På 80-tallet, da de første bærbare datamaskinene dukket opp, skilte de seg lite fra personlige datamaskiner - det var en stor boks med innebygd tastatur, hovedkort, skjerm og bærehåndtak; det var ikke alltid et batteri. Og dette var forståelig - det var ingen vits i å utvikle spesielle prosessorer for bærbare datamaskiner, siden løsningene som eksisterer på markedet ikke engang krevde 1 watt. På slutten av 90-tallet krevde prosessorer allerede minst radiatorer for kjøling, men på begynnelsen av 2000-tallet innså Intel at de trengte å produsere separate prosessorer for bærbare datamaskiner med redusert energiforbruk - slik så Intel Pentium M-linjen ut: slike prosessorer hadde en termisk pakke på 20-25 watt, som er ganske egnet for å installere dem på bærbare datamaskiner. I hovedsak er disse prosessorene kraftig redesignet Intel Pentium III med lavere frekvenser: 
Et par år senere, da Microsoft introduserte Windows XP Tablet Edition, dukket imidlertid spørsmålet opp om å redusere varmespredningen ytterligere - og dermed ble Intel Celeron ULV-linjen født (tippoldefaren til alle moderne Intel Core i ULV-er) : disse prosessorene representerte enda mer nedstrippede Pentium M - hvis sistnevnte opererte på frekvenser på 1,5-2 GHz, mens Celeron-frekvensene ofte var mindre enn en gigahertz! I prinsippet var dette nok til å kjøre XP (det krevde en prosessor med en frekvens på minst 233 MHz), men systemet fungerte ganske gjennomtenkt.
I 2007 introduserte Intel "faren" til Intel Atom - A100- og A110-prosessorene, som var strippet enkeltkjernede 90 nm Pentium M med frekvenser på omtrent 600-800 MHz. Kanskje deres eneste fordel var at deres varmeavledning ikke oversteg 3 W, det vil si at de kunne kjøles passivt. Ytelsen var imidlertid også passiv - enda verre enn Celeron M, så slike prosessorer fant ikke popularitet på markedet. Intel innså at det for det første var på tide å overføre prosessorer til en ny prosessteknologi, og for det andre var det fortsatt for tidlig å lage løsninger med et passivt kjølesystem – og i 2008 introduserte de Intel Atom.
Intel Atom Bonnel
Den første generasjonen av Intel Atom var en Pentium M-kjerne på en 45 nm prosessteknologi med integrert grafikk fra PowerVR, L2 cache opptil 1 MB og en DDR2 minnekontroller. Kanskje den mest populære prosessoren som ble funnet i de fleste netbooks på den tiden var Atom N450. Det var en enkjernet, totrådet prosessor med en frekvens på omtrent 1,5 GHz, et integrert skjermkort kalt Intel GMA 3150, og den kom med 1-2 GB RAM. Varmeeffekten oversteg ikke 6,5 W, så en liten kjøler var nødvendig for kjøling.
Ytelsen til en slik prosessor var selvfølgelig lav - i 3Dmark 06 fikk prosessoren bare 500 poeng, og skjermkortet 150. For eksempel fikk prosessoren i den originale Macbook Air 2008, Intel Core 2 Duo T7500, 1900 poeng , og skjermkortet, GMA X3100, 430 poeng. Som et resultat, på en netbook med en slik prosessor, kunne du åpne dokumenter, surfe på Internett, men ingenting mer - til og med 720p fra YouTube var tregt, og du kunne glemme spill helt. Men ikke desto mindre var netbook-maskiner med slike prosessorer ekstremt populære - for det første var de veldig kompakte og lette (10-11", 1-1,2 kg), for det andre billige - vanligvis ikke mer enn 200-300 dollar, og - for det tredje, lange- levde - 6 timer under blandet belastning ble lett oppnådd, noe som var sjeldent i 2010. Som et resultat ble slike enheter kjøpt opp i massevis av studenter og skolebarn, fordi det var en ideell skrivemaskin med muligheten til å koble til Internett.
Intel Atom Saltwell
Tiden gikk, prosessorer basert på 32 nm prosessteknologi begynte å dukke opp, og Intel bestemte seg selvfølgelig for å oppdatere Atom-linjen. Hovedproblemet lå ikke så mye i det svake skjermkortet, der DX 9-støtten ble skrudd på raskt, men i prosessoren, som kategorisk nektet å kjøre den nye Windows 8 normalt, og mangelen på muligheten til å se minst 720p i 2012 så allerede latterlig ut. 
