За последний год во вселенной процессоров Intel Atom произошел ряд буквально галактических катаклизмов, как разрушительного, так и созидательного порядка. В их результате она была, можно сказать, полностью перестроена. В этом посте мы вспомним историю Intel Atom, поговорим о последних событиях, с ними связанными, а в заключении познакомимся с новыми моделями из этого семейства, похожими скорее на Intel Xeon.
Intel Atom были задуманы компанией Intel как бюджетное решение с минимальным энергопотреблением для различного рода мобильных устройств. Первый Atom появился в 2008 году, он был выполнен по технологии 45 нм, со временем техпроцесс сократился до 14 нм. Успех процессоров Atom сильно отличался в зависимости от области их применения. Так, некоторая их часть определенно появилась в нужное время и получила широкое распространение в новомодных тогда «нетбуках» («ноутбуках для работы в сети»). Работали такие нетбуки по сравнению с ноутбуками на процессорах Core небыстро, зато были дешевы, компактны, не имели кулера (и сопутствующих ему проблем), и хорошо продавались. Вспомним хотя бы суперпопулярный ASUS Eee PC 901 , и отметим, что нетбуки выпускали такие солидные производители как HP, Lenovo, Dell и Sony.
ASUS Eee PC 901
Гораздо менее успешно сложилась судьба Intel Atom как x86-конкурента ARM-процессоров для смартфонов и планшетов. Хотя и тут есть очень заметный результат - выход в 2015 году Microsoft Surface 3 с процессором Intel Atom x7-Z8700.
Надо отметить, что сделано Intel в этом ключевом направлении было очень много - мобильные Атомы последнего поколения, появившегося в 2013-2014 году, по производительности далеко ушли от своих первых прародителей, а по возможностям приблизились к Intel Core: в них было полностью обновлено графическое ядро - Intel HD Graphics, микроархитектура изменена на неупорядоченное (out of order) исполнение, добавлены векторные инструкции SSE4. Тем не менее, интерес к Атомам со стороны производителей был умеренным: несмотря на приличные показатели энергоэффективности (что констатировали весьма уважаемые ресурсы), эксплуатационные преимущества не были столь весомыми, чтобы затевать масштабную движуху по смене платформы. Не последнюю роль тут сыграл и финансовый вопрос: Intel Atom были все-таки дороже своих ARM-соперников.
К 2013 году было анонсировано около десятка моделей смартфонов на Atom , часть из которых так и не вышла в серию. В нашей стране продавался брендированный Мегафоном смартфон Orange San Diego под маркой Mint .
Мегафон Mint
Intel активно продвигала платформу Android x86 среди разработчиков: создавала средства разработки, публиковала обучающие материалы, проводила мероприятия. Более того, был создан уникальный бинарный транслятор, работавший на всех мобильных устройствах c Android на базе Atom, и на лету переводивший ARM код в x86 инструкции почти без потери производительности.
Однако, как уже было сказано выше, устройств на основе Atom было выпущено немного (по сравнению с количеством ARM-устройств на рынке), что приводило к порочному кругу - независимые разработчики не спешили выпускать новые эксклюзивные x86 приложения для данных малочисленных устройств, а производители устройств, в свою очередь, не спешили выпускать новые модели из за отсутствия уникальных приложений. Кроме того, не сработало теоретическое конкуретное преимущество Atom - возможность запуска десктопных приложений на мобильных устройствах одной архитектуры. Во-первых, портировать приложения все равно приходилось просто из за несовпадения настольных и мобильных ОС (Windows или MacOS -> Android) и форм-факторов, причем, обычно это оказывалось даже труднее, чем возможный переход от x86 к ARM; а во-вторых, за время безраздельного господства ARM на мобильном рынке, все компании, желавшие создать мобильные версии своих настольных продуктов, уже сделали это для ARM-устройств, так что появление x86 только добавило им хлопот - необходимость создавать и поддерживать версии приложения для разных CPU.
Как бы то ни было, при глобальной реорганизации 2016 года направление Atom для мобильных устройств было срублено под корень.
Однако труд создателей процессоров даром не пропал. В Intel появилось новое направление, которое постепенно стало одним из ключевых: «интернет вещей». Именно совокупность компонентов «интернета вещей» является оптимальным потребителем процессоров семейства Atom с их низким энергопотреблением и широким диапазоном характеристик. Так мы незаметно приблизились к нашему времени.
К настоящему моменту Intel выпустил огромное количество моделей Intel Atom, однако актуальных из них не так и много. Это прежде всего свежеанонсированная серия Е3900 (ее сравнительную таблицу вы видите выше). Серия призвана закрыть потребность в высокопроизводительных хабах «интернета вещей» (запросы поскромнее призваны удовлетворять платформы Intel Galileo, Edison и Curie).
Однако это еще не предел «прокачки» Атома. Тут мы подходим к новому анонсу. На смену «серверной» линейки Atom C2000 образца далекого 2013 года приходит серия С3000 , которая призвана поднять производительность Intel Atom на новую высоту. Флагманом серии станет 16-ядерная модель - столько ядер в Atom еще не было никогда. При этом все «фирменные» особенности - энергоэффективность и доступная для серверных моделей цена - остаются неизменными. Пока что доступна информация об одном из младших моделей серии - процессоре C3338 . Анонсы остальных ждем во втором полугодии 2017 года.
Процессоры Intel Atom построены на совершенной новой архитектуре, они отличаются низким энергопотреблением и подойдут как для мобильных интернет-устройств (MID), так и для недорогих ПК. Из преимуществ отметим поддержку x86, что позволяет запускать широкий набор доступных программ. В нашей статье мы сравним производительность платформы Atom 230 с конкурирующими решениями от AMD, Intel и Via.
Введение
Уже несколько месяцев на слуху находится новый процессор Intel, предназначенный для MID (Mobile Internet Devices, мобильные интернет-устройства) и призванный конкурировать с процессорами ARM. Изначально известные под названиями "Silverthorne" и "Diamondville", новые процессоры был названы "Atom". И сюрпризов у них немало.
Интересный выбор
Процессоры Atom удивительны хотя бы тем, что в них современные функции (EM64T, SSSE3 и т.д.) интегрированы в старую архитектуру. Atom - первый процессор x86 с очередным выполнением команд после Pentium. При разработке процессора Intel тщательно следила за энергопотреблением и стоимостью производства, пусть даже за счёт снижения производительности. Поэтому от Atom не стоит ожидать новых конкурентов Core 2 Duo. Но что предлагают процессоры Atom на самом деле? Давайте посмотрим.
Intel и снижение энергопотребления
Энергопотребление и интеграция процессора в портативное или встроенное устройство всегда вызывали проблемы у Intel, и это уже не первый раз, когда компания предлагает процессоры для данной сферы. Но Atom радикально отличается от предыдущих попыток тем, что основан на новой архитектуре, специально предназначенной для минимизации энергопотребления.
Краткая история
До Pentium M
Ещё во времена 80386 Intel предлагала версии с пониженным энергопотреблением, нацеленные на мобильную сферу. У 80386EX, например, некоторые функции чипсета были интегрированы в процессор, система потребляла существенно меньше энергии, чем стандартные 386. Затем появились версии 486, Pentium и Pentium II (Dixon, с 256 кбайт встроенного кэша) с пониженным энергопотреблением. Но, в любом случае, они использовали схожую, если не идентичную, архитектуру со своими настольными "собратьями". На практике процессоры работали эффективно, но различия между стандартной версией CPU и процессором для мобильных ПК были невелики.
Pentium M
Выпущенный в 2003 году, процессор Pentium M стал революцией в том плане, что использовал отличную от Pentium 4 архитектуру и потреблял существенно меньше энергии, вместе с тем обеспечивая высокую производительность. Да, процессор можно было назвать производной от Pentium III, с теми же недостатками, но последующие улучшения Pentium M, которые привели к процессорам Core 2, только увеличивали энергопотребление. Intel попыталась выпустить маломощные процессоры (A1x0, например), но они представляли собой варианты Pentium M со сниженными частотами.
Atom всё изменил
Процессор Atom построен на другой архитектуре, он изначально был разработан для минимизации энергопотребления, поэтому дизайн процессора полностью новый. Это не адаптация старой архитектуры. Сегодня Intel может предложить процессоры, которые потребляют очень мало энергии: high-end версии Atom потребляют меньше энергии, чем обычно медленные ULV-версии процессоров стандартных архитектур.
Atom Z500 и SCH (Poulsbo)
Первое поколение процессоров Atom, ранее известных как "Silverthorne", получило модельные номера Z5x0. Процессоры Atom Z500 нацелены на MID (знаменитые Mobile Internet Devices, мобильные интернет-устройства) и работают в паре с новым чипсетом Poulsbo SCH (System Controller Hub).
Конкурент процессорам ARM?
Поскольку ориентация объявлена на MID, то конкурент Intel очевиден - процессоры ARM. Это очень популярная архитектура (её использует подавляющее большинство телефонов, КПК и GPS-навигаторов), поддерживаемая процессорами многих производителей (ARM лицензирует набор инструкций), она даёт хорошую производительность при весьма низком энергопотреблении. В портативной сфере, за исключением некоторых редких устройств на архитектуре MIPS (карманная игровая приставка PSP, например), процессоры ARM составляют большинство. Intel, что интересно, тоже производила процессоры ARM для различных устройств (XScale, затем подразделение было продано Marvell), да и сегодня предлагает такие продукты, как, например, процессоры для RAID-контроллеров (тот же IOP333). На практике переход с архитектуры ARM на x86 проблем не составляет - Linux поддерживает обе, как и Windows CE (используется во многих GPS-навигаторах) и Windows Mobile (по крайней мере, старые версии). Кроме того, на x86 могут работать самые последние версии Windows, да и архитектура выигрывает от более широкой программной (и технической) поддержки по сравнению с процессорами ARM.
