최신 아톰 프로세서. Intel Atom 프로세서의 역사

1년 전, Intel은 새로운 프로세서 시리즈인 Atom의 출시를 발표했습니다. 새로운 CPU는 모바일 컴퓨터 전용으로 설계되었으며 그 특성은 해당 장치의 모든 요구 사항을 완벽하게 충족합니다. 이는 주로 4W(TDP)를 초과하지 않는 전력 소비에 적용됩니다. 이러한 낮은 성능은 일부 기능을 포함하지만 이전 Intel 아키텍처와 유사하지 않은 새로운 아키텍처로 인해 달성됩니다. 코어는 4,700만 개의 트랜지스터로 구성되어 있으며 45nm 공정 기술을 사용하여 제조되므로 Atom이 왜 그렇게 작고 비용 효율적인 프로세서인지 분명해집니다. 현재 Intel에는 두 가지 Atom 프로세서 시리즈가 있습니다. 첫 번째는 Z(Z500-Z540 프로세서)라고 하며 Silverthorne 코어를 기반으로 하며 MID(Mobile Internet Devices) 클래스 모바일 시스템용으로 설계되었습니다. Diamondville 코어를 기반으로 한 두 번째 시리즈는 비교적 최근(올해 3월)에 발표되었으며 두 가지 모델(N270 및 230)을 포함합니다. 데스크탑 시스템(넷탑)과 저가형 노트북(넷북)용으로 설계되었습니다.

	핵심	주파수, GHz	FSB, MHz	L2,kb	TDP, 승	기술 프로세스, nm	코어 면적, mm 2	거래수 (백만)
아톰 Z500	실버손	0,8	400	512	0,65	45	25	47
아톰 Z510	실버손	1,1	400	512	2	45	25	47
아톰 Z520	실버손	1,33	533	512	2	45	25	47
아톰 Z530	실버손	1,6	533	512	2	45	25	47
아톰 Z540	실버손	1,86	533	512	2,4	45	25	47
아톰 N270	다이아몬드빌	1,6	533	512	2,5	45	25	47
아톰 230	다이아몬드빌	1,6	533	512	4	45	25	47

모든 Atom 프로세서에는 56KB의 L1 캐시가 있으며, 그 중 32KB는 명령어 캐시에 할당되고 24KB는 데이터에 할당됩니다. 모든 프로세서는 32비트 코드를 실행할 수 있으며 추가 명령어 세트 MMX, SSE, SSE2, SSE3 및 SSSE3을 지원할 수 있습니다. 64비트 코드(x86-64)의 경우 Diamondville 코어에서만 지원되며 Atom 230 모델에서만 현재 모든 Atom 프로세서가 단일 코어입니다. 동시에 두 개의 병렬 스레드 명령을 실행할 수 있는 하이퍼스레딩 기술을 지원합니다. 2008년 말에 Intel은 최초의 듀얼 코어 Atom 프로세서를 출시할 계획입니다. 1.6GHz(FSB 주파수 - 533MHz)의 주파수에서 작동하고 각 코어에 512KB의 L2 캐시가 있는 Atom 330 모델에 대한 소문이 온라인에 퍼지고 있습니다. Atom Z 시리즈 프로세서는 가상화 기술과 C1E Speedstep 절전 기술을 지원합니다. C1E Speedstep은 Z 시리즈 외에도 Diamondville 코어에 구축된 Atom N270 프로세서를 지원합니다. Atom 프로세서의 범위는 상당히 크며 다양한 시스템을 위한 두 개의 코어를 포함합니다. 혼란을 피하기 위해 프로세서는 특정 칩셋과 함께 작동하며 이것이 최종 제품의 목적을 결정한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. Intel은 새로운 프로세서와 함께 Atom Z 시리즈(Silverthorne 코어)와 함께 작동하도록 설계된 일련의 칩셋(UL11L, US15L, US15W)을 출시했습니다.

두 칩셋은 유사한 특성을 갖고 있으며 각각 기능을 구현하는 하나의 칩과 '노스' 및 '사우스 브리지'로 구성됩니다. 새로운 칩셋은 시스템 버스 주파수가 100MHz 또는 133MHz(400/533MHz QPB)인 Intel Atom 프로세서를 지원하고 400MHz 또는 533MHz DDR2 메모리(최대 메모리 용량은 1MHz)용 단일 채널 컨트롤러가 내장되어 있습니다. GB). 또한 새로운 시리즈 칩셋에는 3D 그래픽 외에도 H.264, MPEG2, VC1 및 WMV9 비디오 형식의 하드웨어 디코딩을 제공하는 Intel GMA500 그래픽 코어가 내장되어 있습니다. D-SUB 및 DVI-I 출력은 물론 TV-Out도 지원됩니다. 또한 PCI Express 사양 1.0 버스 컨트롤러가 제공됩니다. UL 및 미국 칩셋의 확장 기능에 대한 몇 마디 - IDE 채널 1개, USB 2.0 포트 8개, HD 오디오 하위 시스템을 지원합니다. UL11L, US15L, US15W 칩셋은 Atom 프로세서와 Wi-Fi, WiMAX 및 3G 무선 모듈도 포함하는 Centrino Atom 2 플랫폼의 일부입니다. UL11L 칩셋의 방열량은 1.6W이고 US 시리즈 칩셋은 2.3W를 넘지 않습니다. 결과적으로 UL11L 칩셋과 Atom 프로세서 사이의 총 열 손실은 2.25W입니다! 전례 없는 낮은 전력 소비로 장시간 작동이 보장되기 때문에 이것이 바로 모바일 장치에 필요한 것입니다. Diamondville 코어를 기반으로 하는 Atom N270 및 Atom 230 프로세서는 945GC 칩셋을 사용하는 저렴하고 경제적인 소형 시스템(넷탑 및 넷북)용으로 설계되었습니다. 오늘 테스트할 것은 바로 이 시스템, 더 정확하게는 마더보드입니다.

팬이 달린 대형 방열판은 칩셋을 냉각하도록 설계되었으며 프로세서 자체는 배경에 있는 적당한 로우 프로파일 방열판에 만족합니다. 외부적으로 프로세서는 다음과 같습니다.

Atom 230은 보드에 직접 납땜되어 있으므로 시스템을 업그레이드할 수 없습니다. 그리고 오버클러킹 중에 프로세서가 소진되면(자세한 내용은 나중에 설명) 전체 마더보드를 교체해야 합니다. CPU-Z 유틸리티는 다음 정보를 제공합니다.

이 버전의 유틸리티는 프로세서 코어(올바른 Diamondville 대신 Silverthorne)를 잘못 감지합니다. Gigabyte GC230D 마더보드의 사양은 다음과 같습니다.

CPU	Intel Atom 230(다이아몬드빌)
칩셋	노스브리지 인텔 945GC - 인텔 ICH7 사우스브리지
시스템 메모리	240핀 DDR-II SDRAM DIMM 슬롯 1개 - 최대 메모리 용량 2GB - DDR2 400/533 메모리 유형 지원 - 온보드 전원 표시기
그래픽 아트	내장형 GMA950 그래픽 코어
확장 옵션	32비트 PCI 버스 마스터 슬롯 1개 - USB 2.0 포트 8개(내장 4개 + 추가 4개) - 내장형 HD 오디오 - 10/100 이더넷 네트워크 컨트롤러
오버클러킹 옵션	HTT 주파수가 100MHz에서 700MHz로 변경됩니다. - 메모리 및 FSB의 전압 변경 - EasyTune 유틸리티 지원
디스크 하위 시스템	1채널 UltraDMA133/100/66/33 버스 마스터 IDE(최대 2개의 ATAPI 장치 및 RAID 0, 1 지원) - SerialATA II 프로토콜 지원(2채널 - ICH7) - LS-120/ZIP/ATAPI CD-ROM 지원
바이오스	4MBit 플래시 ROM - 향상된 ACPI, DMI, Green, PnP 기능 및 Trend Chip Away Virus를 지원하는 Award Phoenix BIOS - @BIOS, Q-Flash 지원
여러 가지 잡다한	FDD 포트 1개, 직렬 및 병렬 포트 1개, PS/2 마우스 및 키보드 포트 -IrDA - STR(RAM 일시 중지)
전원 관리	모뎀, 마우스, 키보드, 네트워크, 타이머 및 USB에서 깨우기 - 20핀 ATX 전원 커넥터(ATX-PW) - 추가 4핀 전원 커넥터
모니터링	프로세서 온도 모니터링, 전압 모니터링, 두 팬의 회전 속도 결정 - SmartFan 기술
크기	ATX 폼 팩터, 170x170mm(6.68" x 6.68")

소개

몇 달 동안 새로운 Intel 프로세서가 MID(모바일 인터넷 장치, 모바일 인터넷 장치)용으로 설계되고 ARM 프로세서와 경쟁하도록 설계되었다는 소문이 돌았습니다. 원래 "Silverthorne" 및 "Diamondville"로 알려진 새로운 프로세서는 "Atom"으로 불렸습니다. 그리고 그들은 많은 놀라움을 가지고 있습니다.