Derfor gikk Intel opp og ga ut Atom Z2xxx-linjen - oftest ble Z2760 installert på Windows-nettbrett og netbooks, så vi skal se på det. Dette er en dual-core, fire-tråds prosessor med en frekvens på ca. 1,8 GHz, bygget ved hjelp av en 32 nm prosessteknologi, med samme grafikk fra PowerVR (men litt modifisert), 1 MB L2 og støtte for opptil 2 GB LPDDR2 hukommelse. Når det gjelder prosessorytelse, var dette allerede et helt annet nivå - i 3Dmark 06 fikk det allerede 1000 poeng, og skjermkortet - omtrent 350. Samtidig ble den termiske pakken redusert til bare 2 watt, det vil si prosessoren ble perfekt avkjølt passivt. Ytelsen var allerede nok til at systemet kunne fungere ganske raskt, og den litt forbedrede grafikken (de hadde nå 6 dataenheter i stedet for 2 i den første generasjonen Atom) gjorde det allerede mulig, i det minste, å ta selv de enkleste bildene behandling i Photoshop. Vel, selvfølgelig var det ingen problemer med å spille 720p og til og med noen 1080p-formater. Men på to år, fra 2010 til 2012, vokste brukerforespørslene betydelig, og Z2760, som bare kunne håndtere 768p-oppløsning, bleknet noe sammenlignet med iPad 4, som var i stand til 2048x1536, så Intel hadde plass til å vokse.
Intel Atom Silvermont
I 2013 fant Intel endelig fullstendig ut av 22 nm prosessteknologien, ga ut den fortsatt relevante Haswell, og vendte til slutt oppmerksomheten mot Atom: Z2760 fungerte selvfølgelig tålelig, men ikke noe mer, og den trengte en erstatning. Og Intel ga ut tredje generasjon Atom på 22 nm prosessteknologi, Bay Trail.
Jeg må si at Intel laget ganske enkelt utmerkede prosessorer: For det første var de i stand til å "stoppe" 4 kjerner i en termisk pakke på 2-3 W, for det andre lærte prosessorene å jobbe med DDR3, og for det tredje er de nå utstyrt med full -fledged Intel HD Graphics av Ivy Bridge-generasjonen, så nå er det støtte for DX11, SSE 4 og andre moderne instruksjoner, som i teorien gjorde det mulig å kjøre nesten alle moderne spill på en slik grafikk. Den endelige prosessorytelsen i 3Dmark 06 var på hele 1800 poeng - nivået til 2. generasjons Intel Core i ULV, som rett og slett var et utmerket resultat - Windows startet og kjørte raskt, og med 4 GB RAM var det ingen problemer med multitasking . Nettbrett med slik maskinvare behandler enkelt ikke bare 1080p, men også 1440p video. Resultatet av skjermkortet var ikke verre - 1900 poeng: ja, en fullverdig HD 4000 scorer omtrent 4000 poeng i 3Dmark 06, men det er 16 dataenheter med en frekvens på omtrent 1000 MHz, og her er det bare 4, med en frekvens på ca. 600 MHz. Likevel presterte Civilization 5 tålelig godt på en slik tidsplan - sammenlignet med den nedskjærte mobile Civilization var det et gjennombrudd. Det samme gjelder for andre spill - det er fortsatt ingen analoger av samme Dirt 3 for mobil OS, men det kjørte raskt på disse Atoms ved minimumsinnstillinger.
Intel Atom Cherry Trail
Etter utgivelsen av tredje generasjon slappet Intel av, og dette er forståelig – Bay Trail taklet nettbrettoppgaver godt, det var rom for fremtiden. Det eneste som ikke var veldig bra var grafikken – prosessoren kunne ha dratt frem en kraftigere løsning. Og til slutt konsentrerte de seg bare om Intel-grafikk, og ga ut prosessorer av Z8xxx-linjen i 2015 (det ville være logisk å kalle dem Z4xxx, men Intel har sin egen logikk).