Процессоры Z500
Перед тем, как мы перейдём к анализу архитектуры Atom, давайте взглянем на линейку Z500. Эти процессоры крохотные, размер упаковки составляет всего 13 x 14 мм. Процессоры состоят, примерно, из 47 млн. транзисторов (более, чем в оригинальном Pentium 4), снабжены 56 кбайт кэша L1 (24 кбайт для данных и 32 кбайт для инструкций), а также 512-кбайт кэшем L2. Процессоры работают на стандартной шине Intel, которая знакома нам ещё по процессорам Pentium 4. Частота шины составляет 400 МГц (QDR) или 533 МГц (QDR). Есть также поддержка инструкций SIMD, от MMX до SSSE3, EIST и Hyper-Threading (вернулся!). Обратите внимание, что последняя функция доступна только на некоторых моделях (с 533-МГц (QDR) шиной).
Poulsbo, чипсет для Atom
Чип SCH (System Controller Hub) является "одночиповым чипсетом", то есть сочетает на одном кристалле северный и южный мосты. Чипсет предназначен для процессоров Atom, причём, только он совместим с такими новыми функциями, как использование шины в режиме CMOS (мы поговорим об этом чуть позже). SCH функционально насыщенный - он содержит встроенное графическое ядро GMA (на основе архитектуры PowerVR), звук HD Audio (упрощённый, с поддержкой всего двух каналов), контроллер PATA (Ultra DMA 5, 100 Мбайт/с), а также поддерживает две линии PCI Express (для карты Wi-Fi, например). Есть три контроллера SDIO/MMC и поддержка восьми портов USB с возможностью использовать один в клиентском режиме. Выбор интерфейса PATA вполне логичен: контроллеры флэш-карт памяти обычно используют этот формат, например, Compact Flash. Три контроллера SD могут показаться странным выбором, но некоторая память использует именно такой интерфейс (OneNAND, например). Контроллер DDR2 в чипе SCH поддерживает память с напряжением 1,5 В вместо 1,8 В по спецификациям JEDEC. Эта небольшая деталь тоже помогает снизить энергопотребление.
Графический контроллер Poulsbo
Для графики мы получили новый контроллер GMA 500. Он использует унифицированную архитектуру и поддерживает шейдеры 3.0+. Что интересно, графический контроллер обладает аппаратной поддержкой для декодирования форматов H.264, MPEG2, MPEG4, VC1 и WMV9. Частота GMA 500 составляет 200 или 100 МГц, в зависимости от версии чипсета, поддерживается и DirectX 10 (вряд ли это важно, но упомянуть стоит), хотя драйверы поддерживают только DirectX 9. Обратите внимание, что графическое ядро происхождения не Intel. В отличие от других GMA, оно построено на технологии PowerVR.
Интересный TDP
У процессоров Atom Z500 тепловой пакет (TDP) меняется от 0,85 Вт (для 800-МГц версии без Hyper-Threading) до 2,64 Вт (для 1,86-ГГц модели с поддержкой "Hyper-Threading"). SCH потребляет примерно 2,3 Вт в самой совершенной версии, что даёт для связки SCH + CPU меньше 5 Вт. Если сравнивать с существующими решениями, прогресс очевиден: Via Nano, например, заявлен на 25 Вт для 1,8-ГГц версии, а Celeron-M ULV - 5 Вт на 900 МГц.
Atom N200 и i945
Для Atom, нацеленных на стандартные компьютеры, Intel предлагает другую линейку (Diamondville). Процессоры Atom линеек N200 и 200 как раз нацелены на стандартные компьютеры, но больше, конечно, на дешёвые портативные ПК, такие, как Eee PC и конкурирующие решения.
Процессоры Atom N200 аналогичны Atom Z500, единственным отличием является поддержка 64-битных расширений EMT64, которая присутствует в N200 и 200, а также отсутствие поддержки EIST. Таким образом, процессоры Atom 200 не могут изменять частоту "на лету". Цены весьма привлекательные: Atom N270, с частотой 1,6 ГГц (шина 533 МГц) и 2-Вт TDP стоит всего $44. А версия 230, с 4-Вт TDP, обойдётся всего в $29 (на той же частоте).
Чипсет-ветеран: i945
Основная проблема процессора Atom N200 связана с чипсетом: Intel предлагает только варианты i945. Этот чипсет, мало того что устарел (он выпущен в 2005 году), отличается крупным недостатком: он потребляет немало энергии (22 Вт в версии GC). Чипсет i945 поддерживает современные технологии: SATA (2), PCI-Express (1 линия через ICH7), HD Audio и т.д. Вполне понятно, что он работает с памятью DDR2 (два канала) и использует встроенное графическое ядро GMA 950. Как вы можете догадаться, использовать старый чипсет (от платформы Napa) с TDP, который в 10 раз превышает тепловой пакет процессора, идея не лучшая. Но ничего более интересного пока не предложено. Портативные ПК используют чипсет i945GSE, который потребляет всего 5,5 Вт (4 Вт северный мост и 1,5 Вт южный мост). Понятно, что его производительность далеко не такая же - особенно в 3D-графике, поскольку Intel снизила частоту GMA (с 400 до 133 МГц).
GMA 950
Теперь позвольте сказать пару слов по поводу GMA 950, интегрированного графического ядра в чипсете Intel i945. Оно обладает поддержкой DirectX 9 и способно работать с интерфейсом Aero, а также широко распространено в ноутбуках с процессором Core Duo. Производительность слабая, аппаратной поддержки декодирования HD-форматов нет. Более того, графическое ядро очень чувствительно к пропускной способности памяти, а драйверы не оптимизированы. Наконец, Intel использует для графического ядра несколько частот - от 400 МГц для версии i945G (настольные ПК), до 250 МГц для ноутбуков и 166 МГц для ультрапортативных моделей (с пропорциональной потерей производительности). Версия, используемая процессорами Atom (i945GSE), ограничена 133 МГц, хотя у чипсета i945GC графическое ядро работает на 400 МГц.
Архитектура Atom: очередное исполнение и "Hyper-Threading"
Процессоры Atom используют новую архитектуру, хотя и со старыми технологиями. Это первый процессор x86 от Intel с очередным (вместо внеочередного, out of order execution) выполнением команд со времён Pentium, который появился ещё в 1993 году. Все другие процессоры Intel, начиная с P6, используют внеочередное выполнение.
Очередное выполнение
Чтобы не вдаваться в детали, представьте процессор как устройство, которое получает инструкции друг за другом и размещает их на конвейере. В очередной архитектуре инструкции выполняются в том порядке, в котором они поступили. А во внеочередной архитектуре порядок инструкций, выдаваемых на конвейер, можно менять, чтобы они выполнялись максимально эффективно. Преимущество внеочередной архитектуры в том, что можно снизить число ожиданий. Например, если у вас есть инструкция простого вычисления, инструкция обращения к памяти и ещё одна инструкция простого вычисления, то в очередной архитектуре они будут выполнены друг за другом, а во внеочередной архитектуре процессор может выполнить два расчёта параллельно с длительным доступом к памяти, что экономит время. Но весьма удивительно то, что обычно очередная архитектура отличается коротким конвейером, а у Atom она насчитывает 16 ступеней, что в ряде случаев приводит к недостаткам.
"Hyper-Threading"
Технология "Hyper-Threading" появилась ещё с процессором Pentium 4. Она позволяет выполнять два потока одновременно, оптимизируя загрузку конвейера. Конечно, это не так эффективно, как два физических ядра, но технология заставляет ОС считать, что процессор может обрабатывать два потока одновременно, и это может повысить производительность компьютера. На процессоре Atom с длинным конвейером и старой очередной архитектурой "Hyper-Threading" работает весьма эффективно, технология позволяет существенно повысить производительность без ощутимого влияния на TDP. Intel заявляет о повышении энергопотребления всего на 10%.
Вычислительное ядро
Во всём остальном Atom оснащён двумя ALU (блоки выполнения целочисленных вычислений) и двумя FPU (блоки выполнения вычислений с числами с плавающей запятой). Первый блок ALU выполняет операции сдвига, а второй - переходов. Все операции умножения и сложения, даже с целыми числами, выполняются на блоках FPU. Первый блок FPU очень простой и ограничен операциями сложения, а второй отвечает за операции SIMD и умножения/деления. Для 128-битных расчётов первая ветка используется в паре со второй (обе ветки 64-битные).
Intel оптимизировала базовые инструкции
Если вы посмотрите на число тактов, которые требуются для выполнения инструкции, то обнаружите кое-что интересное. Некоторые инструкции быстрые, другие - (очень) медленные. Инструкции "mov" или "add", например, выполняются за один такт, как и на Core 2 Duo, а инструкции умножения (imul) занимают пять тактов в отличие от всего трёх у микроархитектуры Core. Что ещё хуже, 32-битное деление с плавающей запятой, например, занимает 31 такт по сравнению со всего 17 (или почти половиной) у Core 2 Duo. На практике - и Intel это подтверждает - Atom оптимизирован для быстрого выполнения основных инструкций, то есть процессор резко снижает производительность на сложных инструкциях. Это можно проверить, просто запустив Everest (для примера), у которого есть инструмент для измерения времени выполнения инструкций.