흥미로운 선택

Atom 프로세서는 최신 기능(EM64T, SSSE3 등)을 기존 아키텍처에 통합했기 때문에 놀랍습니다. Atom은 Pentium 이후 대기열 명령을 갖춘 최초의 x86 프로세서입니다. 인텔은 프로세서를 개발할 때 성능을 희생하더라도 전력 소비와 제조 비용을 주의 깊게 모니터링했습니다. 따라서 Atom의 Core 2 Duo에 대한 새로운 경쟁자를 기대해서는 안됩니다. 그러나 Atom 프로세서는 실제로 무엇을 제공합니까? 한번 살펴보자.

80386 시절 인텔은 모바일 부문을 겨냥한 저전력 버전을 제공했습니다. 예를 들어 80386EX는 칩셋의 일부 기능을 프로세서에 통합했으며 시스템은 표준 386보다 훨씬 적은 전력을 소비했습니다. 그 다음에는 486, Pentium 및 Pentium II(Dixon, 256KB 온칩 캐시 포함)가 나왔습니다. ) 전력 소비가 더 낮은 버전. 그러나 어쨌든 그들은 데스크탑 "형제"와 동일하지는 않더라도 유사한 아키텍처를 사용했습니다. 실제로 프로세서는 효율적으로 성능을 발휘했지만 표준 버전의 CPU와 모바일 프로세서의 차이는 작았습니다.

펜티엄 M

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2003년에 출시된 펜티엄 M 프로세서는 펜티엄 4와 다른 아키텍처를 사용하고 훨씬 적은 전력을 소비하면서도 여전히 고성능을 제공한다는 점에서 혁신적이었습니다. 예, 프로세서는 동일한 단점을 지닌 Pentium III의 파생 제품이라고 할 수 있지만 Core 2 프로세서로 이어지는 Pentium M의 후속 개선으로 인해 전력 소비가 증가했습니다. Intel은 저전력 프로세서(예: A1x0)를 출시하려고 시도했지만 주파수가 감소된 Pentium M 변형이었습니다.

아톰이 모든 것을 바꾸었다

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Atom 프로세서는 다른 아키텍처를 기반으로 구축되었으며 원래 전력 소비를 최소화하도록 설계되었으므로 프로세서 디자인이 완전히 새롭습니다. 이것은 오래된 아키텍처를 적용한 것이 아닙니다. 오늘날 Intel은 전력을 거의 소비하지 않는 프로세서를 제공할 수 있습니다. Atom의 고급 버전은 표준 프로세서 아키텍처의 일반적으로 느린 ULV 버전보다 적은 전력을 소비합니다.

Atom Z500 및 SCH(폴스보)

이전에 "Silverthorne"으로 알려진 1세대 Atom 프로세서는 모델 번호 Z5x0을 받았습니다. Atom Z500 프로세서는 MID(유명한 모바일 인터넷 장치)를 대상으로 하며 새로운 Poulsbo SCH(시스템 컨트롤러 허브) 칩셋과 쌍을 이룹니다.

오리엔테이션이 MID에서 발표되었으므로 Intel의 경쟁자는 ARM 프로세서라는 것이 분명합니다. 이는 매우 널리 사용되는 아키텍처(대부분의 전화기, PDA 및 GPS 내비게이터에서 사용됨)이며 많은 제조업체의 프로세서에서 지원되며(ARM은 명령 세트에 대한 라이선스를 부여함) 매우 낮은 전력 소비로 우수한 성능을 제공합니다. 휴대용 공간에서는 MIPS 아키텍처를 기반으로 하는 일부 희귀 장치(예: PSP 포켓 게임 콘솔)를 제외하고 ARM 프로세서가 대다수를 차지합니다. 흥미롭게도 Intel은 다양한 장치용 ARM 프로세서도 생산했으며(XScale, 당시 해당 부문은 Marvell에 매각됨) 현재 예를 들어 RAID 컨트롤러용 프로세서(동일한 IOP333)와 같은 제품을 제공하고 있습니다. 실제로 ARM에서 x86 아키텍처로 전환하는 것은 문제가 되지 않습니다. Linux는 Windows CE(많은 GPS 내비게이터에서 사용됨) 및 Windows Mobile(적어도 이전 버전)과 마찬가지로 두 가지를 모두 지원합니다. 또한 x86은 최신 버전의 Windows를 실행할 수 있으며 아키텍처는 ARM 프로세서에 비해 더 광범위한 소프트웨어(및 기술) 지원을 통해 이점을 얻습니다.

Atom 아키텍처를 살펴보기 전에 Z500 라인을 살펴보겠습니다. 이 프로세서는 매우 작으며 포장 크기는 13 x 14mm에 불과합니다. 프로세서는 56KB L1 캐시(데이터용 24KB, 명령용 32KB)와 512KB L2 캐시를 갖춘 약 4,700만 개의 트랜지스터(원래 Pentium 4보다 많음)로 구성됩니다. 프로세서는 Pentium 4 프로세서에서 친숙한 표준 Intel 버스에서 작동합니다. 버스 주파수는 400MHz(QDR) 또는 533MHz(QDR)입니다. MMX에서 SSSE3, EIST 및 하이퍼스레딩(다시!)까지 SIMD 명령어도 지원됩니다. 후자의 기능은 일부 모델(533MHz(QDR) 버스 포함)에서만 사용할 수 있습니다.

SCH(System Controller Hub) 칩은 '단일 칩 칩셋'입니다. 즉, 노스 브리지와 사우스 브리지를 하나의 칩에 결합한 것입니다. 칩셋은 Atom 프로세서용으로 설계되었으며 CMOS 모드에서 버스를 사용하는 것과 같은 새로운 기능과만 호환됩니다(이에 대해서는 나중에 설명하겠습니다). SCH는 기능이 풍부합니다. 내장형 GMA 그래픽 코어(PowerVR 아키텍처 기반), HD 오디오(단순화, 2개 채널만 지원), PATA 컨트롤러(Ultra DMA 5, 100MB/s) 및 2개의 PCI Express 레인을 지원합니다(예: Wi-Fi 카드용). 3개의 SDIO/MMC 컨트롤러가 있으며 클라이언트 모드에서 하나를 사용할 수 있는 8개의 USB 포트를 지원합니다. PATA 인터페이스의 선택은 매우 논리적입니다. 플래시 메모리 카드 컨트롤러는 일반적으로 Compact Flash와 같은 형식을 사용합니다. 세 개의 SD 컨트롤러를 선택하는 것은 이상한 선택처럼 보일 수 있지만 일부 메모리는 이러한 인터페이스(예: OneNAND)를 사용합니다. SCH 칩의 DDR2 컨트롤러는 JEDEC 사양에 따라 1.8V 대신 1.5V 전압의 메모리를 지원합니다. 이 작은 세부 사항은 에너지 소비를 줄이는 데에도 도움이 됩니다.

그래픽의 경우 통합 아키텍처를 사용하고 셰이더 3.0 이상을 지원하는 새로운 GMA 500 컨트롤러를 받았습니다. 흥미롭게도 그래픽 컨트롤러에는 H.264, MPEG2, MPEG4, VC1 및 WMV9 형식 디코딩을 위한 하드웨어 지원이 있습니다. GMA 500은 칩셋 버전에 따라 200MHz 또는 100MHz의 클럭을 가지며 DirectX 10을 지원합니다(큰 문제는 아니지만 언급할 가치가 있음). 하지만 드라이버는 DirectX 9만 지원합니다. 그래픽 코어는 Intel 제품이 아닙니다. . 다른 GMA와 달리 PowerVR 기술을 기반으로 구축되었습니다.

흥미로운 TDP

Atom Z500 프로세서의 경우 열 패키지(TDP)는 0.85W(하이퍼 스레딩이 없는 800MHz 버전의 경우)부터 2.64W("하이퍼 스레딩"을 지원하는 1.86GHz 모델의 경우)까지 다양합니다. SCH는 가장 고급 버전에서 약 2.3W를 소비하며, 이는 SCH + CPU 조합의 경우 5W 미만을 제공합니다. 기존 솔루션과 비교할 때 진행 상황은 분명합니다. 예를 들어 Via Nano는 1.8GHz 버전의 경우 25W로 명시되어 있고 Celeron-M ULV - 900MHz에서는 5W로 명시되어 있습니다.

Atom N200 및 i945

표준 컴퓨터를 겨냥한 Atom의 경우 Intel은 또 다른 라인(Diamondville)을 제공합니다. N200 및 200 라인의 Atom 프로세서는 특히 표준 컴퓨터를 대상으로 하지만, 물론 다음과 같은 저렴한 휴대용 PC에도 적합합니다. Eee PC 및 경쟁 솔루션 .

Atom N200 프로세서는 Atom Z500과 유사하지만 유일한 차이점은 N200 및 200에 있는 64비트 EMT64 확장을 지원하고 EIST 지원이 부족하다는 점입니다. 따라서 Atom 200 프로세서는 주파수를 즉시 변경할 수 없습니다. 가격은 매우 매력적입니다. 주파수가 1.6GHz(533MHz 버스)이고 2W TDP를 갖춘 Atom N270의 가격은 44달러에 불과합니다. 그리고 4W TDP를 갖춘 230 버전의 가격은 29달러(동일 주파수 기준)에 불과합니다.