La oss ta den kanskje mest populære representanten for den nye linjen - Z8300. Denne prosessoren er bygget på en 14 nm prosessteknologi, har de samme 4 kjernene med frekvenser på omtrent 2 GHz, men et mye bedre skjermkort - nå er det for det første basert på den integrerte grafikken til den nye Broadwell-generasjonen på den tiden, og for det andre har den eller 12 (som i denne prosessoren), eller 16 (som i Z8700) dataenheter med en frekvens på omtrent 500 MHz. Det ser ut til at grafikkøkningen burde være 3-4 ganger, men i virkeligheten kom alt ned til termopakken: mens Bay Trail 2-3 W var tilstrekkelig i prinsippet, da for full grafikkdrift, minst 2-3 ganger mer var nødvendig. Derfor ble skjermkortet til slutt bare 30-50% kraftigere, mens prosessoren stort sett holdt seg på samme nivå. Så det er ikke noe spesielt poeng i å endre nettbrett fra Z3740 til Z8300 - systemet vil fungere på samme måte, programmene starter samtidig. Den eneste økningen er observert i spill, men generelt, hvis spillet ikke kjørte på Bay Trail, vil det mest sannsynlig være uspillbart på Cherry.
Videreutvikling av Intel Atom-linjen
For øyeblikket er Intel Atom-linjen, som Core i, fullstendig feilsøkt, og Intel vil oppdatere den i stil med "+5-10% per generasjon" - og i prinsippet er det ikke nødvendig med noe mer: ingen vurderer nettbrett med Atom som høyytelsesenheter, og de takler sitt direkte ansvar godt. For de som ikke bare trenger å surfe på internett og se film, er det Core M-linjen, som er halvannen ganger kraftigere i prosessor og 3-4 ganger kraftigere i grafikk. Vel, for de som trenger en bærbar hi-end, er det fornuftig å se på linjen med Core i ULV-prosessorer, hvis evner er tilstrekkelige for de fleste brukeroppgaver.
Del 1: Bakgrunn, teori, kjerne, makt
Før Atom
Intel har lenge fulgt nøye med på mobilforbrukersektoren og lansert produkter rettet mot den. Til å begynne med var disse prosessorer valgt for lavt strømforbruk med alle andre parametere like (bortsett fra at frekvensene var lavere og kabinettet var mindre). Så begynte de å produsere CPUer spesielt modifisert for slike applikasjoner. Historien kan begynne med i80386SL-brikken, som for første gang hadde SMM (System Management Mode), den dynamiske kjernen ble erstattet med en statisk (dvs. for å spare energi kan frekvensen falle til null), og cache, minne og ISA og PI (Peripheral Interface) busser. Alle disse endringene tredoblet antallet transistorer (fra 275 000 for en vanlig 386SX/DX til 855 000), men ingeniørene mente at et slikt budsjett var berettiget. I tillegg var det også versjoner av i386CX og i386EX uten innebygd periferiutstyr med tre strømsparemoduser.
Mye vann har passert under broen, hver påfølgende CPU (bortsett fra servere) ble produsert i både vanlige og mobile (noen ganger også innebygde) versjoner, men alle manipulasjoner besto hovedsakelig av å legge til energisparende moduser til kjernen og velge brikker som er i stand til å operere med redusert spenning ved lavere frekvenser. I mellomtiden ble konkurransen fra arkitekturer designet spesielt for mobile enheter intensivert: 1990-tallet brakte PDA (starter med Apple Newton MessagePad), og 2000-tallet brakte kommunikatorer, nettbrett (det halvglemte akronymet MID) og ultramobile PC-er (UMPC-er) . ). På toppen av det viste det seg at hovedoppgavene for brukeren av slike enheter har små databehov, så nesten enhver CPU utgitt etter 2000 hadde allerede den nødvendige kraften for mobilbruk, bortsett fra kanskje moderne spill (som da mobil konsoller med 3D-grafikk dukket opp).
Det er behov for å lage en spesiell arkitektur for en kompakt mobilenhet, der hovedsaken ikke er hastighet, men energieffektivitet. Hos Intel ble denne oppgaven tatt på seg av den israelske grenen av selskapet, som tidligere hadde skapt en svært vellykket familie av Pentium M-mobilprosessorer (Banias- og Dothan-kjerner). I disse CPU-ene ble energisparende prinsipper satt i forkant helt fra begynnelsen av utviklingen, så dynamisk nedleggelse av blokker avhengig av deres belastning og jevne endringer i spenning og frekvens ble nøkkelen til seriens økonomi. Pentium M så spesielt lys ut mot bakgrunnen til Pentium 4 utgitt på samme tid, som til sammenligning virket som varme stekepanner. Dessuten, med samme frekvens, overgikk Pentium M "fireren" når det gjelder ytelse, noe som var første gang det skjedde i praksis med prosessorutvikling - vanligvis betaler en mobil datamaskin for kompaktheten med alle andre egenskaper. Imidlertid var selve Pentium 4, la oss si, ikke veldig god som en universell CPU ...