Кэш и FSB
Intel выбрала весьма необычную организацию Atom, но без ущерба производительности, что немаловажно для процессора с очередной архитектурой.
24 + 32 кбайт: асимметричный кэш
Кэш первого уровня Atom составляет 56 кбайт: 24 кбайт для данных и 32 кбайт для инструкций. Подобная асимметрия, весьма удивительная для Intel, является следствием структуры кэша. Intel использует восемь транзисторов для хранения одного бита в отличие от шести транзисторов в стандартном кэше. Данная технология позволяет снизить напряжение, прилагаемое к кэшу для сохранения информации. Похоже, подобный переход на ячейки с восемью транзисторами был сделан в самом конце, когда дизайн процессора уже был близок к завершению, поэтому для того, чтобы уместить кэш в прежние границы, его размер был уменьшен - это и объясняет 24 кбайт для данных.
Кэш L2 512 кбайт, уменьшаемый
Ёмкость кэша L2 составляет 512 кбайт, он работает на той же частоте, что и процессор. Кэш 8-way классический и довольно близок по производительности к тому, что использовался в Core 2 Duo (его задержка составляет 16 тактов по сравнению с 14 у Core 2). Одна из новых функций заключается в том, что части кэша могут автоматически отключаться, если программе не требуется много кэш-памяти. На практике кэш переходит из режима 8-way в 2-way, то есть с доступного объёма 512 до 128 кбайт. Подобная техника позволяет сэкономить ещё несколько драгоценных милливатт.
FSB: два режима работы
Процессор Atom использует ту же шину FSB, что и другие процессоры Intel со времён Pentium 4. Она работает в режиме с учетверённой передачей данных (Quad Pumped, QDR) и сигнальной технологией GTL. Интересно: Atom использует другую сигнальную технологию - режим CMOS. GTL работает эффективно (шина может достигать частоты 1 600 МГц QDR), но потребляет немало энергии, а CMOS позволяет снизить напряжение шины. Технически GTL использует резисторы для улучшения качества сигнала, но они вряд ли так необходимы, за исключением высоких частот. С процессором Atom и шиной, ограниченной 533 МГц (QDR), можно перейти в режим CMOS - резисторы будут отключены, а напряжение шины снизится в два раза. На данный момент только чипсет SCH поддерживает режим CMOS у FSB.
Энергопотребление: тесты и теория
Энергопотребление для данной платформы Intel критически важно, поэтому было сделано много шагов в сторону его снижения. Кроме чипсета, который потребляет много энергии по сравнению с процессором, сам Atom обзавёлся многими интересными функциями.
Шина и кэш
Как мы уже говорили, Intel немало поработала над шиной и кэшем. Был разработан другой режим для шины (CMOS), а кэш может автоматически отключать свои участки в зависимости от нагрузки. Подобные функции позволяют снизить энергопотребление, как и очередная архитектура и ячейки 8T SRAM кэша L1.
Состояние "C6"
Помимо снижения напряжения процессора до 1,05 В, у Atom появился новый режим ожидания "C6". Напомним, что режимы "C" (от 0 до 6) являются состояниями с низким энергопотреблением, и чем больше цифра, тем меньше энергии потребляет CPU. В режиме "C6" весь процессор практически полностью выключен. Остаётся активной только кэш-память объёмом несколько килобайт (10,5), чтобы сохранять состояние регистров. В данном режиме кэш L2 опустошается и отключается, напряжение питания падает всего до 0,3 В, и только небольшая часть процессора остаётся активной, чтобы обеспечить пробуждение. Процессор переходит в режиме "C6" примерно за 100 микросекунд, то есть быстро. На практике, как заявляет Intel, режим "C6" активен на протяжении 90% всего времени, что снижает общее энергопотребление (вполне понятно, что если вы запустите программу, которая нагружает процессор, или даже будете смотреть видеоролик на Flash, то процессор в этот режим не перейдёт).
Следует отметить, что оба чипсета Intel, которые можно использовать с процессорами Atom N200, потребляют немало энергии: Atom 230 использует i945GC, который потребляет 22 Вт (4 Вт для CPU), а Atom N270 поставляется с i945GSE, который "сжигает" 5,5 Вт (2,4 Вт для CPU).
На практике
Так ли мало потребляет процессор Atom на практике? Что касается процессора, то да. Что касается платформы, нацеленной на дешёвые настольные компьютеры (NetTop), то ответ тоже положительный, но... Почему "но"? Потому что чипсет потребляет немало энергии, а для процессора заявлен TDP 4 Вт или 2,4 Вт у мобильной версии. Наша тестовая материнская плата потребляла 59 Вт в режиме ожидания, мы получили 62 Вт при максимальной нагрузке (с процессором, 1-Гбайт памятью DDR2 и 3,5" жёстким диском). Вполне понятно, что приведённые числа относятся к полной платформе (без монитора), а не к одной материнской плате, а также включают и потери на блоке питания (у нашей модели КПД составлял примерно 80%). Энергопотребление можно назвать и маленьким, и большим - немного для настольного компьютера, но немало по абсолютным значениям. Мы должны упомянуть, что недавно протестированная материнская плата с 1,5-ГГц процессором Via C7 с той же конфигурацией потребляла меньше энергии: 49 Вт в режиме бездействия и 59 Вт под нагрузкой.
Тесты 1: Atom против Pentium E и Sempron
Для наших тестов мы взяли материнскую плату Mini-ITX от Gigabyte, оснащённую процессором Atom 230 и чипсетом i945GC. На плате есть один слот DIMM (DDR2) и один слот PCI - то есть современную видеокарту вы не получите. Что интересно, чипсет, который, напомним, потребляет 22 Вт, охлаждается активно, а для процессора достаточно простого алюминиевого радиатора.
Поскольку данная материнская плата предназначена для компьютеров начального уровня, мы взяли для сравнения два решения: Pentium E2160 (1,8 ГГц), двуядерный процессор начального уровня на основе микроархитектуры Core, а также Sempron 3400+ (в данном случае Socket 754). Два процессора во время наших тестов были выставлены на такую же тактовую частоту, что и Atom (1,6 ГГц). Для Pentium E2160 была взята материнская плата GA-GM945-S2. Она имеет то преимущество, что построена на том же (почти) чипсете, что и материнская плата Atom, - i945G. Для Sempron мы взяли материнскую плату на nForce4.
Три материнские платы тестировались на одинаковой ОС - Windows XP Service Pack 2 со всеми обновлёнными драйверами. Мы использовали память DDR2-667 (1 Гбайт) на платформе Intel, а также 1-Гбайт DDR400 DIMM на платформе Sempron. Наконец, в качестве тестового мы взяли 74-Гбайт жёсткий диск Western Digital Raptor.
Результаты тестов
Мы решили сравнить три платформы на равных частотах, проведя несколько реальных и синтетических тестов.
В Cinebench R10 процессор Sempron расположился между Atom и Pentium E, а комбинация Atom с технологией "Hyper-Threading" доказала свою эффективность (с "Hyper-Threading" производительность увеличивается в 1,53 раза). Обратите внимание, что прирост на Pentium E, оснащённым двумя физическими ядрами, не особо выше: 1,86 раза.
В Sandra, синтетическом тесте, разница между тремя процессорами впечатляет. Pentium E оказался ощутимо быстрее. Обратите внимание, что разница между Atom и Sempron может показаться невелика, но тесты многопоточные, и у Sempron только одно ядро, в то время как у Pentium E два ядра, а Atom поддерживает "Hyper-Threading", что даёт существенный прирост.
В тестах 3DMark 06 и PCMark 06 CPU процессор Pentium E вполне уверенно лидирует, а Sempron, как обычно, располагается по производительности между Atom и Pentium E.
В этом тесте, который так любят оверклокеры, хотя его код старый и не оптимизированный, процессор Atom намного уступает конкурентам.
Наконец, мы провели тест, который состоит из сжатия в WinRAR файлов объёмом около 1 Гбайт. Поскольку Sempron использует другую подсистему памяти (DDR) и дискретную видеокарту, мы его в этот тест не включили. На практике разница между платформами оказалась меньше, чем в синтетическим тестах, но Pentium E всё равно примерно в два раза быстрее.
Тесты 2: Atom против C7-M и Celeron
Мы решили сравнить нашу платформу Atom с двумя другими системами, способными конкурировать с тестовой платформой Mini-ITX. Первая система - материнская плата Via PC3500G с процессором C7; вторая - процессор начального уровня, часто встречающийся в ультрапортативных компьютерах, - Celeron-M (Dothan).
Сравнение с C7
Материнская плата Via PC3500G имеет форм-фактор micro-ATX, она содержит чипсет CN896 в паре с процессором C7 на 1,5 ГГц. Для нашего теста мы опустили частоту Atom до такого же уровня, что и у C7 (12 x 125 МГц, или 1,5 ГГц). Память, жёсткий диск и ОС были одинаковыми.