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베테랑 칩셋: i945

Atom N200 프로세서의 주요 문제점은 칩셋입니다. Intel은 i945 변형만 제공합니다. 이 칩셋은 구식일 뿐만 아니라(2005년에 출시됨) 큰 단점이 있습니다. 즉, 많은 에너지를 소비합니다(GC 버전에서는 22W). i945 칩셋은 SATA(2), PCI-Express(ICH7을 통한 1라인), HD 오디오 등의 최신 기술을 지원합니다. 짐작할 수 있듯이 열 패키지보다 10배 더 높은 TDP를 갖춘 오래된 칩셋(Napa 플랫폼의)을 사용하면 DDR2 메모리(2개 채널)와 함께 작동하고 통합 GMA 950 그래픽 코어를 사용한다는 것이 분명합니다. 프로세서는 최선의 아이디어가 아닙니다. 그러나 아직 더 흥미로운 제안은 없습니다. 노트북 PC는 i945GSE 칩셋을 사용하는데, 이는 5.5W(노스브리지 4W, 사우스브리지 1.5W)만 소비합니다. Intel이 GMA 주파수(400MHz에서 133MHz로)를 낮췄기 때문에 성능이 거의 동일하지 않다는 것이 분명합니다. 특히 3D 그래픽에서는 더욱 그렇습니다.

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이제 Intel i945 칩셋의 통합 그래픽 코어인 GMA 950에 대해 몇 마디 말씀드리겠습니다. DirectX 9를 지원하고 Aero 인터페이스를 실행할 수 있으며 Core Duo 프로세서가 탑재된 노트북에서도 널리 사용할 수 있습니다. 성능이 약하고 HD 형식 디코딩을 위한 하드웨어 지원이 없습니다. 게다가 그래픽 코어는 메모리 대역폭에 매우 민감하며 드라이버가 최적화되지 않았습니다. 마지막으로 Intel은 i945G 버전(데스크톱 PC)의 경우 400MHz, 노트북의 경우 250MHz, 울트라포터블 모델의 경우 166MHz(비례적인 성능 손실 포함)까지 그래픽 코어에 여러 주파수를 사용합니다. Atom 프로세서(i945GSE)에서 사용되는 버전은 133MHz로 제한되어 있지만 i945GC 칩셋에는 400MHz에서 실행되는 그래픽 코어가 있습니다.

Atom 아키텍처: 또 다른 실행 및 "하이퍼스레딩"

Atom 프로세서는 이전 기술에도 불구하고 새로운 아키텍처를 사용합니다. 이는 1993년에 등장한 Pentium 이후 명령을 순차적으로(무순서가 아닌) 실행하는 Intel의 첫 번째 x86 프로세서입니다. P6 이후의 다른 모든 Intel 프로세서는 비순차적 실행을 사용합니다.

너무 자세히 설명하지 않고 프로세서를 차례대로 명령을 수신하여 컨베이어 벨트에 배치하는 장치로 생각하십시오. 다음 아키텍처에서는 명령이 수신된 순서대로 실행됩니다. 그리고 비순차적 아키텍처에서는 파이프라인에 발행된 명령의 순서를 변경하여 최대한 효율적으로 실행될 수 있습니다. 비순차적 아키텍처의 장점은 대기 횟수를 줄일 수 있다는 것입니다. 예를 들어 간단한 계산 명령, 메모리 액세스 명령 및 또 다른 간단한 계산 명령이 있는 경우 일반 아키텍처에서는 차례로 실행되지만 비순차적 아키텍처에서는 프로세서가 두 가지 계산을 수행할 수 있습니다. 긴 메모리 액세스와 병행하여 시간을 절약합니다. 하지만 상당히 놀라운 점은 일반적으로 다음 아키텍처는 파이프라인이 짧은데 Atom은 16단계로 구성되어 어떤 경우에는 단점이 발생한다는 것입니다.

"하이퍼스레딩"

"하이퍼스레딩" 기술은 펜티엄 4 프로세서와 함께 등장했습니다. 이 기술을 사용하면 두 개의 스레드를 동시에 실행하여 파이프라인 로드를 최적화할 수 있습니다. 물론 이는 두 개의 물리적 코어만큼 효율적이지는 않지만, 기술은 OS가 프로세서가 두 개의 스레드를 동시에 처리할 수 있다고 생각하도록 강요하고, 이를 통해 컴퓨터의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 긴 파이프라인과 기존의 일반 아키텍처를 갖춘 Atom 프로세서에서 "하이퍼스레딩"은 매우 효과적으로 작동하며 이 기술은 TDP에 눈에 띄는 영향을 주지 않고 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 인텔은 전력 소비가 10%만 증가한다고 주장합니다.

그렇지 않은 경우 Atom에는 2개의 ALU(정수 단위)와 2개의 FPU(부동 소수점 단위)가 장착되어 있습니다. 첫 번째 ALU는 시프트 작업을 수행하고 두 번째 ALU는 분기를 수행합니다. 정수의 경우에도 모든 곱셈과 덧셈 연산은 FPU 장치에서 수행됩니다. 첫 번째 FPU는 매우 간단하고 덧셈 연산으로 제한되는 반면, 두 번째 FPU는 SIMD 및 곱셈/나눗셈 연산을 담당합니다. 128비트 계산의 경우 첫 번째 분기는 두 번째 분기와 함께 사용됩니다(두 분기 모두 64비트임).

명령어를 실행하는 데 걸리는 클럭 사이클 수를 살펴보면 흥미로운 점을 발견할 수 있습니다. 일부 명령은 빠르고 다른 명령은 (매우) 느립니다. 예를 들어 "mov" 또는 "add" 명령은 Core 2 Duo에서와 같이 하나의 클록 주기로 실행되고, 곱셈(imul) 명령은 Core 마이크로아키텍처에서 단 3개의 클록 주기가 걸리는 것과 달리 5개의 클록 주기가 걸립니다. 설상가상으로, 예를 들어 32비트 부동 소수점 분할에는 Core 2 Duo의 경우 17(또는 거의 절반)에 불과한 데 비해 31 클록 사이클이 소요됩니다. 실제로 - 그리고 Intel은 이를 확인합니다 - Atom은 기본 명령의 빠른 실행에 최적화되어 있습니다. 즉, 프로세서가 복잡한 명령에 대한 성능을 극적으로 감소시킵니다. 명령 실행 시간을 측정하는 도구가 있는 Everest(예를 들어)를 간단히 실행하여 이를 확인할 수 있습니다.

캐시와 FSB

Intel은 매우 특이한 Atom 조직을 선택했지만 성능 저하 없이 일반 아키텍처를 갖춘 프로세서에 중요합니다.

24 + 32KB: 비대칭 캐시

Atom의 L1 캐시는 56KB입니다. 즉, 데이터용으로 24KB, 명령어용으로 32KB입니다. Intel에게는 매우 놀라운 이러한 비대칭성은 캐시 구조의 결과입니다. 표준 캐시에 6개의 트랜지스터가 있는 것과 달리 Intel은 8개의 트랜지스터를 사용하여 1비트를 저장합니다. 정보를 저장하기 위해 캐시에 인가되는 전압을 낮추는 기술이다. 8개의 트랜지스터 셀로의 이러한 전환은 프로세서 설계가 이미 완성에 가까워진 프로세스 후반에 이루어진 것으로 보입니다. 따라서 캐시를 이전 경계 내에 맞추기 위해 크기를 줄였습니다. 이는 24KB를 설명합니다. 데이터.

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L2 캐시 512KB, 축소 가능

L2 캐시 용량은 512KB이며 프로세서와 동일한 주파수에서 작동합니다. 8방향 캐시는 고전적이며 성능 면에서 Core 2 Duo에 사용된 것과 매우 비슷합니다(지연 시간은 Core 2의 14클럭에 비해 16클럭 주기입니다). 새로운 기능 중 하나는 프로그램에 많은 캐시 메모리가 필요하지 않은 경우 캐시의 일부가 자동으로 비활성화될 수 있다는 것입니다. 실제로 캐시는 8방향 모드에서 2방향 모드, 즉 사용 가능한 볼륨 512KB에서 128KB로 전환됩니다. 이 기술을 사용하면 귀중한 밀리와트를 더 절약할 수 있습니다.

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FSB: 두 가지 작동 모드

Atom 프로세서는 Pentium 4 이후 다른 Intel 프로세서와 동일한 FSB를 사용합니다. QDR(Quad Pumped) 모드 및 GTL 신호 기술로 작동합니다. 흥미로운 점: Atom은 CMOS 모드라는 다른 신호 기술을 사용합니다. GTL은 효율적이지만(버스는 1600MHz QDR에 도달할 수 있음) 많은 전력을 소비하며 CMOS는 더 낮은 버스 전압을 허용합니다. 기술적으로 GTL은 신호 품질을 향상시키기 위해 저항기를 사용하지만 고주파수를 제외하고는 거의 필요하지 않습니다. Atom 프로세서와 533MHz(QDR)로 제한된 버스를 사용하면 CMOS 모드로 들어갈 수 있습니다. 그러면 저항이 비활성화되고 버스 전압이 절반으로 줄어듭니다. 현재로서는 SCH 칩셋만이 FSB에서 CMOS 모드를 지원합니다.

에너지 소비: 테스트 및 이론

이 Intel 플랫폼에서는 전력 소비가 매우 중요하므로 전력 소비를 줄이기 위해 많은 조치를 취했습니다. 프로세서에 비해 많은 에너지를 소비하는 칩셋 외에도 Atom 자체에는 많은 흥미로운 기능이 포함되어 있습니다.