Suksessen til plattformen viste at ikke alle trenger så høy hastighet, men å spare mer energi ville vært fint. På den tiden (midten av 2007) ga Intel ut "faren" til våre dagens helter - A100- og A110-prosessorene (Stealey-kjerne). Dette er enkjernet 90 nm Pentium M med en fjerdedel av L2-cachen (512 KB totalt), sterkt reduserte frekvenser (600 og 800 MHz) og forbruk på 0,4–3 W. Til sammenligning har standard Dothan ved frekvenser på 1400–2266 MHz et energiforbruk på 7,5–21 W, lavspenning (LV-underserier) - 1400–1600 MHz og 7,5–10 W, og den første introduserte ultralavspenningen (ULV) ) - 1000–1300 MHz og 3–5 W. Med rimelighet å tro at en moderne datamaskin bruker mesteparten av tiden sin på å vente på neste tastetrykk eller flytte musen en annen piksel, gjorde hovedforskjellen mellom A100/A110 og ULV-underserien Intel muligheten til å sovne veldig dypt når det ikke er behov for det. å telle i det hele tatt, på grunn av hvilket forbruket under tomgang faller med en størrelsesorden. Og en sterkt redusert cache (en stor L2 ved slike frekvenser er egentlig ikke nødvendig) bidro til å redusere størrelsen på krystallen, noe som gjorde den billigere. Størrelsen på prosessordekselet er redusert med fem ganger, og det totale arealet til CPU og brikkesett er redusert med tre ganger. Som vi skal se senere, ble slike teknikker brukt i Atom-serien. 
Til tross for den grunnleggende riktige målsettingen, var A100/A110 fortsatt lite etterspurt på markedet. Enten var 600–800 MHz fortsatt ikke nok selv for et enkelt nettbrett, eller bare to brikker (som knapt engang kan kalles en modellserie) var et eksperimentelt produkt helt fra begynnelsen for å teste teknologien, eller så var prosessoren rett og slett ikke promotert av markedsførere, vel vitende om at den blir erstattet av noe mye mer avansert... Mindre enn seks måneder etter utgivelsen av A100/A110, 26. oktober 2007, kunngjorde Intel den nært forestående lanseringen av nye mobile CPUer med kodenavnet Silverthorne og Diamondville og Bonnell-kjernen - fremtidens atomer. Navnet Bonnell kommer forresten fra navnet på en 240 m høy bakke i nærheten av Austin (Texas), hvor en liten gruppe Atom-utviklere var lokalisert ved det lokale Intel-utviklingssenteret. "Hva enn du kaller yachten, det er hvordan den vil seile." ©Kaptein Vrungel
I 2004 mottok denne gruppen, etter kanselleringen av Tejas-prosjektet ledet av den (etterfølgeren til Pentium 4), den stikk motsatte oppgaven - Snocone-prosjektet for å utvikle en ekstremt laveffekt x86-kjerne, dusinvis av disse skulle kombineres til en supereffektiv brikke med et forbruk på 100–150 W (den fremtidige Larrabee, nylig henvist til «demonstrasjonsprototype»-status). Gruppen inkluderte flere mikroelektroniske arkitekter fra andre selskaper, inkludert "svorne venn" AMD, og lederen Belli Kuttanna jobbet hos Sun og Motorola. Ingeniører oppdaget raskt at de ulike alternativene for tilgjengelige arkitekturer ikke passet deres behov, og mens de tenkte videre, informerte Intel-sjef Paul Otellini på slutten av året at den samme CPU også ville være 1-2 kjerne for mobile enheter . Da var det vanskelig å forestille seg nøyaktig hvordan og med hvilke krav en slik prosessor ville bli brukt etter de 3 årene avsatt til utvikling - ledelsen, med høy grad av risiko, pekte på håndholdte og 0,5 W effekt. Historien har vist at nesten alt ble spådd riktig. 