В Cinebench R10, как можно заметить, процессор Atom был быстрее C7, но ненамного - по крайней мере, с одним потоком. С другой стороны, поддержка "Hyper-Threading" у Atom привела к существенному отрыву.
В PCMark 05 можно видеть, что платформа Atom, даже на идентичной частоте, оказалась быстрее платформы C7. На то есть несколько причин. PCMark 05 - многопоточный тест, как и многие современные программы, поэтому Atom с "Hyper-Threading" имеет преимущество. Кроме того, чипсет Intel существенно быстрее (или не такой медленный, если быть точнее), чем Via.
Наконец, мы измерили энергопотребление обеих платформ. Сюрприз: благодаря экономичному чипсету платформа Via потребляла меньше энергии, чем платформа Intel. В режиме бездействия система на PC3500G потребляла 49 Вт, а GA-GC230D требовалось 59 Вт. Однако при повышении нагрузки Atom стал потреблять всего на 3 Вт больше, а платформа Via увеличила энергопотребление на 10 Вт, оставаясь, впрочем, всё ещё ниже уровня Intel. Все измерения проводились от электрической розетки, то есть на результат влияли потери на блоке питания (КПД 80%).
Сравнение с Celeron M
Для сравнении с Celeron M мы взяли ноутбук с данным процессором на ядре Dothan. Мы не стали проводить тесты PCMark, поскольку "железо" двух конфигураций сильно различается, и результаты сравнивать некорректно. Как и в случае с C7, мы снизили частоту Atom до уровня Celeron M (в данном случае 1,3 ГГц).
В таком синтетическом тесте, как Cinebench R10, можно видеть, что Celeron примерно в два раза быстрее на идентичных частотах. В любом случае, технология "Hyper-Threading" добавила Atom несколько баллов.
Как показывают тесты, Atom находится между C7 и Celeron M при идентичных частотах. Учитывая, что оба процессора используются в дешёвых ПК (Netbook), C7 с частотами, близкими к Atom, а Celeron M на меньших частотах, можно утверждать, что производительность компьютеров на Atom будет более или менее идентична современным системам. С другой стороны, у современных ноутбуков Celeron M работает на высоких частотах 1,6 ГГц и 1,86 ГГц, поэтому и превосходство над Atom будет ощутимо.
Разгон и 3D
Наконец, мы провели тесты в двух областях, которые вряд ли будут актуальны для платформы Atom, но для нас и читателей они весьма интересны.
Поскольку на нашей материнской плате не было слотов PCI Express или AGP (а видеокарты PCI найти всё сложнее), мы ограничили тесты GMA 950. Для сравнения мы взяли материнскую плату Gigabyte, основанную на тому же чипсете с процессором Pentium E 2160 на частоте 1,6 ГГц, равной Atom. Оба компьютера используют одинаковое интегрированное графическое ядро GMA 950 на 400 МГц, а процессоры работают на одинаковой частоте 1,6 ГГц. Оба компьютера оснащены одним DIMM DDR2-667.
Как можно видеть, производительность 3DMark 06 в разрешении 640 x 480 без фильтров очень низкая. Кроме того, Pentium E оказался существенно быстрее Atom.
Но следует помнить, что в портативных ПК Atom будет использоваться в паре с чипсетом i945GSE, а GMA 950 в данном варианте будет работать всего на 133 МГц.
Разгон Atom
Материнская плата Gigabyte Mini-ITX предоставляет немного опций для разгона: можно изменять только частоту FSB, зато от 100 до 700 МГц. На нашей модели CPU множитель заблокирован на 12, а частота FSB составляет 133 МГц. Мы смогли достичь стабильной работы на 1,8 ГГц (12 x 150) без подъёма напряжения, а также и на 1,86 ГГц (шина 153 МГц), подняв напряжение FSB в BIOS материнской платы (+0,3 В для шины). Производительность увеличивалась линейно, как и энергопотребление: с 62 до 65 Вт для 1,6 и 1,8 ГГц, соответственно. А после разгона Atom до 1,86 ГГц энергопотребление платформы составило 67 Вт. Разницу можно объяснить подъёмом напряжения шины. Следует помнить, что энергопотребление увеличивается не только из-за CPU, но и из-за разгона чипсета.
Почему нет теста HD?
Почему мы не проводили тесты воспроизведения HD-видео? Первая причина в том, что процессоры Atom для этого не предназначены. Intel нацеливает их на дешёвые компьютеры NetTop, предназначенные для просмотра Интернета, а не для воспроизведения дисков Blu-ray. Впрочем, ради интереса мы попытались посмотреть HD-DVD, но плеер Power DVD отказался запускаться без современной видеокарты, способной взять на себя часть декодирования видео. Мы попробовали воспроизвести ролики HD, скачанные из Интернета, но и здесь нас ждали разочарования. На результат влиял тип используемого плеера, а качество видео не соответствовало коммерческим HD-дискам. Декомпрессия потока DivX 720p в несколько мегабит/с - это одно, а видео в формате H.264 с потоком 36 мегабит/с - это другое.
Заключение
Каково будет наше заключение по поводу платформы Atom? Впечатление смешанное. Сам процессор можно признать успешным - он недорогой, потребляет очень мало энергии, и хотя его производительность невысока, её вполне достаточно для целевого рынка (недорогие ПК, предназначенные, в первую очередь, для работы в Интернете). Кроме того, поддержка "Hyper-Threading" приятно радует. Но чипсет в паре с процессором разочаровывает. Intel предлагает только два варианта, и их можно критиковать. SCH Poulsbo кажется эффективным, но его вряд ли имеет смысл устанавливать в стандартные ПК из-за ориентации на MID (нет порта SATA, например), а чипсеты i945GC и i945GSE подходят для ПК, но у них тоже есть недостатки - малый набор функций, очень низкая производительность интегрированного графического ядра в 3D (а всё больше приложений его используют), да и чипсет потребляет ощутимо больше энергии, чем сам процессор.
Чувство такое, что Atom является пробной попыткой - он успешен с одной точки зрения и провальный с другой. Встанут ли компьютерные производители и обычные потребители на сторону Atom? Вне сомнения, и по двум причинам: цены и маркетинг. Платформа позволит собирать компьютеры по очень низким ценам, да и Atom уже стал заметной торговой маркой. Мнение рядового покупателя о возможной конфигурации может быть следующим.
"Eee PC 900 за $450 (хорошо) с процессором Celeron (плохо) на частоте 900 МГц (плохо)".
Или таким.
"Eee PC 901 за $450 (хорошо) с процессором Atom (хорошо) на частоте 1,6 ГГц (хорошо)".
Другими словами, процессоры Atom приглянутся публике больше, даже если практическая разница будет невелика.
Платформа получилась действительно парадоксальной: успешный процессор (пусть даже производительность по абсолютным значениям невелика) и просто недостойный его чипсет. В целом, разница между старыми платформами невелика, поэтому будем надеяться, что Intel предложит новые чипсеты, лучше ориентированные на будущее.
Преимущества.
Цена $29 за Atom 230;
низкое энергопотребление процессора;
"Hyper-Threading" показывает себя с лучшей стороны.
Недостатки.
Слабая общая производительность;
неудачный чипсет;
очень низкая 3D-производительность;
несбалансированная платформа.
Intel Atom — это процессоры для недорогих и небольших ноутбуков, нетбуков, неттопов и планшетов/смартфонов. Их архитектура позволила сделать их энергоэффективными и совсем не дорогими.
Изначально серия Atom включает в себя два семейства: серию Z (кодовое имя Silverthorne) для планшетов и некоторых неттопов и серию N (кодовое имя Diamondville) для более традиционных нетбуков и неттопов. Оба семейства производятся по 45-нм техпроцессу и включают в себя поддержку MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, XD-Bit и IVT. Производительные модели также поддерживают Hyper-Threading.
Производительность самых быстрых процессоров Intel Atom лучше, чем у Celeron. Например, Atom 1,6 ГГц вполне сравнима с Pentium M 1,2 ГГц.
Ближе к концу 2009 года Intel представила второе поколение процессоров Atom — Pineview. Они комплектовались графикой GMA 3150 и контроллером памяти DDR2. Atom N450 и N470, произведенные по 45-нм техпроцессу, в свое время были весьма популярными, так же, как и N280 до этого. Самые последние модели линейки включают поддержку памяти DDR3 (например, N455) и варианты с двумя ядрами.
Платформа Oak Trail (32-нм техпроцесс) была представлена в 2011 году, и она напрямую произошла от Silverthorne. Она предназначена для планшетов и нетбуков, ее индекс — Z600. Ядро очень похоже на серию Pineview, однако система-на-чипе теперь включает в себя графику GMA 600 от PowerVR.
Современные процессоры Intel Atom
Saltwell (32 нм), 2012-2013 год
Penwell (32 нм), 2013-2014 год
Cloverview (32 нм), 2013 год
Cloverview (32 нм), 2013 год
Cedarview (32 нм), 2011-1012 год
Являются частью платформы Cedar Trail. Встроенная графика обеспечивает воспроизведение видео 1080р, разрешение экрана — до 2560х1600 пикселей.
Cedarview-M (32 нм), 2011 год
Поддерживается до 2 Гб оперативной памяти DDR3-800.
Merrifield (22 нм), 2014 год
Энергопотребление в 4,7 раза меньше, чем у Saltwell. Два ядра Silvermont, графическое ядро — PowerVR G6400. Контроллер памяти LPDDR3 -533 до 4 Гб.