버스와 캐시

이미 말했듯이 인텔은 버스와 캐시에 많은 노력을 기울였습니다. 버스(CMOS)에 대한 다른 모드가 개발되었으며 캐시는 로드에 따라 해당 섹션을 자동으로 끌 수 있습니다. 이러한 기능은 차세대 아키텍처 및 8T SRAM L1 캐시 셀과 마찬가지로 전력 소비를 줄이는 데 도움이 됩니다.

상태 "C6"

Atom에는 프로세서 전압을 1.05V로 낮추는 것 외에도 새로운 "C6" 대기 모드가 있습니다. "C" 모드(0~6)는 저전력 상태이며 숫자가 높을수록 CPU가 소비하는 전력이 적다는 점을 기억하세요. "C6" 모드에서는 전체 프로세서가 거의 완전히 꺼집니다. 레지스터 상태를 유지하기 위해 몇 킬로바이트(10.5)의 캐시 메모리만 활성 상태로 유지됩니다. 이 모드에서는 L2 캐시가 비워지고 비활성화되고 공급 전압이 0.3V로 떨어지며 프로세서의 일부만 활성 상태로 유지되어 절전 모드를 해제합니다. 프로세서는 약 100마이크로초, 즉 빠르게 "C6" 모드로 전환됩니다. 실제로 인텔에서는 "C6" 모드가 전체 시간의 90% 동안 활성화되어 전체 전력 소비를 줄여준다고 말합니다. (프로세서를 로드하는 프로그램을 실행하거나 플래시에서 비디오를 시청하는 경우 프로세서가 이 모드로 전환하면 통과되지 않습니다).

Atom N200 프로세서와 함께 사용할 수 있는 Intel 칩셋은 모두 많은 전력을 소비합니다. Atom 230은 22W(CPU의 경우 4W)를 소비하는 i945GC를 사용하고 Atom N270은 i945GSE와 함께 제공됩니다. 5.5W(CPU의 경우 2.4W)를 소모합니다.

연습 중

Atom 프로세서는 실제로 그렇게 저전력인가요? 프로세서는 그렇습니다. 저렴한 데스크톱 컴퓨터(넷탑)를 겨냥한 플랫폼에 대해서도 긍정적인 대답이 나오지만… 왜 "하지만"인가? 칩셋이 많은 에너지를 소비하기 때문에 프로세서의 TDP는 모바일 버전의 경우 4W 또는 2.4W로 명시되어 있습니다. 테스트 마더보드는 유휴 모드에서 59와트를 소비했으며 최대 부하(프로세서, 1GB DDR2 메모리 및 3.5" 하드 드라이브 포함)에서는 62와트를 얻었습니다. 주어진 숫자는 전체 플랫폼(모니터 제외)을 의미하는 것이 분명합니다. 하나의 마더보드가 아니라 전원 공급 장치의 손실도 포함합니다(우리 모델의 효율성은 약 80%였습니다). 에너지 소비는 크고 작다고 할 수 있습니다. 데스크톱 컴퓨터의 경우에는 많지 않지만 절대값으로는 상당히 많습니다. 동일한 구성으로 최근 테스트된 1.5GHz Via C7 마더보드는 유휴 상태에서 49W, 부하 시 59W의 전력을 더 적게 소비한다는 점을 언급해야 합니다.

테스트 1: Atom 대 Pentium E 및 Sempron

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테스트를 위해 Atom 230 프로세서와 i945GC 칩셋이 장착된 Gigabyte의 Mini-ITX 마더보드를 사용했습니다. 보드에는 DIMM 슬롯(DDR2) 1개와 PCI 슬롯 1개가 있습니다. 즉, 최신 비디오 카드는 제공되지 않습니다. 흥미롭게도 22W를 소비하는 칩셋은 적극적으로 냉각되며 프로세서에는 간단한 알루미늄 라디에이터로 충분합니다.

이 마더보드는 보급형 컴퓨터용이므로 비교를 위해 Core 마이크로아키텍처 기반 보급형 듀얼 코어 프로세서인 Pentium E2160(1.8GHz)과 Sempron 3400+(이 경우 소켓 754)라는 두 가지 솔루션을 사용했습니다. . 테스트 중에 두 프로세서는 Atom(1.6GHz)과 동일한 클럭 속도로 설정되었습니다. Pentium E2160의 경우 GA-GM945-S2 마더보드가 사용되었습니다. Atom 마더보드인 i945G와 (거의) 동일한 칩셋을 기반으로 구축된다는 장점이 있습니다. Sempron의 경우 nForce4 마더보드를 사용했습니다.

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3개의 마더보드가 동일한 OS(모든 업데이트된 드라이버가 포함된 Windows XP 서비스 팩 2)에서 테스트되었습니다. Intel 플랫폼에서는 DDR2-667 메모리(1GB)를 사용했고 Sempron 플랫폼에서는 1GB DDR400 DIMM을 사용했습니다. 마지막으로 74GB Western Digital Raptor 하드 드라이브를 테스트 드라이브로 사용했습니다.

우리는 세 가지 플랫폼을 동일한 빈도로 비교하기로 결정하고 여러 가지 실제 테스트와 합성 테스트를 수행했습니다.

Cinebench R10에서는 Sempron 프로세서가 Atom과 Pentium E 사이에 배치되었으며 Atom과 Hyper-Threading 기술의 결합으로 그 효율성이 입증되었습니다(Hyper-Threading으로 성능이 1.53배 향상됨). 두 개의 물리적 코어가 장착된 Pentium E의 이득은 1.86배로 특별히 높지는 않습니다.

합성 테스트인 Sandra에서는 세 프로세서 간의 차이가 인상적이었습니다. Pentium E는 눈에 띄게 빨라졌습니다. Atom과 Sempron의 차이가 작아 보일 수 있지만 테스트는 멀티 스레드이며 Sempron은 코어가 1개만 있는 반면 Pentium E는 코어가 2개이며 Atom은 "하이퍼 스레딩"을 지원하므로 상당한 성능을 제공합니다. 증가하다.

3DMark 06과 PCMark 06 CPU 테스트에서는 Pentium E 프로세서가 상당히 자신있게 선두를 달리고 있으며, Sempron은 평소와 같이 Atom과 Pentium E 사이의 성능 면에 위치하고 있습니다.

오버클러커들에게 큰 사랑을 받는 이 테스트에서, 코드가 오래되고 최적화되지 않았음에도 불구하고 Atom 프로세서는 경쟁사보다 훨씬 열등합니다.

마지막으로 WinRAR에서 약 1GB의 파일을 압축하는 테스트를 실행했습니다. Sempron은 다른 메모리 하위 시스템(DDR)과 개별 그래픽 카드를 사용하므로 이 테스트에는 포함하지 않았습니다. 실제로 플랫폼 간 차이는 합성 테스트보다 작은 것으로 나타났지만 펜티엄 E는 여전히 약 2배 빠릅니다.

테스트 2: Atom 대 C7-M 및 Celeron

우리는 Atom 플랫폼을 Mini-ITX 테스트 플랫폼과 경쟁할 수 있는 다른 두 시스템과 비교하기로 결정했습니다. 첫 번째 시스템은 C7 프로세서를 탑재한 Via PC3500G 마더보드입니다. 두 번째는 초소형 컴퓨터에서 흔히 볼 수 있는 보급형 프로세서인 Celeron-M(Dothan)입니다.

Via PC3500G 마더보드에는 micro-ATX 폼 팩터가 있으며 1.5GHz C7 프로세서와 쌍을 이루는 CN896 칩셋이 포함되어 있습니다. 테스트를 위해 Atom을 C7과 동일한 수준(12 x 125MHz 또는 1.5GHz)으로 클럭했습니다. 메모리, 하드 드라이브, OS는 동일했습니다.

보시다시피 Cinebench R10에서 Atom 프로세서는 C7보다 빨랐지만 적어도 하나의 스레드에서는 그다지 빠르지 않았습니다. 반면에 Atom의 "Hyper-Threading" 지원은 상당한 선두로 이어졌습니다.

PCMark 05에서는 Atom 플랫폼이 동일한 주파수에서도 C7 플랫폼보다 빠른 것으로 나타났습니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. PCMark 05는 많은 최신 프로그램과 마찬가지로 멀티스레드 테스트이므로 "하이퍼스레딩"을 갖춘 Atom이 유리합니다. 또한 Intel 칩셋은 Via보다 훨씬 빠릅니다(정확히 말하면 느리지는 않습니다).

마지막으로 두 플랫폼의 전력 소비를 측정했습니다. 놀라운 점: 에너지 효율적인 칩셋 덕분에 Via 플랫폼은 Intel 플랫폼보다 전력을 덜 소비했습니다. 유휴 상태에서는 PC3500G 시스템이 49W를 소비한 반면, GA-GC230D는 59W를 소비했습니다. 그러나 부하가 증가함에 따라 Atom은 3W만 더 소비하기 시작했고 Via 플랫폼은 전력 소비를 10W 늘렸지만 여전히 Intel 수준에는 미치지 못했습니다. 모든 측정은 전기 콘센트에서 수행되었습니다. 즉, 결과는 전원 공급 장치 손실의 영향을 받았습니다(효율 80%).

Celeron M과 비교하기 위해 Dothan 코어 기반 프로세서를 탑재한 노트북을 선택했습니다. 두 구성의 하드웨어가 매우 다르고 결과를 비교하는 것이 올바르지 않기 때문에 PCMark 테스트를 수행하지 않았습니다. C7과 마찬가지로 Atom의 클럭을 Celeron M 레벨(이 경우 1.3GHz)로 낮췄습니다.