Enhet CE4100
Interessant nok, etter Atom sommeren 2008, ble EP80579 (Tolapai) utgitt for innebygde applikasjoner med en Pentium M-kjerne, 256 KB L2, en 64-bits minnekanal, et komplett sett med perifere kontrollere, frekvenser på 600–1200 MHz og et forbruk på 11–21 ti Og nesten umiddelbart etter det - Media Processor CE3100 (Canmore)-modellen for det digitale hjemmet og underholdningen: Pentium M-arkitektur, 800 MHz-frekvens, 256 KB L2, tre 32-bits minnekontrollerkanaler, 250 MHz RISC-videoprosessor og to 340 MHz DSP-kjerner (digital signalprosessor) for lyd. Hvordan disse tingene ble kjøpt er ikke klart, for etter kunngjøringen ble ingenting hørt om dem, inkludert fra Intel. Tilsynelatende ikke særlig mye... Etter Atoms storhetstid, i september 2009, prøvde Intel igjen og ga ut CE4100, CE4130 og CE4150 (Sodaville) med en "atomisk" kjerne med en frekvens på 1200 MHz, to 32-bits DDR3 kanaler, oppdatert periferiutstyr og teknologi 45 nm. Nok en gang har lite blitt hørt om disse høyt integrerte systemene-på-brikkene (SOCs) siden den gang. Kanskje markedet ikke er klar for å møte en helt? 
Venstre CE4100, høyre CE3100
Atomteori
Først, la oss se på hovedkarakteristikkene til prosessoren fra forbrukerens synspunkt. Det er tre av dem: hastighet, energieffektivitet, pris. (Riktig nok er energieffektivitet ikke en veldig "forbruker"-karakteristikk, men likevel er det den enkleste måten å bedømme noen viktige parametere for den endelige enheten.) Deretter, la oss huske at en ideell CMOS-mikrokrets (alle moderne er produsert ved bruk av denne teknologien) digitale brikker) er strømforbruket proporsjonalt med frekvensen og kvadratet på forsyningsspenningen, og toppfrekvensen er lineær med spenningen. Som et resultat, ved å halvere frekvensen, kan vi halvere spenningen, noe som i teorien vil redusere energiforbruket med 8 ganger (i praksis med 4–5 ganger). Dermed må den mobile prosessoren være lavfrekvent og lavspent. Hvordan vil han da være rask? For å gjøre dette, må den utføre så mange instruksjoner som mulig i løpet av hver klokkesyklus, noe som oftest betyr å øke antall rørledninger (grad av superskalaritet) og/eller antall kjerner. Men dette fører til en kraftig økning i transistorbudsjettet, noe som øker brikkens areal, og dermed kostnadene.
Dermed vil det ikke være mulig å vinne på alle tre punktene, selv ikke teoretisk (noe som forklarer tilstedeværelsen av en slik variasjon av prosessorarkitekturer på markedet). Derfor, et sted må du gi opp stillinger. En historisk ekskursjon sier at det er nødvendig å passere det raskt, noe som vil gjøre det mulig å gjøre CPU-kjernen så enkel som mulig. Dette er akkurat den veien ingeniører fra Austin tok. Etter å ha vurdert alternativene, bestemte de seg for å gå tilbake til arkitekturen for 15 år siden, første og siste gang (blant Intel-prosessorer) brukt i de første Pentiums. Nemlig: prosessoren forblir superskalær (dvs. vi vil ha 2 instruksjoner per klokkesyklus - men ikke 3-4, som i Atoms samtidige), mister mekanismen for å stokke instruksjoner før utførelse (OoO), men får noe som Pentium ikke hadde - hyperthreading-teknologi (HyperThreading, HT), som tillater, på grunnlag av en fysisk kjerne, å emulere tilstedeværelsen av to logiske for OS og programvare. For å forklare hvorfor dette valget ble tatt, anbefales leseren først å huske alle mulige måter å øke CPU-ytelsen på. La oss nå vurdere dem fra energiforbruk og transistorkostnader.