Bay Trail-T (22 нм), 2014 год
Прирост производительности по сравнению с Clover Trail — 50-60%. Имеют низкое энергопотребление. Графика (Gen 7) в чипах без индекса D поддерживает разрешение 2560х1600 пикселей, с индексом D — 1920х1200. Контроллер памяти — LPDDR3-1066 до 4 Гб. Все процессоры — четырехъядерные. Нет поддержки Hyper-Threading.
| Модель | Кэш | Тактовая частота — Turbo, ГГц | Ядра/потоки |
| Intel Atom Z3795 | 2 Мб | 1,59-2,39 | 4/4 |
| Intel Atom Z3785 | 2 Мб | 1,49-2,41 | 4/4 |
| Intel Atom Z3775 | 2 Мб | 1,46-2,39 | 4/4 |
| Intel Atom Z3775D | 2 Мб | 1,49-2,41 | 4/4 |
| Intel Atom Z3770 | 2 Мб | 1,46-2,4 | 4/4 |
| Intel Atom Z3770D | 2 Мб | 1,5-2,41 | 4/4 |
| Intel Atom Z3736F | 2 Мб | 1,33-2,16 | 4/4 |
| Intel Atom Z3736G | 2 Мб | 1,33-2,16 | 4/4 |
| Intel Atom Z3745 | 2 Мб | 1,33-1,86 | 4/4 |
| Intel Atom Z3745D | 2 Мб | 1,33-1,83 | 4/4 |
| Intel Atom Z3740 | 2 Мб | 1,33-1,86 | 4/4 |
| Intel Atom Z3740D | 2 Мб | 1,33-1,83 | 4/4 |
| Intel Atom Z3735D | 2 Мб | 1,33-1,83 | 4/4 |
| Intel Atom Z3735E | 2 Мб | 1,33-1,83 | 4/4 |
| Intel Atom Z3735F | 2 Мб | 1,33-1,83 | 4/4 |
| Intel Atom Z3735G | 2 Мб | 1,33-1,83 | 4/4 |
| Intel Atom Z3680 | 1 Мб | 1,33-2,0 | 2/2 |
| Intel Atom Z3680D | 1 Мб | 1,33-2,0 | 2/2 |
Год назад, на Форуме Intel для разработчиков, компания представила 45-нм процессор Atom под кодовым названием Silverthorne. Процессор Atom нельзя было купить отдельно, и до недавнего времени он был доступен только в качестве полного решения в ноутбуке или UMPC. Но ситуация изменилась, Intel теперь предлагает процессор Atom для встраиваемых или настольных платформ. Новое кодовое название - Diamondville.
Сам по себе процессор Atom с площадью кристалла всего 25 мм² кажется абсолютно крошечным по сравнению с 143 мм 2 у Core 2 Duo. И число транзисторов - 47 миллионов - тоже кажется очень маленьким по сравнению с Core 2 Duo, оснащённым 291 млн. Но только так процессор Atom смог поддерживать сенсационно низкое энергопотребление - всего 4 Вт. Благодаря крошечному размеру доля выхода годных чипов тоже весьма высокая; Intel теоретически может получать до 2500 процессоров Atom с одной 300-мм подложки.
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Процессор Atom 230 (Diamondville) отличается от модели Silverthorne. Он использует не экономный мобильный чипсет, а менее дорогой настольный вариант. Впрочем, при этом мы получаем двухканальный контроллер памяти, что повышает производительность. Но Atom 230 придётся обходиться без энергосберегающей технологии SpeedStep - но это и не проблема процессора с низким энергопотреблением.
Мы протестировали встраиваемую материнскую плату ECS 945GCT-D с 1,60-ГГц процессором Atom 230. Энергопотребление всей системы составило всего 40,5 Вт, что поставило новый рекорд в нашей тестовой лаборатории. Производительность платформы Atom оказалось достаточной для просмотра Интернета и воспроизведения DVD, но вам нужно использовать правильные программы, чтобы всё было на должном уровне. Использование технологии Hyper-Threading приводит к тому, что производительность процессора Atom может быть увеличена с приростом до 37%.
Сегодня доступно три разных типа процессоров Atom: линейка Z5 для мобильных интернет-устройств (Mobile Internet Devices, MID), N270 для дешёвых ноутбуков (Netbooks) и 230 для встраиваемых настольных плат (Nettops).
| Модели Intel Atom (Diamondville) | ||||
| Модель | Тактовая частота | Кэш | FSB | Платформа |
| Atom 230 | 1,60 ГГц | 512 кбайт | 533 МГц | Nettops |
| Atom N270 | 1,60 ГГц | 512 кбайт | 533 МГц | Netbooks |
| Модели Intel Atom (Silverthorne) | ||||
| Модель | Тактовая частота | Кэш | FSB | Платформа |
| Atom Z540 | 1,86 ГГц | 512 кбайт | 533 МГц | MID |
| Atom Z530 | 1,60 ГГц | 512 кбайт | 533 МГц | MID |
| Atom Z520 | 1,33 ГГц | 512 кбайт | 533 МГц | MID |
| Atom Z510 | 1,10 ГГц | 512 кбайт | 400 МГц | MID |
| Atom Z500 | 800 МГц | 512 кбайт | 400 МГц | MID |
Ассортимент мобильных устройств на рынке постоянно увеличивается, но до сих пор большую часть на нём занимали модели на архитектуре ARM (RISC) - например, процессоры X-Scale, которые встречаются в КПК или в iPhone. Intel надеется, что процессор Atom на архитектуре x86 сможет отобрать долю у рынка ARM.
Нажмите на картинку для увеличения.
Процессор Atom использует так называемую "очередную микроархитектуру (in order micro-architecture)", а также способен запускать 32- и 64-битные приложения. Функция спекулятивного (внеочередного) выполнения не была реализована из-за большого числа транзисторов, которое она требует, и соответствующего увеличения энергопотребления. Поэтому процессор выполняет команды строго друг за другом, следовательно, коэффициент выполняемых инструкций за такт (IPC) не такой высокий. Кэш L1 тоже реализован по-другому: у микроархитектуры Conroe используются два 32-кбайт кэша, а у Atom - кэш инструкций на 32 кбайт и кэш данных 24 кбайт.
Процессор Atom имеет всего одно ядро, поэтому для оптимальной загрузки Intel пришлось вновь ввести технологию Hyper-Threading, которая превращает CPU в два виртуальных процессора. Так, в приложениях, оптимизированных под несколько потоков, вы можете получить более высокую производительность даже на одном физическом ядре. Да и операционные системы (такие как Windows XP или Vista) будут существенно быстрее реагировать на команды.
Микроархитектура Atom поддерживает практически все мультимедийные расширения: MMX, SSE, SSE2, SSE3 и SSSE3. У некоторых моделей присутствует и поддержка технологий виртуализации.
Мы сравнили процессоры Atom с двуядерным Pentium и Celeron 220 на плате для встраиваемых решений D201GLY2. Плата выполнена в форм-факторе mini ITX и является техническим предшественником настольных решений на Atom.
Плата ECS 945GCT-D, которую мы использовали в тестах, уже поставляется с процессором Atom 230, работающем на частоте 1,60 ГГц.
| Функциональное сравнение линеек CPU | |||||
| Функция | Pentium Dual-Core | Celeron 220 | Atom Z5 | Atom N270 | Atom 230 |
| Ядро | Allendale | Conroe-L | Silverthorne | Diamondville | Diamondville |
| Техпроцесс | 65 нм | 65 нм | 45 нм | 45 нм | 45 нм |
| Socket | 775 | 479 | 441 | 437 | 437 |
| Кэш L1 | 32 кбайт данные 32 кбайт инструкции |
32 кбайт данные 32 кбайт инструкции |
32 кбайт инструкции 24 кбайт данные |
32 кбайт инструкции 24 кбайт данные |
32 кбайт инструкции 24 кбайт данные |
| Кэш L2 | 1 Мбайт | 512 кбайт | 512 кбайт | 512 кбайт | 512 кбайт |
| FSB | 200 МГц (800QDR) | 133 МГц (533QDR) | 100 МГц (400QDR), 133 МГц (533QDR) | 133 МГц (533QDR) | 133 Мгц (533QDR) |
| 64-битные расширения | EM64T | EM64T | EM64T | EM64T | EM64T |
| Мультимедийные расширения | MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 | MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 | MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 | MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 | MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 |
| Hyper-Threading | - | - | Да | Да | Да |
| Виртуализация | VT | - | VT | - | - |
| Функции энергосбережения | C1E Speedstep | - | C1E Speedstep | C1E Speedstep | - |
| Thermal Monitor | TM1&2 | TM1&2 | TM1&2 | TM1&2 | TM1&2 |
| Защита от вирусов | XD Bit | XD Bit | XD Bit | XD Bit | XD Bit |
Утилита диагностики Everest правильно распознала процессор Atom на ядре Diamondville.
Материнская плата 945GCT-D имеет размеры 7,9" x 6,7" (20 x 17 см), что чуть больше традиционных моделей mini-IXT 6,7" x 6,7" (17 см x 17 см). Однако увеличение длины необходимо для установки второго слота памяти, слота PCI Express x1, а также звуковых разъёмов, которых нет у других плат ITX.
