Intel släpper ut nyckelfakta om Atom-designen

Intel avslöjade Viktiga detaljer om sin omdesignade Atom mikroprocessor produktlinje i morse. Kodenavn Silvermont, den här nya mikroarkitekturen markerar första gången Intel kommer att använda sin 22nm tillverkningsprocess och 3D Tri-gate transistorteknologi för att bygga en system-on-a-chip-plattform (SoC) för enheter som spänner från smartphones och tabletter

IntelIntels nästa steg med Atom kommer att vara att bygga samma grundläggande mikroarkitektur med en 14nm tillverkningsprocess.

Intels nuvarande Atom-rad baseras på den femåriga Bonnell-mikroarkitekturen som introducerades 2008. Även Intel bytte från en 45nm tillverkningsprocess till en 32nm-process under 2012, vilket resulterar i den nuvarande Saltwell-plattformen, är Saltwell inte fundamentalt annorlunda från Bonnell.

Atom-processorerna har inte varit konkurrenskraftiga med mobilen CPUer baserade på mönster från Storbritanniens ARM Holdings. Apple A-serien, Nvidia Tegra, Qualcomm Snapdragon och Samsung Exynos mobila processorer som driver de flesta moderna smartphones (och många icke-Windows-tabletter) är alla variationer på en eller annan ARM-plattform.

[Ytterligare läsning: The bästa Android-telefoner för varje budget.]

IntelSilvermont kommer att överföra flera viktiga tekniker bakom Intels Core-serie mikroprocessorer avsedda för bärbara datorer och stationära datorer.

Intel hävdar att allt kommer att förändras med Silvermont, och Atom-processorer som bygger på denna nya mikroarkitektur kommer att leverera tre gånger prestanda medan den förbrukar fem gånger mindre ström (jämfört med dess nuvarande generation Atom-kärnor, åtminstone). "Det här är inte bara en tweak av Saltwell", säger Intel Fellow och chefarkitekt Belli Kuttanna och vid en pressmeddelande i förra veckan, "det är en grundläggande ny design." Kuttanna förklarade att många av de funktioner som finns i Intels kraftfulla Core-serie av skrivbordsprocessorer har överförts till Silvermont, och att Silvermont SoCs kommer att finnas tillgänglig med upp till åtta CPU-kärnor.

IntelIntel gör några stora prestationskrav för sin Silvermont-mikroarkitektur, med tre gånger prestanda och fem gånger mindre ström än dess den nuvarande Atom-linjen.

Vid samma pressmeddelande beskrev Rani Borkar, VP: s generaldirektör Intel Architecture Development Group A, den nya SoC som "grunden för ett komplett utbud av produkter som kommer att introduceras i år." Borkar sa att Intel planerar att uppdatera Silvermont-mikroarkitekturen årligen. Hon gav breda måldatum för följande första generationens CPU: er enligt deras kodnamn:

• Bay Trail : En lågkvalitativ quad-core SoC avsedd för tabletter som kommer att finnas tillgängliga i tid för semesterhoppsäsongen. Intel förväntar sig också att tillverkare klickar på Bay Trail för "bärbara datorer och stationära datorer i innovativa formfaktorer".
• Avoton : Designed for microservers. Tillgänglig under andra halvåret 2013.
• Rangeley : Utformad för infrastrukturenheter, som routrar, växlar och säkerhetsapparater. Även tillgänglig under andra halvåret 2013.
• Merrifield : Ett nästa generations smartphone-chip som Intel planerar att leverera i slutet av 2013 för produkter som slår på marknaden under första kvartalet 2014.

En ut -för-order-pipeline är en av de viktigaste funktionerna som gör Silvermont-arkitekturen överlägsen Bonnell och Saltwell. Dessa arkitekturer måste vänta på inmatningsdata för att utföra en programinstruktion. Men Silvermont kan hoppa över vilken av de nästa instruktionerna som kan utföras omedelbart, så att CPU-enheten aldrig ska gå i tomgång utan någon arbetsbelastning att hantera.

Silvermont kommer även att leverera ett antal nya instruktioner som syftar till att leverera bättre säkerhet och högre prestanda, inklusive stöd för 256-bitars AES-kryptering och dekryptering, en ny slumptalsgenerator som kan användas för att göra programvaran mer resistent mot attack, nya virtuella maskinfunktioner som säkerhetsprogrammet kan knacka på, 47 nya instruktioner för processer som som mediaacceleration och minnesåtkomst och sju nya instruktioner för behandling av stora dataset.

Förbättringar av Silvermonts sprängläge lovar också att leverera bättre prestanda. I befintliga Atom-kärnor kan CPU-enheten temporärt fungera vid en högre klockfrekvens (känd som brytningsläge) endast om det finns värmekammare. Med Silvermont styrs burstfrekvensen i hårdvaran och är baserad på termiska, elektriska och strömförsörjningsbegränsningar. Dessutom kan strömmen delas mellan kärnan och andra systemkomponenter, till exempel en integrerad grafikprocessor.

IntelSilvermonts energieffektivitetsfunktioner lovar att leverera bättre prestanda och längre batterilivslängd.

Om en kärna kan hantera Nuvarande arbetsbelastning, till exempel, den andra kärnan kan sättas i ett mycket lågt strömtillstånd och det mesta av sin elkraft kan shuntas till den första kärnan för att möjliggöra att den arbetar med en högre frekvens. På samma sätt, om båda kärnorna behövs, men grafikkprocessorn inte är, kan GPU-enheten stängas ner så att CPU-kärnorna kan springa snabbare. Silvermont stöder också ett dynamiskt sprängläge där både kärnorna och GPU: n kort kan köras vid högre frekvenser (förutsatt att de inte överskrider termiska begränsningar).

IntelAccording till Intel, dual-core Silvermont-baserade Atom-processorer kommer att överträffa konkurrenternas " fyrkärniga delar. I det här diagrammet visas en Silvermont SoC med dubbla kärnor som är i nivå med en konkurrentens fyrkärniga del och förbrukar mycket mindre kraft.

Intel jämför med Silvermont till Tablet SoCs från fyra obemannade konkurrenter, Intel hävdar att dess del kommer att leverera dubbelt så mycket prestanda som konsumtionen 4,3 gånger mindre ström. Intel har dessutom förklarat sin dual-core Silvermont SoC för att vara överlägsen sina (fjärde, icke-namngivna) konkurrenters quad-core-delar, vilket ger både högre prestanda och bättre effektivitet.

IntelVi måste vänta tills andra halvåret av 2013 för att se om Intel kan leverera på löften som detta.

Om Intel levererar sina löften kan det så småningom komma att dominera marknaden för smartphone och tablet-processorer på samma sätt som det reglerar PC-marknaden. Det faktum att Intel äger egna fabrikationsanläggningar och den immateriella äganderätten för tillverkning av 3D-transistorer kommer säkert att hjälpa till. Men företaget måste först leverera varorna och sedan övertyga tillverkarna att använda dem. Tävlingen, under tiden, kommer inte att stilla och vänta på att Intel ska komma ikapp.

Uppdaterad den 7 maj med en IDG News Service-videorapport.