Cinebench R10과 같은 종합 테스트에서 Celeron이 동일한 주파수에서 약 2배 빠른 것을 확인할 수 있습니다. 어쨌든 "하이퍼스레딩" 기술은 Atom에 몇 가지 포인트를 추가했습니다.

테스트에서 알 수 있듯이 Atom은 동일한 주파수에서 C7과 Celeron M 사이에 있습니다. 두 프로세서가 모두 저렴한 PC(넷북), Atom에 가까운 주파수의 C7, 더 낮은 주파수의 Celeron M에 사용된다는 점을 고려하면 Atom 컴퓨터의 성능은 현대 시스템과 거의 동일할 것이라고 주장할 수 있습니다. 반면, 최신 노트북에서는 Celeron M이 1.6GHz와 1.86GHz의 고주파수에서 작동하므로 Atom에 비해 우월성이 눈에 띄게 나타납니다.

오버클러킹 및 3D

마지막으로 우리는 Atom 플랫폼과 관련이 없을 것 같은 두 가지 영역에서 테스트를 수행했지만 우리와 독자에게는 매우 흥미로웠습니다.

우리 마더보드에는 PCI Express 또는 AGP 슬롯이 없었기 때문에(그리고 PCI 그래픽 카드를 찾기가 점점 더 어려워지고 있기 때문에) 테스트를 GMA 950으로 제한했습니다. 비교를 위해 Pentium E와 동일한 칩셋을 기반으로 한 Gigabyte 마더보드를 사용했습니다. 1.6GHz의 2160 프로세서는 Atom과 동일합니다. 두 컴퓨터 모두 400MHz에서 동일한 GMA 950 통합 그래픽 코어를 사용하고 프로세서는 동일한 1.6GHz 주파수에서 실행됩니다. 두 컴퓨터 모두 하나의 DDR2-667 DIMM이 장착되어 있습니다.

보시다시피, 필터 없이 640 x 480에서 3DMark 06 성능은 매우 낮습니다. 또한 Pentium E는 Atom보다 훨씬 빠른 것으로 나타났습니다.

그러나 휴대용 PC에서는 Atom이 i945GSE 칩셋과 함께 사용되며 이 버전의 GMA 950은 133MHz에서만 작동한다는 점을 기억해야 합니다.

Gigabyte Mini-ITX 마더보드는 오버클러킹을 위한 몇 가지 옵션을 제공합니다. FSB 주파수만 변경할 수 있지만 100MHz에서 700MHz까지입니다. 우리 CPU 모델에서 승수는 12로 고정되어 있고 FSB 주파수는 133MHz입니다. 전압을 높이지 않고도 1.8GHz(12 x 150)에서 안정적인 작동을 달성할 수 있었고, 마더보드 BIOS에서 FSB 전압(버스의 경우 +0.3V)을 높여 1.86GHz(153MHz 버스)에서도 안정적인 작동을 달성할 수 있었습니다. 성능은 선형적으로 증가했으며 전력 소비도 1.6GHz와 1.8GHz에서 각각 62W에서 65W로 증가했습니다. 그리고 Atom을 1.86GHz로 오버클럭한 후 플랫폼의 전력 소비는 67W였습니다. 차이점은 버스 전압의 상승으로 설명할 수 있습니다. CPU뿐만 아니라 칩셋의 오버클럭으로 인해 전력 소비가 증가한다는 점을 기억해야 합니다.

왜 HD 테스트가 없나요?

HD 비디오 재생을 테스트하지 않은 이유는 무엇입니까? 첫 번째 이유는 Atom 프로세서가 이를 위해 설계되지 않았기 때문입니다. Intel은 Blu-ray 디스크 재생보다는 인터넷 탐색용으로 설계된 저가형 NetTop 컴퓨터를 목표로 삼고 있습니다. 그러나 재미로 HD-DVD를 보려고 했지만 Power DVD 플레이어는 비디오 디코딩의 일부를 담당할 수 있는 최신 비디오 카드 없이는 시작을 거부했습니다. 인터넷에서 다운로드한 HD 비디오를 재생해 보았지만 여기서도 실망했습니다. 결과는 사용된 플레이어 유형에 따라 영향을 받았으며 비디오 품질은 상용 HD 디스크와 일치하지 않았습니다. 멀티 메가비트/초 DivX 720p 스트림의 압축을 푸는 것과 36 메가비트/초 H.264 비디오의 압축을 푸는 것은 또 다른 문제입니다.

결론

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Atom 플랫폼에 대한 우리의 결론은 무엇입니까? 인상이 엇갈립니다. 프로세서 자체는 성공한 것으로 간주될 수 있습니다. 저렴하고 전력 소비가 거의 없으며 성능이 높지는 않지만 대상 시장(주로 인터넷 탐색을 위한 저렴한 PC)에 충분합니다. 게다가 "하이퍼스레딩" 지원도 좋습니다. 하지만 프로세서와 결합된 칩셋은 실망스럽습니다. 인텔은 두 가지 옵션만 제공하며 비판받을 수 있습니다. SCH Poulsbo는 효율적인 것처럼 보이지만 MID 방향(예: SATA 포트 없음)으로 인해 표준 PC에 설치하는 것은 거의 의미가 없으며 i945GC 및 i945GSE 칩셋은 PC에 적합하지만 단점도 있습니다. 작은 기능 세트, 3D 통합 그래픽 코어의 매우 낮은 성능(점점 더 많은 응용 프로그램이 이를 사용함), 칩셋은 프로세서 자체보다 훨씬 더 많은 에너지를 소비합니다.

Atom은 시험적인 시도라는 느낌이 듭니다. 한 관점에서는 성공하고 다른 관점에서는 실패합니다. 컴퓨터 제조업체와 일반 소비자가 Atom의 편을 들 것인가? 의심할 여지 없이 가격과 마케팅이라는 두 가지 이유가 있습니다. 이 플랫폼을 통해 매우 저렴한 가격으로 컴퓨터를 조립할 수 있으며, Atom은 이미 눈에 띄는 브랜드가 되었습니다. 가능한 구성에 대한 일반 구매자의 의견은 다음과 같습니다.

"900MHz(나쁨)에서 Celeron(나쁨)을 갖춘 450달러짜리 Eee PC 900(좋음)."

아니면 이렇게.

"1.6GHz(양호)에서 Atom 프로세서(양호)를 갖춘 450달러짜리 Eee PC 901(양호)."

즉, 실질적인 차이가 작더라도 Atom 프로세서가 대중에게 더 어필할 것입니다.

이 플랫폼은 정말 역설적인 것으로 판명되었습니다. 성공적인 프로세서(절대적인 성능이 낮더라도)와 칩셋은 그럴 가치가 없습니다. 전반적으로 이전 플랫폼 간에는 차이가 거의 없으므로 인텔이 미래에 더 잘 대비할 수 있는 새로운 칩셋을 내놓기를 바랍니다.

장점.

• Atom 230의 가격은 29달러입니다.
• 낮은 프로세서 전력 소비;
• "하이퍼스레딩"이 가장 좋은 면을 보여줍니다.

결함.

• 전반적인 성능이 약합니다.
• 나쁜 칩셋;
• 매우 낮은 3D 성능;
• 언밸런스 플랫폼.

Atom 프로세서 제품군의 개발로 Intel은 빠르게 발전하는 노트북 컴퓨터 및 모바일 인터넷 태블릿(MID - 모바일 인터넷 장치)용 구성 요소 시장에서 입지를 확대하고 있습니다. Atom 프로세서에는 어떤 유형이 있나요? 그들은 서로 어떻게 다르며 경쟁자는 무엇입니까? 사실 이것이 지금 우리가 이야기할 내용입니다.

선택된 프로세서 모델 원자초저가형 노트북 및 데스크탑에 사용하도록 설계되었습니다. 최적의 비용으로 매우 낮은 전력 소비와 작은 크기를 갖춘 이러한 컴퓨터는 비디오 및 사진 감상, 인터넷 통신, 이메일 작업, 웹 사이트 탐색 및 학습 과정에 사용할 수 있습니다. 이러한 장치를 기존 데스크톱 PC 및 랩톱과 구별하기 위해 넷탑.

Atom 프로세서 아키텍처

Intel Atom 프로세서 제품군은 IBM PC 호환 컴퓨터의 모든 프로세서에 사용되는 x86 아키텍처를 기반으로 합니다. 그러나 새로운 Intel 프로세서는 기존 시리즈의 추가 개발이 아닙니다. Atom 프로세서는 기술을 기반으로 설계되었습니다. RISC(영어: Reduced Instruction Set Command)는 기존 명령과 달리 실행 가능한 명령(명령어)의 축소된 집합을 사용합니다. CISC 프로세서(English Complex Instruction Set Command), 전체 명령 세트로 작업합니다.

기존 x86 아키텍처 내에서 제조 기술의 개선과 프로세서 내부 구조의 최적화를 통해 예산 수준의 시스템에서도 인상적인 수준의 성능을 달성할 수 있게 되었습니다. 프로세서를 개선하는 방향 중 하나는 내부 구조를 복잡하게 만들어 단일 명령 내에서 복잡한 작업을 수행할 수 있도록 하는 것입니다. 그러나 이러한 명령을 디코딩하려면 상당한 하드웨어 리소스가 필요하고 이를 처리하는 데 필요한 클록 사이클 수가 증가하며 에너지 소비도 증가합니다.