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
| Технические спецификации платы ECS 945GCT-D | |
| Компонент | Details |
| Видео | 1x VGA |
| Накопители | 2x SATA300, 1x IDE ATA100 |
| USB | 2x USB 2.0 (панель ввода/вывода) 4x USB 2.0 (на плате) |
| Последовательные порты | 1x COM |
| PS2 | Мышь, клавиатура |
| Разъёмы для карт расширения | 1x PCI 33, 1x PCIe x1 |
| 1x 100 Мбит/с (Atheros L2 Fast) | |
| Звук | VIA VT1708B (каналы 5.1) |
| Подключение вентиляторов | 2x 3-контактных |
| Габариты | 20 x 17 см |
| ATX | 24-pin ATX |
Как можно видеть, у материнской платы нет разъёмов для подключения дисковода или параллельного порта.
Нажмите на картинку для увеличения.
Для подключения монитора доступен только один VGA-выход. Можно работать с разрешением 1280x1024, но, по сравнению с традиционной видеокартой, заметно небольшое размытие. В разрешении 1920x1200 размытие ощущается сильнее, поэтому такой формат вряд ли подходит для повседневной работы. Чипсет 945G оснащается графическим ядром GMA950, которое несколько устарело. Технически чипсет может предоставлять интерфейс DVI-D, однако ECS не установила его на плату.
Графическое ядро GMA950 поддерживает интерфейс Vista Aero и API DirectX 9. Однако для игр оно слишком слабое. Да и даже под Vista окна несколько медленно перерисовываются при их перетаскивании. Для встроенной графики можно выделять 8, 64 или 128 Мбайт памяти.
Нажмите на картинку для увеличения.
В отличие от решения Atom Notebook, настольная система на 945 оснащена двухканальным интерфейсом памяти. Однако не каждый производитель устанавливает на платы два слота DIMM. Память DDR2 ограничена частотами DDR2-400 и DDR2-533, хотя технически чип 945GC может поддерживать DDR2-667. В наших тестах мы выбрали тайминги CL 3,0-3-3-8 из-за низких тактовых частот памяти.
 |
Двухканальный интерфейс даёт измеряемое преимущество по производительности, но оно слишком мало, чтобы пользователь заметил его на практике. Нажмите на картинку для увеличения.
Ещё одно преимущество двухканального интерфейса заключается в том, что можно использовать два модуля памяти, которые позволяют несколько сэкономить средства, поскольку, в зависимости от объёма, два модуля памяти могут стоит дешевле одного с равной суммарной ёмкостью. По информации Intel, чипсет 945GC может работать только с, максимум, 2 Гбайт памяти, хотя мы без проблем смогли оснастить плату 3 Гбайт.
Аудио
Добавление слота PCI Express привело к тому, что раскладка стала на 3 см длиннее. Нажмите на картинку для увеличения.
SATA 3 Гбит/с и IDE
Нажмите на картинку для увеличения.
Нажмите на картинку для увеличения.
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
ECS 945GCT-D позволяет вручную устанавливать в BIOS скорость FSB. Поскольку вы не сможете регулировать напряжение CPU, памяти и чипсета, то достичь высоких тактовых частот проблематично.
Частота FSB по умолчанию составляет 133 МГц; мы смогли запустить плату с Atom с частотой 144 МГц, но южный мост на этой частоте перестал работать. С данной материнской платой мы смогли выжать всего на 2 МГц больше по FSB без проблем.
Плата оснащена тактовым генератором 9LPRS437AFLF от ICS. Нажмите на картинку для увеличения.
Процессоры Silverthorne Atom для ноутбуков и UMPC поставляются вместе с мобильной версией чипсета 945G. Энергопотребление северного моста составляет 4 Вт, а южного моста ICH7M - 1,5 Вт. Поскольку встраиваемая материнская плата оснащена версий Diamondville Atom, ECS припаяла чипсет 945GC. Технически нет причин, почему бы не использовать экономичный чипсет 945; такое решение было бы практически идеальным, но и плата стоила бы ощутимо дороже.
Настольный чипсет 945GC имеет TDP 22,2 Вт, причём южный мост потребляет 3,3 Вт. По сравнению с процессором Atom 230, TDP которого составляет всего 4 Вт, а напряжение питания 1,088 В, разница ощутима.
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Для питания процессора плата использует однофазный стабилизатор процессора. Плата ITX для Mobile Celeron 220, которую мы взяли для сравнения, тоже оснащена однофазным стабилизатором. Из-за относительно низкой цены процессора Atom ($29), он не поддерживает функций энергосбережения, таких как SpeedStep - процессор всегда работает на 1,60 ГГц. Мы замерили энергопотребление всей системы, включая блок питания и потери на нём - у нашего блока питания Coolermaster КПД составляет больше 80%.
В режиме бездействия система на Atom 230 поставила рекорд в нашей лаборатории - всего 40 Вт. Но если сравнить с платформой AMD 780G и процессором Sempron LE-1100, разница составляет всего 3,4 Вт - не впечатляет.
Под полной нагрузкой процессор Atom 230 потребляет на 11 Вт меньше, чем предшественник: плата ITX с процессором Mobile Celeron 220.
Теперь давайте посмотрим на увеличение энергопотребления систем между режимами бездействия и полной нагрузки.
При переходе от режима бездействия к полной нагрузке, плата Atom 230 продемонстрировала прирост 3,7 Вт, в то время как системе на Mobile Celeron 230 потребовалось на 10,5 Вт больше, а AMD Sempron LE-1100 увеличивает энергопотребление на 26,5 Вт.
Нажмите на картинку для увеличения.
| Тестовая платформа для измерения энергопотребления | |
| Процессор | Платформа |
| Athlon Sempron | AMD 780G Gigabyte GA-MA78GM-S2H |
| Pentium Dual-Core | Intel G33 Gigabyte GA-G33-DS3R |
| Celeron | SIS 662 Intel D201GLY2 |
| Atom | Intel 945G ECS 945GCT-D |
| Жёсткий диск | Western Digital 3200AAJS 320 Гбайт, 7200 об/мин, SATA300 |
Нажмите на картинку для увеличения.
4-Вт процессору Atom 230 для охлаждения не требуется вентилятор. Нажмите на картинку для увеличения.
Даже после часа работы под полной нагрузкой процессор Atom 230 достиг максимальной температуры всего 83 °C. По спецификациям Intel, процессор Atom 230 способен выдержать температуру ядра до 99 °C. Впрочем, даже если процессор достигнет максимальной температуры из-за плохой вентиляции корпуса, например, он всё равно способен защитить себя благодаря технологии Thermal Monitor 2.
Южный мост ICH7 способен выдерживать температуру до 108 °C, и система даже близко не подошла к этому порогу. 22-Вт северный мост 945GC, по спецификациям, выдерживает температуру до 99 °C. В нашем случае радиатор северного моста достиг температуры 77 °C, то есть кристалл мог нагреться слишком сильно, превысив 99 °C.
Впрочем, через час работы под полной нагрузкой, плата не показывала признаков потери стабильности. Но, как нам кажется, для продления срока службы северного моста лучше использовать вентилятор.
Чтобы протестировать скорость работы в Интернете, мы загрузили сайт с интерактивными тестами CPU и замерили время полной загрузки и отображения. Результат зависит от используемой ОС и браузера.
Atom 220 оказался быстрее всего в паре с Windows XP и Firefox 3: эта комбинация потребовала всего девять секунд для открытия страницы. Однако если были открыты другие окна браузера, или в фоне работали какие-либо утилиты, то загрузка существенно замедлялась.
Мы не рекомендуем использовать Vista - процессор Atom 230 слишком медленный для этой системы. Процессор начинает реагировать примерно через минуту после загрузки настольного интерфейса Vista, и нагрузка на CPU очень часто бывает близка к 100%. Часто не замечаешь, что web-страница загрузилась не полностью, то есть навигация по ней ещё не работает. Если провести несколько кликов во время процесса загрузки, то процессор замрёт на некоторое время, сортируя задачи, и время загрузки может легко увеличится раза в четыре. Чтобы насладиться всем этим, вам, определённо, следует быть фанатом медленных систем.
Основываясь только на результатах тестов, сложно ответить на вопрос, что лучше, Vista или Windows XP. Чтобы выполнить такое же количество работы, Vista требуется большая производительность, которую Atom 230 обеспечить не способен. Впрочем, под Windows XP процессор тоже не блещет скоростью, хотя работать уже легче.
Разница в скорости между Atom 230 и обычными настольными процессорами просто пугает. Плата ITX с процессором Celeron 220 более, чем на 30% быстрее Atom 230.
CD в комплекте поставки содержит все драйверы под Vista и Windows XP, да и установка обеих операционных систем проходила быстро и без проблем. Все компоненты, такие как сеть, звук, графическое ядро и чипсет, работали безупречно, за что можно похвалить ECS. Как мы уже упоминали выше, мы рекомендуем устанавливать на систему Atom ОС Windows XP.
LAN, воспроизведение DVD и HD-видео
Плата ECS 945GCT-D оснащена адаптером LAN на 100 Мбит/с от Atheros. Если вы планируете использовать Linux в качестве ОС, то следует найти соответствующие драйверы - но в Интернете это сделать не так легко. Драйверы для Windows XP и Vista входят в комплект поставки и работают без проблем.
Когда данные передаются по сети, низкая производительность процессора приводит к тому, что нагрузка на CPU составляет от 15% до 19%, что весьма существенно.
