores Intel® VGA de 64 bits ". [33] Debido a que todos los procesadores Cedarview usan los mismos gráficos Intel GMA 3600 o 3650 que el D2700, esto indica que los sistemas Atom Cedarview no podrán ejecutar versiones de 64 bits de Windows, incluso aquellos que tienen Intel 64 habilitado y pueden ejecutar Versiones de 64 bits de Linux.
Microarquitectura
Los primeros procesadores Atom se basaron en la microarquitectura de Bonnell . [3] [4]
Esos procesadores Atom pueden ejecutar hasta dos instrucciones por ciclo. Como muchos otros microprocesadores x86, traducen las instrucciones x86 (instrucciones CISC ) en operaciones internas más simples (a veces denominadas microoperaciones , es decir, efectivamente instrucciones de estilo RISC ) antes de la ejecución. La mayoría de las instrucciones producen una microoperación cuando se traducen, con alrededor del 4% de las instrucciones utilizadas en programas típicos que producen múltiples microoperaciones. La cantidad de instrucciones que producen más de una microoperación es significativamente menor que las microarquitecturas P6 y NetBurst . En la microarquitectura de Bonnell, las microoperaciones internas pueden contener tanto una carga de memoria como un almacenamiento de memoria en relación con una operación ALU , por lo que son más similares al nivel x86 y más potentes que las microoperaciones utilizadas en diseños anteriores. [34] Esto permite un rendimiento relativamente bueno con sólo dos ALU enteros y sin ningún reordenamiento de instrucciones , ejecución especulativa o cambio de nombre de registros . Por lo tanto, la microarquitectura de Bonnell representa un renacimiento parcial de los principios utilizados en diseños anteriores de Intel, como el P5 y el i486 , con el único propósito de mejorar el rendimiento por vatio . Sin embargo, Hyper-Threading se implementa de una manera fácil (es decir, de bajo consumo) para emplear toda la tubería de manera eficiente al evitar las dependencias típicas de un solo subproceso. [34]
Los procesadores de la marca Atom históricamente han presentado las siguientes microarquitecturas:
- Bonnell
- Saltwell
- Silvermont
- Airmont
- Goldmont
- Goldmont Plus
- Tremont
- Gracemont
Actuación
El rendimiento de un Atom de un solo núcleo es aproximadamente la mitad que el de un Pentium M con la misma frecuencia de reloj . Por ejemplo, el Atom N270 (1,60 GHz) que se encuentra en muchos netbooks , como el Eee PC, puede ofrecer alrededor de 3300 MIPS y 2,1 GFLOPS en puntos de referencia estándar, [35] en comparación con 7400 MIPS y 3,9 GFLOPS para el Pentium de frecuencia similar (1,73 GHz). M 740. [36]
La plataforma Pineview ha demostrado ser solo un poco más rápida que la plataforma Diamondville anterior. Esto se debe a que la plataforma Pineview utiliza el mismo núcleo de ejecución de Bonnell que Diamondville y está conectada al controlador de memoria a través del FSB, por lo que la latencia de la memoria y el rendimiento en aplicaciones con uso intensivo de CPU se mejoran mínimamente. [37]
Colaboraciones
En marzo de 2009, Intel anunció que colaboraría con TSMC para la producción de los procesadores Atom. [38] El acuerdo se suspendió debido a la falta de demanda en 2010.
El 13 de septiembre de 2011, Intel y Google realizaron un anuncio conjunto de una asociación para brindar soporte en el sistema operativo Android de Google para los procesadores Intel (comenzando con Atom). Esto permitiría a Intel suministrar chips para el creciente mercado de teléfonos inteligentes y tabletas . [39]
Competencia
Procesadores integrados basados en el ARM versión arquitectura del conjunto de instrucciones 7 (como Nvidia 's Tegra 3 series, 4 series de TI y i.MX51 de Freescale basado en el Cortex-A8 núcleo, o el Qualcomm Snapdragon y Marvell Armada 500/600 basadas en la costumbre Implementaciones ARMv7) ofrecen un rendimiento similar a los chipsets Atom de gama baja [ dudoso ] pero aproximadamente una cuarta parte del consumo de energía y (como la mayoría de los sistemas ARM) como un solo sistema integrado en un chip, en lugar de una solución de dos chips como el línea Atom actual. Aunque el Atom de segunda generación con nombre en código "Pineview" debería aumentar en gran medida su competitividad en rendimiento / vatio, ARM planea contrarrestar la amenaza con el núcleo Cortex-A9 con capacidad multinúcleo utilizado en Tegra 2/3 de Nvidia , la serie OMAP 4 de TI , y Qualcomm próxima generación serie Snapdragon 's, entre otros.
La serie Nano y Nano Dual-Core de VIA está ligeramente por encima de la envolvente térmica promedio del Atom, pero ofrece soporte de hardware AES, generadores de números aleatorios y ejecución fuera de orden. Las comparaciones de rendimiento del Intel Atom con el Via Nano indican que un Intel Atom de un solo núcleo es superado fácilmente por el Via Nano, que a su vez es superado por un Intel Atom 330 de doble núcleo en las pruebas en las que se utiliza multiproceso. El Core 2 Duo SU7300 supera al Nano de doble núcleo. [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [ citas excesivas ]
El Xcore86 (también conocido como PMX 1000 ) es un sistema en chip (SoC) basado en x586 que ofrece una envolvente térmica por debajo del promedio en comparación con el Atom.
En 2014, Kenton Williston de EE Times dijo que si bien Atom no desplazará a ARM de sus mercados actuales, la capacidad de aplicar la arquitectura de PC en factores de forma más pequeños, más baratos y de menor potencia abrirá nuevos mercados para Intel. [48]
En 2014, ARM afirmó que los procesadores Atom de Intel ofrecen menos compatibilidad y menor rendimiento que sus chips cuando ejecutan Android, y un mayor consumo de energía y menos duración de la batería para las mismas tareas tanto en Android como en Windows. [49]
Asuntos
En febrero de 2017, Cisco Systems informó de un problema de señal de reloj [50] que inhabilitaría varios de sus productos. Cisco declaró que "esperamos que las fallas de los productos aumenten a lo largo de los años, comenzando después de que la unidad haya estado en funcionamiento durante aproximadamente 18 meses". Poco después, The Register [51] dio la noticia de que este problema estaba vinculado al Intel Atom SoC, y comenzaron a aparecer en línea informes de otros proveedores [52] afectados.
Ver también
- Lista de microprocesadores Intel Atom
- Intel Edison
- Intel Quark
Notas
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Caché L1 de 32 KB / núcleo, caché L2 de 4,5 MB por clúster de 4 núcleos y caché LLC compartida de hasta 15 MB.
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- linuxdevices.com - Intel anuncia los primeros chips Atom
- hardwaresecrets.com - Arquitectura interior del átomo
- computermonger.com - Intel Atom N280 vs N270 comparado
- LinuxTECH.NET - Descripción general completa de las placas base basadas en Intel Pineview Atom
- - FYI: El tic-tac de la bomba de tiempo bloqueará el equipo de Cisco después de 18 meses
- - Intel Atom SoC más que los productos de Cisco
enlaces externos
- Intel - Descripción general del procesador Intel Atom
- Intel - Familia de procesadores Intel Atom