반면에 실행 가능한 코드의 이러한 명령은 자주 발견되지 않으며 모든 프로그램에서 발견되지는 않습니다. RISC 기술의 아이디어는 실행 주기가 짧은(이상적으로는 하나의 클록 주기) 제한된 명령 세트를 사용하는 데 기반을 두고 있습니다. 이러한 아키텍처의 하드웨어 구현을 통해 최소한의 시간 비용으로 프로그램 코드를 실행할 수 있으며, 이상적으로는 하나의 동기화 주기에 하나의 명령을 실행할 수 있습니다. 그 결과, 전력 소모가 줄어들고, 동작 주파수를 줄이고 프로세서 크기를 줄이는 것이 가능해진다.

동시에 CISC 프로세서용 프로그램과의 호환성도 유지됩니다. 프로세서 세트에서 누락된 명령은 이를 RISC 지원 명령으로 예비 소프트웨어 코딩한 후 실행됩니다. 실행 가능한 프로그램 코드에 복잡한 명령이 미미하게 존재한다는 점을 고려하면 이는 매우 정당합니다.

원자 특징

따라서 Atom 개발 이념의 기본은 감소된 명령어 세트를 사용하는 것입니다. 이를 통해 칩에 여러 레지스터 및 기타 노드 배치를 포기함으로써 사용되는 총 트랜지스터 수를 크게 줄일 수 있습니다. 전력 소모를 대폭 줄입니다. Atom 프로세서는 현재 BGA 및 FCBGA 소켓용 45나노미터 기술을 기반으로 제조된 Intel의 가장 작고 비용 효율적인 프로세서입니다. 그리고 회사 경영진에 따르면 내년에는 Intel Atom 프로세서가 32나노미터 공정 기술을 사용하여 생산된 최초의 칩이 될 것입니다.

Intel은 현재 두 가지 Atom 프로세서 시리즈를 생산하고 있습니다. 커널을 기반으로 한 첫 번째 것 실버손, Z(Z500-Z540 프로세서)라고 하며 인터넷 연결(MID)이 가능한 모바일 장치에 사용하도록 고안되었습니다. 다음 칩셋은 이러한 프로세서와 함께 사용하도록 개발되었습니다: UL11L, US15L, US15W.

핵심에 대한 두 번째 시리즈 다이아몬드빌경제적인 데스크톱 시스템(소위 Nettop) 및 초경제적인 예산 노트북(Netbook) 개발에 사용되는 Atom N270, Atom 230 및 Atom 330 모델이 포함됩니다. Atom 330 모델을 제외한 대부분의 프로세서는 여전히 단일 코어입니다.

표는 Intel Atom 프로세서의 주요 특징을 보여줍니다. 모든 Atom에는 56KB의 L1 캐시가 있으며 그 중 32KB는 명령 캐시에 할당되고 24KB는 데이터에 할당됩니다. 모든 Atom 프로세서는 32비트 코드를 실행하고 추가 명령 세트 MMX, SSE, SSE2, SSE3 및 SSSE3은 물론 두 개의 병렬 명령 스트림 실행을 허용하는 하이퍼스레딩 기술도 지원합니다.

모델 번호	주파수, MHz	FSB, MHz	L2 캐시, MB	TDP, 승
아톰 230	1600	533	512	4
아톰 330	1600	533	1 000	8
아톰 N270	1600	533	512	2,5
아톰 Z500	800	400	512	0,65
아톰 Z510	1100	400	512	2
아톰 Z520	1333	533	512	2
아톰 Z530	1600	533	512	2
아톰 Z540	1866	533	512	2,4

코어 프로세서 다이아몬드빌, 64비트이므로 32비트와 64비트 코드를 모두 지원합니다. 오늘날 가장 생산적인 Atom 330은 1.6GHz 주파수(FSB 주파수 533MHz)에서 작동하며 각 코어에는 512KB의 L2 캐시가 있습니다. 전력 소비를 줄이고 배터리 수명을 늘리기 위해 프로세서는 Enhanced Deeper Sleep 및 Enhanced Intel SpeedStep 기술을 사용합니다. 프로세서 활동이 없을 때 Enhanced Deeper Sleep을 사용하면 캐시 메모리에서 시스템 메모리로 데이터를 이동할 수 있습니다.

첨단 기술 향상된 인텔 스피드스텝프로세서 코어의 클럭 주파수 및 공급 전압의 여러 변수 값을 사용합니다. 이를 통해 전력 소비와 성능을 최적화할 수 있는 유연성을 얻을 수 있습니다. Atom 프로세서는 에너지 효율성이 매우 뛰어나 컴퓨터의 전체 전력 소비 대부분이 칩셋과 기타 주변 장치에서 발생합니다. 따라서 이러한 구성 요소의 전력 소비를 최적화하는 것이 Intel 개발자의 향후 과제입니다.

노트북용 전체 구성 요소 세트 개발과 관련된 플랫폼 접근 방식을 최초로 제공한 Intel은 Atom 프로세서에 대해 이 원칙을 고수합니다. 일련의 노트북 프로세서가 브랜드 내에서 홍보됩니다. 센트리노. 그리고 MID 및 기타 휴대용 장치 개발을 위한 현재 구성 요소 세트가 Menlow 플랫폼에 결합되어 있습니다.

아톰 경쟁사

현재 세 제조업체의 칩이 동시에 Atom 프로세서의 성공적인 경쟁자가 될 수 있습니다. 예산 및 에너지 효율적인 노트북 부문에서 프로세서는 가치 있는 경쟁자처럼 보입니다. 이사야한국회사에서 을 통해. 2008년 6월, 그래픽 프로세서로 유명한 제조사인 이 회사는 모바일 시스템용 프로세서인 모바일 시스템용 프로세서를 출시했습니다. 테그라. 프로세서는 PDA, 휴대폰, 게임 및 GPS 시스템에 사용하도록 고안되었으며 전력 소비량은 명시되어 있습니다. 테그라아톰보다 낮습니다.

Intel의 주요 경쟁자 - 이 회사는 프로세서 기반 모바일 플랫폼을 성공적으로 개발하고 있습니다. 정동석, 비용 효율적인 예산 노트북, 울트라 모바일 노트북 컴퓨터(UPMC)에 사용하도록 최적화되었습니다.

Atom에 대한 전망

내년 초에는 성능이 향상된 아톰 프로세서 라인이 등장할 예정이다. 경쟁사와의 경쟁에서 인텔의 위치는 무어스타운(Moorestown)이라는 새로운 모바일 플랫폼을 통해 더욱 강화되어야 하며, 이 플랫폼에서는 내년에 여러 가지 심각한 개선이 이루어진 차세대 프로세서가 등장할 것입니다. 프로세서에는 통합 그래픽 코어와 단일 채널 DDR2 메모리 컨트롤러가 있습니다. 이러한 칩을 기반으로 단일 칩 컴퓨터 시스템을 만드는 것이 가능합니다. SOC(eng. 시스템 온 칩).

여러 칩의 기능을 하나로 결합하면 전력 소비가 더욱 줄어들며 이는 Intel Atom 플랫폼의 동일한 매개변수보다 훨씬 적습니다.

80년대에 최초의 노트북이 등장했을 때 노트북은 개인용 컴퓨터와 거의 달랐습니다. 키보드, 마더보드, 화면 및 운반용 손잡이가 내장된 큰 상자였으며 항상 배터리도 없었습니다. 그리고 이것은 이해할 수 있는 일이었습니다. 시장에 존재하는 솔루션은 1와트도 필요하지 않았기 때문에 노트북용 특수 프로세서를 개발할 필요가 없었습니다. 90년대 말까지 프로세서에는 이미 냉각을 위해 최소한 라디에이터가 필요했지만 2000년대 초에 Intel은 에너지 소비를 줄인 노트북용 별도 프로세서를 생산해야 한다는 것을 깨달았습니다. 이것이 Intel Pentium M 라인이 나타난 방식입니다. 이러한 프로세서에는 20-25W의 열 패키지가 있어 랩톱에 설치하는 데 매우 적합합니다. 기본적으로 이러한 프로세서는 더 낮은 주파수로 대폭 재설계된 Intel Pentium III입니다.


그러나 몇 년 후 Microsoft가 Windows XP Tablet Edition을 출시했을 때 열 방출을 더욱 줄이는 것에 대한 의문이 제기되어 Intel Celeron ULV 라인이 탄생했습니다(모든 최신 Intel Core i ULV의 증조부). : 이 프로세서는 훨씬 더 단순화된 Pentium M을 나타냅니다. 후자가 1.5-2GHz의 주파수에서 작동하는 반면 Celeron 주파수는 종종 기가헤르츠 미만인 경우입니다! 원칙적으로 이것은 XP를 실행하기에 충분했지만(최소 233MHz 주파수의 프로세서가 필요함) 시스템은 매우 신중하게 작동했습니다.

2007년에 Intel은 Intel Atom의 "아버지"인 A100 및 A110 프로세서를 출시했습니다. 이 프로세서는 약 600-800MHz의 주파수를 갖춘 단일 코어 90nm Pentium M을 제거했습니다. 아마도 유일한 장점은 열 방출이 3W를 초과하지 않는다는 것, 즉 수동적으로 냉각될 수 있다는 것입니다. 그러나 성능도 수동적이었습니다. Celeron M보다 훨씬 나빴기 때문에 이러한 프로세서는 시장에서 인기를 얻지 못했습니다. Intel은 첫째로 프로세서를 새로운 프로세스 기술로 전환해야 할 때이고 둘째로 수동 냉각 시스템을 갖춘 솔루션을 만들기에는 아직 너무 이르다는 것을 깨달았으며 2008년에 Intel Atom을 출시했습니다.