Мы протестировали воспроизведение DVD с помощью PowerDVD 8 от Cyberlink. DVD-плеер просчитывает промежуточные кадры, что делает картинку более плавной, но и сильнее нагружает центральный процессор.
Atom 230 прекрасно справился с воспроизведением DVD, производительности вполне достаточно. Оба логических процессора нагружаются меньше 44%, рывков и артефактов при воспроизведении не возникает.
Плата Atom оснащена графическим ядром GMA950, которое не поддерживает аппаратное ускорение H.264. Поэтому за декодирование HD-видео отвечает сам CPU. Atom 230 оказался слишком слабым для этой задачи, нагрузка на процессор 100%.
Плавного воспроизведения HD-видео не получится.
Hyper-Threading: Atom 230 против Celeron 220
Производительность: прирост с технологией Hyper-Threading
Оснащение процессора Atom поддержкой технологии Hyper-Threading кажется нам разумным решением со стороны Intel. Процессор намного лучше подходит для потоковых приложений; он способен повышать свою производительность (по данным наших тестов) вплоть до 37%.
| Intel Atom 230 Hyper-Threading | |
| Тест | |
| iTunes | 25,1% |
| Lame | 0,6% |
| AVG Antivirus | 5,8% |
| WinRAR | 1,9% |
| Cinema 4D Release 10 | 36,9% |
| Итого: | 14,1% |
Производительность: прирост Celeron 220 и Sempron 64 LE-1100 по сравнению с Atom 230
| Atom 230 - 1,60 ГГц | ||
| Тест | Celeron 220 1,20 ГГц | Sempron 64 LE-1100 1,90 ГГц |
| iTunes | 36,9% | 57,5% |
| Lame | 51,5% | 61,1% |
| AVG Antivirus | 17,3% | 36,9% |
| WinRAR | 11,1% | 12,1% |
| Cinema 4D Release 10 | 56,5% | 50,6% |
| Итого: | 35,2% | 43,7% |
Здесь явно замедленная медленная очередная микроархитектура, которая обрабатывает команды одну за другой. Celeron на 1,20 ГГц на 35% быстрее, чем Atom на 1,60 ГГц, но Atom потребляет всего часть энергии Celeron. Система AMD Sempron, которая использует практически столько же энергии в режиме бездействия, что и система Atom, на 43% быстрее.
| Аппаратное обеспечение | |
| Компонент | Детали |
| Материнская плата AMD | ASUS M2N32-SLI Deluxe, Rev. 1.03G nVidia nForce5, BIOS: 1001 (03/13/2007) |
| Материнская плата AMD 780G | MSI K9A2GM-FD/FIH AMD 780G, BIOS: 1.4 (04/06/2008) |
| Материнская плата Intel | Gigabyte GA-EP35C-DS3R Rev. 2.1 Intel P35 BIOS: F3e (03/27/2008) |
| ITX Intel Celeron 220 | Intel D201GLY2 SIS 662, BIOS: 0137 (01/04/2008) |
| 2x 1 Гбайт A-Data DDR2 1066+ Vitesta Extreme Edition TakeMS 1x 2GB | |
| DVD-ROM | Samsung SH-D163A, SATA150 |
| Видеокарта | Foxconn nVidia GeForce 8800 GTX GPU: 575 МГц, Shader: 1350 МГц, память: 768 Мбайт DDR4 (900 МГц, 384 битов) |
| Звуковая карта | Creative Labs Sound Blaster X-Fi XtremeGamer |
| Блок питания | Coolermaster RS850-EMBA, ATX 2.2, 850 Вт |
| Программное обеспечение и драйверы | |
| Компонент | Детали |
| ОС | Windows Vista Enterprise Version 6.0 (Build 6000) Windows XP SP2 VL |
| DirectX 10 | DirectX 10 (Vista Default) |
| DirectX 9 | Версия: April 2007 |
| Звуковая карта | Vista Driver 2.13.0012 (15.03.2007) |
| Звуковая карта Atom | Vista Driver VIA HD V5.30.32.080228 |
| Графический драйвер | nVidia ForceWare Version 158.18 (32 Bit) WHQL |
| Чипсет Intel X38 | Версия 8.1.1.1010 (21.11.2006) |
| Чипсет Intel Atom | Версия 8.2.0.1008 |
| Драйвер чипсета nVidia | nForce Driver: 15.00 (02.02.2007) WHQL |
| 82945G Express Atom | Версия 15.8.2.64.1461 (03.01.2008) |
| Intel G33 Express | Версия 15.9.0.1472 |
| Java | Java Runtime Environment 6.0 Update 1 |
| Тесты аудио и настройки | |
| Тест | Настройки |
| iTunes 7.2 | Version: 7.1.1.5 Audio CD (Terminator II SE), 53 min High Quality (160 kbps) |
| Lame MP3 | Version 3.98 Beta 3 (05.22.2007) Audio CD Terminator II SE, 53 min wave to mp3 160 kbps |
| Тесты приложений и настройки | |
| Тест | Настройки |
| Grisoft AVG Anti-Virus | Version: 7.5.467 Virus base: 269.6.1/776 Benchmark Scan: Vista Enterprise (Windows folder) 8 GB |
| WinRAR | Version 3.70 Beta 8 Compression = Best Dictionary = 4096 KB Benchmark: THG-Workload |
| Maxon Cinema 4D Release 10 | Version 10.008 Rendering from a scene (Water drop at a rose) Resolution: 1280 x 1024 - 8 Bit (50 frames) |
| Deep Fritz 10 | Version: Nov 16 2006 |
| Синтетические тесты и настройки | |
| Тест | Настройки |
| PCMark05 Pro | Version 1.2.0 CPU and Memory Tests Windows Media Player 10.00.00.3646 Windows Media Encoder 9.00.00.2980 |
| SiSoftware Sandra XI SP1c | CPU Test = CPU Arithmetic / MultiMedia Memory Test = Bandwidth Benchmark |
Результаты тестов
Заключение: Atom не подходит для офисных ПК
Очевидно, что материнская плата 945GTC-D от ECS с процессором Intel Atom 230 не подходит для офисного рабочего компьютера. Хотя интегрированной графики будет достаточно, производительность процессора Atom 230 слишком низка для повседневных настольных задач.
Конечно, с этим согласится не каждый пользователь. Если вы знаете точную нагрузку на систему и у вас достаточно опыта для оценки требуемого уровня производительности, то система на Atom может вполне подойти. Но всё же она хороша только для специфических сценариев.
Например, система прекрасно справится с просмотром web-страниц, если используется правильная операционная система (Windows XP или Linux). Если вы запускаете больше одного приложения одновременно, то система на Atom будет ощутимо замедляться.
Энергопотребление платы Atom в режиме бездействия и под нагрузкой поставило новые рекорды в тестовой лаборатории. Впрочем, незначительный отрыв от других платформ всё же разочаровывает. Так, система на AMD Sempron LE-1100 потребляла всего на 3 Вт больше в режиме бездействия. С другой стороны, под полной нагрузкой энергопотребление системы на Atom увеличивалось всего на несколько ватт, хотя другие настольные процессоры потребляли куда больше энергии.
Если вы планируете собрать систему, которая будет бездействовать большую часть времени, то особой разницы между энергопотреблением Atom и Sempron LE-1100 вы не почувствуете. Так происходит, например, если компьютер, в основном, используется для скачивания файлов.
 |
Нажмите на картинку для увеличения.
Напоследок хочется поругать настольную версию чипсета, которая повинна в столь большом энергопотреблении. Поскольку система Diamondville Atom в настольном варианте сегодня доступна только в паре с прожорливым настольным чипсетом, преимущество Atom 230 по низкому энергопотреблению теряется. Возможно, это учтут производители материнских плат и предложат модели Diamondville с мобильным чипсетом.
Двухканальный интерфейс памяти не даёт ощутимого преимущества по производительности. Идея Intel добавить поддержку Hyper-Threading оказалась совершенно верной, поскольку в некоторых тестах Atom смог улучшить производительность до 37%. Однако процессор Atom обеспечивает существенно меньшую вычислительную мощность, чем современные платформы AMD и Intel. Мы рекомендуем сначала обратить внимание на последние, а уже потом пробовать настольную платформу Atom.
В Сеть просочилась информация о новом процессоре Intel Atom C3955, который содержит 16 вычислительных ядер.
Новый процессор Intel Atom C3955 с кодовым именем Denverton содержит 16 ядер, его тактовая частота равна 2,1 ГГц. Процессор имеет 16 МБ кэша второго уровня, т. е. по мегабайту на ядро. При сравнительно низком тепловыделении новый чип предназначается для NAS и прочих серверов. По всей видимости, это будет один из самых быстрых процессоров линейки Denverton.
В диагностической и информационной утилите SiSoft Sandra 2015 найдены сведения и 16-ядерном чипе Atom C3955. Сайт Serve the Home сравнил результаты его производительностями с другими чипами того же применения. Также источник отмечает, что 16-ядерный процессор, скорее всего, будет отложен на пару месяцев в связи с частотными проблемами, выявленными в серии процессоров Intel Atom C2000 .
Intel обновляет линейку Atom
28 февраля 2015 годаДля облегчения понимания людьми уровня производительности процессоров и повышения информированности заказчиков в соответствии с их нуждами, компания Intel решила провести ребрендинг своих процессоров низкой производительности.