Å bruke en multiprosessorkonfigurasjon i en lomme eller bærbar enhet er uakseptabelt, men multi-core er greit hvis hastigheten til en kjerne ikke er nok. Til å begynne med gjorde Intel dette på samme måte som i den første 2-kjerne Pentium 4 - ved å plassere et par identiske 1-kjernebrikker på et felles substrat og en felles buss til brikkesettet. Av de andre delte ressursene er det kun forsyningsspenningen, som velges fra maksimalt to forespørsler. Det vil si at kjernene kan endre frekvensene hver for seg, men sovner og våkner synkront. I desember 2009 ga Intel ut de første integrerte versjonene av Atoms, hvor det er 1-2 kjerner og en nordbro på én brikke. Brettet har fortsatt en sydbro koblet til CPU via DMI-bussen, som er litt raskere og mer økonomisk enn den forrige kombinasjonen. Vi vil ikke bli tilbudt mer enn to kjerner snart, så hovedhastighetsfokuset er på deres interne.
På dette stadiet var heller ikke Intels ingeniører veldig bekymret for spørsmålet om å øke frekvenstaket, selv om ingen kom til å forlate prinsippet om å overføre og dekode x86-kommandoer til interne mikrooperasjoner (mopper) - dette ville ha vært for radikalt et skritt tilbake. Men overgangsprediktorer, dataforladere og andre hjelpesystemer for å fylle rørledningen har blitt veldig viktige, fordi en tomgangstransportør som ikke kan utføre andre kommandoer som omgår den fastlåste betyr at dyrebare watt er bortkastet - og Atom har alle nødvendige "støtter" gjort bare litt verre enn Pentium M og mer moderne Core 2, bortsett fra at bufferstørrelsene er mindre (igjen for økonomiens skyld). Til syvende og sist spiller hovedkampen rundt ytelse per klokke.
På IDF 2016-konferansen introduserte Intel den nye generasjonen Atom-prosessorer Broxton, melder Golem.de. Opprinnelig var det planlagt å bruke dem som enkeltbrikkeplattformer for smarttelefoner, men allerede i de siste utviklingsstadiene forlot selskapet denne ideen, og nå vil disse prosessorene finne bruk i Internet of Things-enheter, droner, roboter, etc.
Klikk for å forstørre
To prosessorer ble presentert - Atom T5500 og Atom T5700, som vi allerede har nevnt i materialet om Intel Joule-utviklingssett, som faktisk er basert på nye brikker. Disse prosessorene er basert på den nye Goldmont-arkitekturen, som ga en rekke forbedringer sammenlignet med forrige generasjon Cherry Trail-prosessorer, og er produsert ved hjelp av 14nm-teknologi.
Klikk for å forstørre
De nye Atom-prosessorene fikk fire x64-kompatible datakjerner. I Atom T5700-prosessoren opererer de med en frekvens på 1,7/2,2 GHz, og i entrådsmodus kan kjernen overklokkes til 2,4 GHz. For Atom T5500-prosessoren er kun basisfrekvensen kjent, som er 1,5 GHz. Ifølge Intel har de nye prosessorene opptil 50 % høyere ytelse sammenlignet med Atom x5-Z8500 Cherry Trail.
Dessuten bruker de nye Atom-prosessorene integrert grafikk med Intel Gen9-arkitektur, som allerede brukes i Intel Skylake-prosessorer. Grafikkkontrolleren i de nye produktene inkluderer 18 shader-enheter som opererer på frekvenser opp til 650 MHz. Intel sier at grafikken i de nye prosessorene er opptil 40 % raskere enn grafikken i forrige generasjon Atom. Atom Broxton-prosessorer støtter 4K-videokoding og -dekoding på maskinvarenivå (HEVC, H.264, VP8), og det er også mulig å vise bilder samtidig på fire skjermer.
Klikk for å forstørre
Vi noterer oss også støtte for eMMC 5.0 solid state-minne, dual-channel LPDDR4 RAM med ECC, samt flere PCIe (Multi-lane PCIe) linjer. Strømforbruket til Intel Atom Broxton-prosessorer vil være fra 6 til 12 W.
I løpet av det siste året har en rekke bokstavelig talt galaktiske katastrofer skjedd i universet av Intel Atom-prosessorer, både destruktive og kreative. Som et resultat ble den, kan man si, fullstendig gjenoppbygd. I dette innlegget vil vi huske historien til Intel Atom, snakke om de siste hendelsene knyttet til dem, og avslutningsvis vil vi bli kjent med nye modeller fra denne familien, mer lik Intel Xeon.