인텔 아톰 본넬

Intel Atom의 1세대는 PowerVR의 통합 그래픽, 최대 1MB의 L2 캐시 및 DDR2 메모리 컨트롤러를 갖춘 45nm 프로세스 기술의 Pentium M 코어였습니다. 아마도 당시 대부분의 넷북에서 발견된 가장 인기 있는 프로세서는 Atom N450이었을 것입니다. 이는 약 1.5GHz 주파수의 단일 코어, 듀얼 스레드 프로세서, Intel GMA 3150이라는 통합 비디오 카드, 1-2GB RAM이 함께 제공됩니다. 열 방출은 6.5W를 초과하지 않았으므로 냉각을 위해 작은 냉각기가 필요했습니다.

물론 이러한 프로세서의 성능은 낮았습니다. 3Dmark 06에서 프로세서는 500점, 비디오 카드는 150점을 기록했습니다. 예를 들어 원래 Macbook Air 2008의 프로세서인 Intel Core 2 Duo T7500은 1900점을 기록했습니다. , 비디오 카드 GMA X3100, 430포인트. 결과적으로 이러한 프로세서가 장착된 넷북에서는 문서를 열고 인터넷 서핑을 할 수 있었지만 그 이상은 아닙니다. YouTube의 720p도 느리고 게임을 전혀 잊어버릴 수 있었습니다. 그럼에도 불구하고 이러한 프로세서가 탑재된 넷북은 매우 인기가 있었습니다. 첫째, 매우 작고 가벼웠으며(10-11", 1-1.2kg), 둘째, 저렴했습니다. 일반적으로 200-300달러를 넘지 않았습니다. 살았습니다 - 2010 년에는 드물었던 혼합 부하로 6 시간을 쉽게 달성했습니다. 결과적으로 이러한 장치는 인터넷 연결 기능이있는 이상적인 타자기 였기 때문에 학생과 학생들이 대량 구매했습니다.

인텔 아톰 솔트웰

시간이 흐르면서 32nm 공정 기술을 기반으로 한 프로세서가 등장하기 시작했고 Intel은 물론 Atom 라인을 업데이트하기로 결정했습니다. 가장 큰 문제는 DX 9 지원이 성급하게 망가진 약한 비디오 카드가 아니라 새로운 Windows 8의 정상적인 실행을 절대적으로 거부하고 최소 720p를 볼 수있는 능력이 부족한 프로세서에있었습니다. 2012년에는 이미 우스꽝스러워 보였습니다.


따라서 Intel은 Atom Z2xxx 라인을 강화하여 출시했습니다. Z2760은 대부분 Windows 태블릿과 넷북에 설치되었으므로 살펴보겠습니다. 이는 약 1.8GHz 주파수의 듀얼 코어, 4스레드 프로세서로, 32nm 프로세스 기술을 사용하여 구축되었으며 PowerVR과 동일한 그래픽(약간 수정되었지만), 1MB L2 및 최대 2GB LPDDR2를 지원합니다. 메모리. 프로세서 성능 측면에서 이는 이미 완전히 다른 수준이었습니다. 3Dmark 06에서는 이미 1000점을 얻었고 비디오 카드는 약 350점을 기록했습니다. 동시에 열 패키지는 2와트로 줄었습니다. 프로세서는 수동적으로 완벽하게 냉각되었습니다. 그 성능은 이미 시스템이 상당히 빠르게 작동할 만큼 충분했으며, 약간 개선된 그래픽(이제 1세대 Atom에서는 2개가 아닌 6개의 컴퓨팅 유닛을 가짐)을 통해 최소한 가장 간단한 사진도 찍을 수 있게 되었습니다. 포토샵에서 처리. 물론 720p와 일부 1080p 형식을 재생하는 데에는 문제가 없었습니다. 하지만 2010년부터 2012년까지 2년 동안 사용자 요청이 크게 늘었고, 768p 해상도만 처리할 수 있었던 Z2760은 2048x1536을 지원했던 아이패드 4에 비해 다소 퇴색됐기 때문에 인텔은 성장할 여지가 있었다.

인텔 아톰 실버몬트

2013년에 Intel은 마침내 22nm 프로세스 기술을 완전히 파악하여 여전히 관련성이 있는 Haswell을 출시하고 마침내 Atom으로 관심을 돌렸습니다. Z2760은 물론 견딜 수 있을 만큼 작동했지만 그 이상은 아니었고 교체가 필요했습니다. 그리고 인텔은 22nm 공정 기술인 Bay Trail을 기반으로 한 3세대 Atom을 출시했습니다.

Intel은 단순히 우수한 프로세서를 만들었다고 말해야 합니다. 첫째, 4개의 코어를 2-3W의 열 패키지에 "채울" 수 있었고, 두 번째로 프로세서가 DDR3과 함께 작동하는 방법을 배웠으며, 세 번째로 이제 완전한 프로세서가 장착되었습니다. -Ivy Bridge 세대의 본격적인 Intel HD 그래픽 이제 DX11, SSE 4 및 기타 최신 지침이 지원되므로 이론적으로 이러한 그래픽에서 거의 모든 최신 게임을 실행할 수 있습니다. 3Dmark 06의 최종 프로세서 성능은 1800점(2세대 Intel Core i ULV 수준)으로 그야말로 탁월한 결과였습니다. Windows 시작 및 실행 속도가 빠르고 4GB RAM으로 멀티태스킹에 문제가 없었습니다. . 이러한 하드웨어를 갖춘 태블릿은 1080p뿐만 아니라 1440p 비디오도 쉽게 처리할 수 있습니다. 비디오 카드의 결과는 더 나쁘지 않았습니다. 1900점: 예, 본격적인 HD 4000은 3Dmark 06에서 약 4000점을 얻었지만 약 1000MHz의 주파수를 가진 16개의 컴퓨팅 장치가 있으며 여기에는 4개만 있습니다. 약 600MHz의 주파수를 갖는다. 그럼에도 불구하고 Civilization 5는 이러한 일정에 따라 상당히 좋은 성능을 발휘했습니다. 축소된 모바일 Civilization과 비교하면 획기적인 것이었습니다. 다른 게임에도 동일하게 적용됩니다. 모바일 OS용으로 동일한 Dirt 3의 아날로그는 아직 없지만 이러한 Atom에서는 최소 설정으로 빠르게 실행되었습니다.

인텔 아톰 체리 트레일

3세대 출시 후 Intel은 긴장을 풀었고 이는 이해할 수 있습니다. Bay Trail은 태블릿 작업에 잘 대처했으며 미래를 위한 여지가 있었습니다. 그다지 좋지 않은 유일한 점은 그래픽이었습니다. 프로세서가 더 강력한 솔루션을 끌어낼 수 있었을 것입니다. 그리고 결국 그들은 Intel 그래픽에만 집중하여 2015년에 Z8xxx 라인 프로세서를 출시했습니다(Z4xxx라고 부르는 것이 논리적이지만 Intel에는 자체 논리가 있습니다).

아마도 새로운 라인의 가장 인기 있는 대표 제품인 Z8300을 살펴보겠습니다. 이 프로세서는 14nm 프로세스 기술을 기반으로 구축되었으며 주파수가 약 2GHz인 동일한 4개의 코어를 가지고 있지만 훨씬 더 나은 비디오 카드를 가지고 있습니다. 이제 첫째, 당시 새로운 Broadwell 세대의 통합 그래픽을 기반으로 합니다. 둘째, 약 500MHz의 주파수를 갖는 컴퓨팅 장치가 12개(이 프로세서에서와 ​​같이) 또는 16개(Z8700에서와 같이) 있습니다. 그래픽 증가는 3-4배가 되어야 하는 것처럼 보이지만 실제로는 모든 것이 열 패키지로 귀결되었습니다. 원칙적으로 Bay Trail 2-3W이면 충분했지만 전체 그래픽 작동에는 최소 2-3배 더 많았습니다. 필요했습니다. 따라서 결국 비디오 카드는 30~50%만 더 강력해진 반면 프로세서는 일반적으로 동일한 수준을 유지했습니다. 따라서 Z3740에서 Z8300으로 태블릿을 변경할 때 특별한 포인트는 없습니다. 시스템은 동일하게 작동하고 프로그램도 동시에 시작됩니다. 유일한 증가는 게임에서 관찰되지만 일반적으로 게임이 Bay Trail에서 실행되지 않으면 Cherry에서 플레이할 수 없을 가능성이 높습니다.

Intel Atom 라인의 추가 개발

현재 Core i와 같은 Intel Atom 라인은 완전히 디버깅되었으며 Intel은 이를 "세대당 +5-10%" 스타일로 업데이트할 예정이며 원칙적으로 더 이상 필요한 것은 없습니다. Atom을 고성능 장치로 사용하는 태블릿이며 직접적인 책임을 잘 처리합니다. 인터넷 서핑과 영화 감상만 필요한 사람들을 위해 프로세서는 1.5배, 그래픽은 3~4배 더 강력한 Core M 라인이 있습니다. 글쎄, 휴대용 하이 엔드가 필요한 사람들은 대부분의 사용자 작업에 충분한 기능을 갖춘 Core i ULV 프로세서 라인을 살펴 보는 것이 합리적입니다.