Теперь процессоры Intel Atom будут предлагаться в трёх разных линейках с уровнями производительности «хороший», «лучший» и «самый лучший». Эти чипы будут называться Atom x3, x5 и x7 соответственно. Данное изменение вступит в силу с новым поколением процессоров.
Процессоры Atom x3 обеспечат базовую, но достаточную производительность в планшетных ПК и смартфонах. Intel Atom x5 получат больше возможностей и функций и будут нацелены на людей, которым нужна большая производительность. Флагманские модели Atom — x7, обеспечат наивысший уровень производительности этого семейства.
Процессоры Atom разработаны Intel для обеспечения наибольшей продолжительности автономной работы мобильных устройств с увеличенной производительностью в смартфонах, планшетах и прочих гаджетах. Компания представила новый слайд, который разъясняет положение всех модельных рядов процессоров. Слайд включает базовые Intel Atom, CPU среднего класса, который состоит из Core M для хай-энд ноутбуков и более экономичных Pentium и Celeron, а также высокопроизводительную линейку Core i.
14 нм Intel Braswell выйдут в третьем квартале
27 февраля 2015 годаНовые процессоры Atom от Intel с микроархитектурой Braswell должны появиться в продаже в составе ноутбуков и нетбуков в третьем квартале этого года. Эти чипы будут выпущены под брендами Pentium и Celeron, и будут содержать 4 или 2 ядра.
Встроенная графическая подсистема будет основана на Low Power Gen 8. При своих 16 исполнительных блоках и поддержке DirectX 12 и Open GL 4.2., новый GPU будет способен выводить картинку разрешением до 4Kx2K.
Платформа будет поддерживать DDR3L частотой 1600 МГц в форм факторе SODIMM и сможет адресовать до 8 ГБ памяти, чего вполне достаточно для данного сегмента устройств. Платформа также получит 4x1 PCIe 2.0, 2 порта SATA 3.0, а также поддержку eMMC 4.51 и SD Card 3.01. Всего на платформе предусматривается 5 портов USB , 4 из которых — USB 3.0 и один USB 2.0. И, конечно же, имеется аудиопроцессор высокой чёткости.
К системе на процессоре Braswell можно подключить до 3 дисплеев с максимальным разрешением 4Kx2K. В первую очередь будет поддерживаться стандарт eDP 1.4 с разрешением до 2560x1440 пикс., дополнительно же можно будет подключить ещё два монитора посредством HDMI или DisplayPort .
Intel не сможет поставить 40 миллионов CPU для планшетов
9 августа 2014 годаИзначально на 2014 год компания Intel планировала поставить 40 миллионов процессоров для планшетных компьютеров. Однако, скорее всего, эти планы никогда не осуществятся, поскольку процессоры на базе ядра Cherry Trail были перенесены с ноября этого года, на первый квартал 2015 года.
Релиз 14 нм процессоров Cherry Trail изначально был намечен на третий квартал. Таким шагом в Intel хотели ускорить продажи собственных CPU для планшетов. Однако фирма была вынуждена дважды переносить их выпуск, сначала на ноябрь, а затем на первый квартал 2015 года, сообщает DigiTimes.
Для популяризации выпуска планшетов на базе х86 процессоров, компания Intel приняла решение о субсидировании их производства для крупных брендовых производителей. Самым крупным клиентом Intel на рынке планшетов в настоящее время является Asustek Computer. При этом Intel не отказалась от поддержки и китайских white-box производителей, и наглядным тому подтверждением является бюджетный планшет Kingsing W8 на базе Bay Trail-T стоимостью в 100 долларов.
Процессоры Cherry Trail используют 14 нм архитектуру Airmont и поддерживают 32 и 64 разрядную адресацию для ОС Windows и Android. Таким образом, отмечает источник, устройства с новыми чипами не попадут на рынок раньше февраля.
В результате, по мнению некоторых обозревателей, Intel в этом году сможет поставить не более 30 миллионов CPU для планшетов.
Intel готовит Cherry Trail Atom к концу 2014 года
10 декабря 2013 годаСледующее поколение настольных и мобильных процессоров семейства Atom будет изготавливаться по 14 нм техпроцессу, имеет название Cherry Trail и запланировано к выходу в конце 2014 года. Компания Intel активно трудится над ускорением разработок чипов Atom, таким образом, чипы для ноутбуков Broadwell и Cherry Trail будут выпущены в один год, оба по 14 нм процессу.
Для ноутбуков будет подготовлен ряд SoC Cherry View, которая основана на новом ядре Airmont. В свою очередь Cherry Trail станет процессорами ориентированными для планшетных ПК. В конце следующего года, вероятнее, в сентябре, будет также выпущена и система-на-чипе архитектуры Moorefield, предназначенная для смартфонов.
По сравнению с Bay Trail TDP новой платформы должен упасть, благодаря меньшим электрическим потерям 14 нм техпроцесса, а значит, разработчики смогут предложить больше решений на базе Atom с пассивны охлаждением. Кроме того 14 нм техпроцесс будет означать для Intel ещё один козырь в борьбе с ARM , поскольку в следующем году лидеры этого рынка, включая Qualcomm, Samsung и MediaTek, только начнут применять в своих чипах 20 нм узлы. Однако Intel ещё только предстоит интегрировать свои SoC с LTE модемами, что традиционно является сложной задачей. По сути, сейчас лишь Qualcomm имеет процессор со встроенным LTE модемом. Так что даже переход на 14 нм производство не сильно облегчит для Intel конкурентную борьбу на рынке смартфонов, и лишь в будущем мы сможем узнать, заинтересуются ли производители устройств новыми микросхемами Intel. Ждать же осталось ещё целый год.
Intel может уничтожить бренд Atom для настольных ПК
19 июля 2013 годаКомпания Intel возлагает большие надежды на свою четырёхъядерную платформу Bay Trail D в плане продаж для рынка настольных ПК. Но похоже, что, новая SoC может потерять брендовое имя Atom, поскольку по имеющимся в Сети слухам, для всех впаиваемых BGA процессоров Intel будет использовать бренд Celeron.
Перечень процессоров включает Celeron J1750, который придёт на замену Atom D2550 Е, а также Celeron J1850, который заменит собой процессоры 847 и 807 на основе Sandy Bridge. Чип J2850 под брендом Pentium будет быстрее Celeron 1007U архитектуры Ivy Bridge, и оба этих процессора Bay Trail D в сокете BGA появятся в четвёртом квартале этого года. В это же время должны появиться и мобильные версии этих процессоров.
Такое решение крупнейшего производителя чипов выглядит вполне оправданным, поскольку процессоры Atom давно ассоциируются с ужасно медленными мобильными гаджетами, вроде ушедших в прошлое нетбуков, а также со встраиваемыми решениями. Сейчас же Intel рассчитывает на успех своего нового поколения Atom, и хотя мы больше не увидим такого названия, по крайней мере в настольных ПК, разработчики значительно усовершенствовали чип, сделав его четырёхъядерным и введя графическое ядро с поддержкой DirectX 11.
AMD Opteron X нацелен на Atom
3 июня 2013 годаНепохоже, чтобы AMD успешно противостояла Intel в плане энергопотребления центральных процессоров, поэтому фирма решила вывести на рынок новые CPU Opteron серии X, чтобы конкурировать в производительности.
Совсем недавно компания AMD анонсировала два новых 64 битных процессора Opteron моделей X1150 и X2150 предназначенных для микросерверов. Обе модели входят в семейство с кодовым именем архитектуры Jaguar, широко известным благодаря её присутствию в игровых консолях нового поколения от Microsoft и Sony.
Компания Intel превосходно чувствует себя на рынке микросерверов благодаря продажам 6-и ваттного процессора Atom S1200, и хотя новые решения AMD и потребляют 9 и 11 Вт соответственно, они имеют ряд преимуществ. Компания позиционирует свои APU как лучшие решения в целом, благодаря наличию четырёх вычислительных ядер (по сравнению с двумя у Atom), интегрированной графике AMD Radeon HD 8000 в модели X2150, поддержке до 32 ГБ оперативной памяти и встроенным портам SATA . Процессоры AMD оказались дороже, 64 доллара США за модель X1150 и 99 долларов за X2150, по сравнению с Intel, которая продаёт Atom S1200 за 54 доллара. И хотя пока предложение AMD выглядит весьма интересным, её единственный конкурент уже готовится выпустить 64-битные SoC Atom с ещё меньшим энергопотреблением, вероятно, в очередной раз оставив AMD за бортом событий.
Intel портирует Jelly Bean для Atom смартфонов
26 сентября 2012 годаКомпания Intel давно обещала портировать Jelly Bean на смартфоны с процессорами Atom.
Мы совершенно ничего не знали о том, когда это может произойти, но недавно генеральный менеджер группы мобильных устройств Майк Белл (Mike Bell) сообщил сайту PCWorld новость о том, что Android 4.1 для Medfield готова и уже работает на устройствах работников Intel. И хотя эта интерпретация ОС уже почти готова, дата её выхода по-прежнему неизвестна.
Белл отметил, что производителям и поставщикам телефонов по-прежнему придётся проходить длинный процесс адаптации и обновления. Существующие пользователи, несомненно, будут расстроены оказаться одновременно так близко и так далеко от новой ОС, однако отмечается, что при выпуске телефонов на базе ARM производители проходят тот же длинный путь.