Intel Atom ble unnfanget av Intel som en budsjettløsning med minimalt strømforbruk for ulike typer mobile enheter. Det første Atom dukket opp i 2008, det ble laget ved hjelp av 45 nm teknologi, over tid ble prosessteknologien redusert til 14 nm. Suksessen til Atom-prosessorer varierte sterkt avhengig av applikasjonen. Så noen av dem dukket definitivt opp til rett tid og ble utbredt i de da nymotens "netbooks" ("bærbare datamaskiner for å jobbe på nettverket"). Slike netbooks fungerte ikke raskt sammenlignet med bærbare datamaskiner med Core-prosessorer, men de var billige, kompakte, hadde ikke kjøler (og problemene forbundet med det), og solgte godt. La oss huske den superpopulære ASUS Eee PC 901, og legg merke til at netbooker ble produsert av anerkjente produsenter som HP, Lenovo, Dell og Sony.
ASUS Eee PC 901
Skjebnen til Intel Atom som en x86-konkurrent til ARM-prosessorer for smarttelefoner og nettbrett var mye mindre vellykket. Selv om det er et veldig merkbart resultat her – utgivelsen i 2015 av Microsoft Surface 3 med en Intel Atom x7-Z8700-prosessor.
Det skal bemerkes at Intel har gjort mye på dette nøkkelområdet - den siste generasjonen av mobile Atoms, som dukket opp i 2013-2014, er langt fra deres første forfedre når det gjelder ytelse, og når det gjelder kapasiteter er de nærmere Intel Kjerne: grafikkjernen deres har blitt fullstendig oppdatert - Intel HD Graphics, mikroarkitektur endret til ute av drift, SSE4 vektorinstruksjoner lagt til. Imidlertid var interessen for Atoms fra produsentenes side moderat: til tross for anstendige energieffektivitetsindikatorer (som angitt av høyt respekterte ressurser), var ikke de operasjonelle fordelene så betydelige at de startet en storstilt bevegelse for å endre plattformen. Det økonomiske spørsmålet spilte også en viktig rolle her: Intel Atoms var fortsatt dyrere enn deres ARM-rivaler.
I 2013 ble omtrent et dusin Atom-smarttelefonmodeller annonsert, hvorav noen aldri ble satt i produksjon. I vårt land ble Megafon-merket Orange San Diego-smarttelefon solgt under Mint-merket.
Megafon Mint
Intel promoterte aktivt Android x86-plattformen blant utviklere: den laget utviklingsverktøy, publiserte opplæringsmateriell og holdt arrangementer. I tillegg ble det laget en unik binær oversetter som fungerte på alle Atom-baserte Android-mobilenheter, og som umiddelbart oversatte ARM-kode til x86-instruksjoner uten nesten noe tap av ytelse.
Som nevnt ovenfor ble det imidlertid gitt ut få Atom-baserte enheter (sammenlignet med antall ARM-enheter på markedet), noe som førte til en ond sirkel - uavhengige utviklere hadde ikke hastverk med å gi ut nye x86-eksklusive applikasjoner for disse få enhetene , og enhetsprodusenter hadde på sin side ingen hast med å gi ut nye modeller på grunn av mangelen på unike applikasjoner. I tillegg fungerte ikke den teoretiske konkurransefordelen til Atom - muligheten til å kjøre skrivebordsapplikasjoner på mobile enheter med samme arkitektur. For det første måtte applikasjoner fortsatt porteres rett og slett på grunn av misforholdet mellom stasjonære og mobile operativsystemer (Windows eller MacOS -> Android) og formfaktorer, og dette viste seg vanligvis å være enda vanskeligere enn en mulig overgang fra x86 til ARM; og for det andre, i løpet av tiden med ARMs udelte dominans på mobilmarkedet, hadde alle selskaper som ønsket å lage mobile versjoner av sine stasjonære produkter allerede gjort dette for ARM-enheter, så bruken av x86 bidro bare til problemer - behovet for å lage og vedlikeholde versjoner av applikasjonen for forskjellige CPUer.
Uansett, under den globale omorganiseringen i 2016 ble Atom-retningen for mobile enheter kuttet ned ved røttene.
Arbeidet til prosessorskaperne var imidlertid ikke forgjeves. En ny retning har dukket opp hos Intel, som gradvis har blitt en av de viktigste: "Internet of Things". Det er helheten av "Internet of Things"-komponenter som er den optimale forbrukeren av Atom-familiens prosessorer med deres lave strømforbruk og brede spekter av egenskaper. Dermed har vi umerkelig nærmet oss vår tid.