다양한 계산을 수행할 수 있는 모든 최신 장치에는 프로세서가 장착되어 있습니다. 시장에 출시된 제품의 범위가 너무 커서 훈련받지 않은 사용자가 다양한 성능 특성, 소켓 및 추가 지침 중에서 길을 잃기 쉽습니다. 할당된 작업을 신속하게 처리하고 동시에 길고 안정적인 작동을 보장할 수 있는 신뢰할 수 있는 프로세서를 어떻게 선택할 수 있습니까? 이 문서는 Intel Atom CPU N450에 관한 것입니다.

프로세서

영어 IT분야에는 중앙처리장치를 의미하는 CPU라는 정의가 있습니다. 기계 명령 실행을 담당하며 개인용 컴퓨터에서 가장 중요한 부분입니다. 시스템 전체의 성능은 프로세서의 성능에 따라 달라집니다.

프로세서의 주요 특징은 다음과 같습니다.

• 클럭 주파수;
• 성능;
• 에너지 소비;
• 기술 프로세스 유형;
• 건축학.

• 클록 주파수는 프로세서가 하나의 클록 사이클에서 수행할 수 있는 작업 수를 나타냅니다. 이 매개변수는 이러한 유형의 컴퓨팅 장치를 설명할 때 가장 자주 사용됩니다.
• 성능 매개변수는 논란의 여지가 많으며 때로는 모든 제품 기능의 총체를 반영할 수도 있고 때로는 플롭/초로 표현되는 특정 값을 표시할 수도 있습니다.
• 에너지 소비는 주요 매개변수 중 하나입니다. 다른 누구보다도 업무 자율성에 영향을 미치는 사람은 바로 그 사람입니다. 노트북이나 넷북이 소비하는 에너지가 적을수록 작동 시간은 길어집니다. 그리고 이는 프로세서의 성능에 직접적으로 좌우됩니다.
• 기술 프로세스. 성능에 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 그러나 이는 프로세서 제조 방법을 반영합니다. 이것만 보아도 얼마나 오래 전에 만들어졌는지 짐작할 수 있다. 실제로 더 작은 면적에 더 많은 전자부품을 배치할 수 있음을 보여준다.
• 프로세서 아키텍처. 개인용 컴퓨터의 경우 주로 32비트와 64비트의 두 가지 유형이 사용됩니다. 낮은 값에서 큰 값으로 이동할 때 큰 증가를 기대해서는 안 됩니다. 데이터베이스나 모델링 도구로 작업할 때만 실제로 뭔가를 알아차릴 수 있습니다.

아톰 프로세서 라인

Intel의 Atom 프로세서 제품군은 에너지 효율적으로 설계되었습니다. 이 모델은 에너지 비용이 매우 중요한 휴대용 장치를 목표로 합니다. 눈에 띄는 예는 최신형 넷북입니다. 휴대가 간편하고 화면 크기가 작으며 에너지 효율성이 최적화된 시스템을 갖추고 있습니다. 타이핑이나 인터넷 서핑과 같은 간단한 작업에 사용할 수 있습니다.

인텔은 2012년부터 단일 칩 시스템을 사용해 '아톰'을 생산하기 시작했습니다. 즉, 이제 메모리 컨트롤러와 그래픽 어댑터가 동일한 칩에 위치합니다. 이로 인해 개별 구성 요소의 설치 비용이 크게 절감되었습니다. 결과적으로 최종 제품이 더 저렴해졌습니다.

Atom N450 프로세서: 간략한 검토

이 CPU는 N450 시리즈의 후속 제품으로 2010년에 출시되었습니다. DDR2 컨트롤러와 내장 GMA 3150 비디오 카드는 하나의 칩에 위치하며 그 성능은 넷탑과 넷북에서 최적의 컴퓨팅 활동을 수행하기에 충분합니다. 기존 GPU는 일반 형식의 비디오 시청, 웹 페이지 방문 및 사무 작업에 잘 대처합니다. 그러나 HD를 사용하면 그래픽을 편집하고 여러 프로그램을 동시에 실행하는 데 어려움이 발생할 수 있습니다. N450 장치의 중요한 장점 중 하나는 전력 소비가 매우 낮다는 것입니다.

Atom N450의 특징

프로세서의 내부 코드명은 PineView입니다. 이 기술에는 1.66GHz 주파수의 단일 코어를 사용하는 것이 포함됩니다. 그러나 이는 작업을 두 개의 스레드로 분배할 때 발생합니다. Atom N450에는 512KB의 두 번째 수준 캐시가 있습니다. 예상 전력 소비는 5.5W를 초과하지 않습니다.

휴대용 장치에서는 그다지 필요하지 않지만 프로세서는 Turbo Boost 기술을 자랑할 수 없습니다. VT-x와 같은 가상화 작업 기능도 없습니다. 하이퍼스레딩 기술은 위에서 언급한 것처럼 커널이 두 개의 스레드로 작동할 수 있도록 지원합니다. 이는 매년 그 수가 증가하고 있는 멀티스레딩에 최적화된 애플리케이션과 관련이 있습니다. 64비트 아키텍처 구현으로 인해 4GB보다 큰 메모리 볼륨을 지원할 수 있습니다. 생산에 사용되는 기술 프로세스는 45Nm입니다.

가장 가까운 유사품과의 테스트 및 비교

가장 가까운 관계와 특성은 이전 제품인 Atom N270으로 간주될 수 있습니다. 동일한 주파수에서 Atom N450은 수익성이 더 높지만 동시에 더 비싸고 두 배의 에너지를 소비합니다. 그러나 테스트에 따르면 이 장치는 와트 대비 성능 비율이 훨씬 더 높습니다.

흥미롭게도 2개의 코어를 사용하는 N2600과 성능을 비교해 보면 Atom N450이 상당한 손실을 보였다. N2600은 32Nm 기술을 사용하여 제조되므로 칩에 더 많은 트랜지스터를 배치할 수 있습니다. 게다가 총 4개의 스레드를 갖고 있으며, 2단계 캐시는 아톰 CPU N450보다 2배 크다. 그러나 테스트는 테스트이며 명시된 특성과는 별개로 실제 상황을 반영합니다.

AMD 제품과의 비교

AMD와 Intel은 사용자 충성도를 위해 끊임없이 보이지 않는 전쟁을 벌이고 있습니다. 이는 생산적인 제품 생산을 위한 경쟁으로 표현됩니다. 정신적으로 가장 가까운 것은 AMD C60, C50 및 A4 1200의 프로세서입니다.

AMD C60

C60에는 N450 프로세서와 달리 두 개의 코어가 있습니다. 메모리 컨트롤러는 1066의 주파수에서 작동할 수 있으며 DDR3 유형입니다. L2 캐시 수준은 두 배 높습니다. 동시에 터보 모드에서는 주파수가 1000MHz에서 1333MHz로 약간 낮아집니다. 동시에 Atom N450은 1.66입니다.

결과적으로 Atom N450을 오버클럭할 때 얻을 수 있는 잠재 주파수는 C60보다 높아 1.9GHz가 될 수 있습니다. 데이터 읽기 속도 측면에서 Atom은 AMD의 38550 대 25700MB/s보다 열등합니다. N450은 또한 가상화를 지원할 수 없지만 경쟁업체는 가상화를 훌륭하게 수행합니다. C60 기술 프로세스는 5NM 더 작고 더 발전되었습니다. 결과적으로 Atom N450은 대부분의 테스트에서 최악의 결과를 보여주고 있다.

AMD C50

C50은 또한 형제와 동일한 메모리 컨트롤러를 갖춘 듀얼 코어 프로세서입니다. 주파수는 N450보다 0.6GHz 낮습니다. 동시에 전체적인 와트당 성능도 더 높아졌습니다. C50에는 2MB의 L2 캐시가 있는 반면 450에는 512KB만 있습니다. 이를 통해 자주 사용하는 데이터에 대한 액세스 속도가 크게 향상됩니다. 그건 그렇고, 450은 전송 속도도 25700MB/s 대신 32500으로 떨어집니다. 이 모델에서는 가상화를 다시 사용할 수 있습니다. 일반적으로 Atom N450은 여기서도 약간 잃습니다.

AMD A4 1200

이 프로세서는 1GHz의 공칭 주파수가 그대로 유지되므로 오버클러킹에 특별한 관심이 없습니다. Atom N450은 이에 대한 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 이것이 A4에 비해 450의 장점이 끝나는 곳입니다.

A4 1200에는 두 개의 코어가 있다는 사실부터 시작하는 것이 좋습니다. 각각은 듀얼 스레드 모드에서 작동할 수 있습니다. 두 번째 수준 캐시 메모리의 크기는 더 높고 1MB입니다. 최대 전력 소비는 4W이고 450은 5.5W입니다. 메모리 컨트롤러는 DDR3입니다. 이는 이 모델이 기술적으로 더욱 발전했으며 1066MHz의 주파수에서 작동할 수 있음을 의미합니다. 또한 1200의 생산 공정은 1.5배 더 적습니다. 이 비교에서 AMD A4 1200은 대중적인 계산 테스트를 통해 확인된 것처럼 가장 선호되는 제품입니다.

 

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