Til dags dato har Intel gitt ut et stort antall Intel Atom-modeller, men ikke mange av dem er aktuelle. Dette er først og fremst den nylig annonserte E3900-serien (du kan se sammenligningstabellen ovenfor). Serien er designet for å dekke behovet for høyytelses "Internet of Things"-huber (Moderate forespørsler er designet for å tilfredsstille Intel Galileo, Edison og Curie-plattformene).
Dette er imidlertid ennå ikke grensen for å "pumpe" atomet. Her kommer vi til en ny utlysning. "Server" Atom C2000-linjen fra tilbake i 2013 blir erstattet av C3000-serien, som er designet for å heve Intel Atom-ytelsen til nye høyder. Flaggskipet i serien vil være en 16-kjerners modell – det har aldri vært så mange kjerner i Atom før. Samtidig forblir alle "merkede" funksjoner - energieffektivitet og rimelige priser for servermodeller - uendret. Så langt er informasjon tilgjengelig om en av de yngre modellene i serien – C3338-prosessoren. Vi forventer kunngjøringer av resten i andre halvdel av 2017.
I historiens mest kompakte brikke har Intel oppnådd den høyeste graden av miniatyrisering: den inneholder 47 millioner transistorer i et kvadratisk område med en side på 25 mm. Dette betyr at 2 millioner av disse transistorene kan passe innenfor perioden på slutten av denne setningen.
Hva kan Intel Atom-prosessoren gjøre?
Den nye CPU-en ble designet for å gi fullverdig Internett-tilgang med minimalt strømforbruk hvor som helst, når som helst.
Intel Atom-brikken har høy prosessorkraft og produserer ekstremt lav varme, noe som gjør den ideell for bruk i lette, kraftige bærbare enheter. Det forbedrer mulighetene til bærbare enheter betraktelig ved å gi full Internett-tilgang (inkludert Flash-baserte multimedia-nettsteder som YouTube).
Bærbare enheter basert på Intel Atom-prosessoren er ideelle for brukere som ikke har til hensikt å redigere video, men bare ønsker å sende og motta e-post, åpne vedlagte filer, surfe på Internett, se på sider i forskjellige formater, ta bilder og lagre dem - batterilevetiden er nok for alle.
Den første generasjonen enheter basert på Intel Atom-prosessoren har allerede oppnådd en batterilevetid på 4 til 6 timer. Denne prosessoren ligger til grunn for en ny kategori av lette, rimelige enheter – netbooks – designet for nettsurfing og vanlige dataoppgaver som å redigere tekstfiler og jobbe med e-post.
Innovativ design
De små transistorene i Intel Atom-prosessoren gjør at minnekontrolleren og kkan plasseres i en enkelt pakke. Der hvor det tidligere var nødvendig med et helt kretskort, er det i dag kun tilstrekkelig med én brikke, noe som gjør at enheter kan gjøres mer kompakte. Intel Atom-prosessoren bruker avanserte tekniske innovasjoner som Hi-K dielektriske og hafniumbaserte metalltransistorporter (i stedet for silisium). Dette lar deg redusere lekkasjestrømmene betydelig og dermed spare batterienergi.
Historisk bakgrunn
Beslutningen om å utvikle Atom-prosessoren hos Intel var ikke så åpenbar – det er tross alt lettere å forbedre et eksisterende design enn å lage noe nytt fra bunnen av. I 2004, da dette prosjektet ble unnfanget, begynte bærbare enheter akkurat å dukke opp.
Fordeler fremfor moderne enheter
Moderne bærbare enheter kan fungere autonomt i lang tid, men de kan ikke takle behovene til Flash-teknologien som brukes av de fleste online multimedieressurser (for eksempel YouTube), slik at brukere ikke kan nyte de fulle mulighetene til Internett.
Du trenger: rene hender, en ledig dag, flere millioner dollar og en stor plante
Planlegg rutene slik at millioner av brytere – transistorer – kan kontrollere bevegelsen til enere og nuller som suser mellom sendere og mottakere langs silisiummotorveier (kalt «busser»).
Lag mikroskopiske modeller i naturlig størrelse av hvert lag ("masker") og test dem ved hjelp av kraftige arbeidsstasjoner som simulerer funksjonene til brikken.
Fullfør ytterligere 300 trinn (du trenger kjemiske reagenser, et gassholdig miljø og spesielle lyskilder). En kort oversikt over disse operasjonene er gitt nedenfor.
