Процессор Atom N450: характеристики, фото и отзывы. Результаты тестов и сравнение с аналогами
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.
Очередной мой переводной материал. На этот раз героем является процессор Intel Atom C3958, тестирование которого провел интернет-ресурс servethehome. Но не спешите закрывать страницу, т. к. речь пойдет не о хилом, немощном нечто, мало пригодном для обычного использования, а о сравнительно недавно анонсированной 3000-й серии этих процессоров (а, по сути, SoC), ориентированных на применение в хранилищах данных, встраиваемых решениях, серверах. Итак, Intel Atom C3958 – обзор и результаты тестирования топового процессора в этом семействе.
Описание и характеристики
В 3-е поколение семейства процессоров Atom, имеющих кодовое имя «Denverton», входит довольно большое количество моделей. Самый младший процессор имеет всего 2 ядра, ну а старшенький (о котором сейчас и идет речь), может похвастаться аж 16-ю ядрами.
В определенной степени можно сказать, что имеется как минимум 2 топовые модели, это C3958 и ее близкий родственник — C3955. Приведу основные характеристик обеих моделей.
| Процессор | C3955 | C3958 |
| Количество ядер | 16 | |
| Количество потоков | 16 | |
| Базовая частота (Turbo Boost), ГГц | 2.1 | 2.0 |
| Макс. частота, ГГЦ | 2.4 | 2.0 |
| Макс. объем памяти, ГБ | 256 | |
| Кол-во линия PCI-Express | 8 | |
| Макс. кол-во SATA | 16 | |
| Встроенная поддержка LAN | 4×10/2.5/1 GbE | |
| Поддержка Intel® QuickAssist | — | + |
| TDP, Вт | 32 | 31 |
| Рекомендуемая цена, $ | 434 | 449 |
Собственно, различия не сказать, чтобы сильно бросались в глаза. Причем C3955 имеет поддержку Turbo Boost, а вот старший Atom подобного «турбонаддува» лишен. Казалось бы, не ему быть топовой моделью, но все же главное его отличие от C3955 – это поддержка технологии Intel® QuickAssist.
Кратко о том, что такое QuickAssist, или сокращенно – QAT. Это набор программно-аппаратных средств для ускорения шифрования и сжатия данных. Очень помогает QuickAssist в случаях, когда необходимо производить сжатие данных «на лету», шифровать потоки данных, обеспечить работу криптографии и т. п. В общем, все, что связано с защитой данных, аутентификацией, обеспечением безопасности. QAT существенно ускоряет работу приложений, причем весьма существенно.
Надо заметить, что эта полезная функция входит в состав не каждой модели. Вот и C3955 ее лишен, хотя имеет свои достоинства. QuickAssist использовался и процессорами Atom серии C2xxx, но в новом поколении использование технологии вышло на более высокий уровень. Так, в отличие от Atom C2xxx, для C3xxx не требуется специальный драйвер. В тестировании функция QAT была активирована, хотя в представленных ниже тестах она не использовалась.
Собственно, наличие QAT – едва ли не единственный аргумент в пользу именно C3958, а не C3955, хотя повод весьма веский. Если же выполняемые задачи не подразумевают использование шифрования, сжатия данных, в общем того, для чего нужна эта технология, то смысла в выборе именно C3958 нет.
О том, что это именно серверный продукт, говорят характеристики процессора. Здесь и поддержка большого объема памяти, и наличие 16-мегабайтного кэша L2 (по 1 МБ на каждое ядро), причем ECC, 4-х 10-гигабитных интерфейсов, 16-ти SATA устройств, технологий виртуализации VT-x, VT-d и т. п. Кстати, этот процессор не поставляется покупателям как отдельный компонент, а только в составе как минимум материнской платы.
Для тех, кому интересно, приводим результат выполнения линуксовой команды lscpu, выводящей подробную информацию о процессоре и всех его особенностях.
Тестовый стенд
Для проведения испытания была собрана следующая конфигурация:
- Материнская плата: Gigabyte MA10-ST0 с распаянным на нем процессором Intel Atom C3958.
- Память: 4x 16GB DDR4-2400 RDIMMs (Micron).
- SSD: Intel DC S3710 400GB.
- Загрузочное устройство: Intel DC S3700 200GB.
Немного подробнее про системную плату. Она весьма интересна для построения хранилищ данных. «На борту» у нее 4 слота для установки памяти, флеш-память eMMC объемом 32 ГБ производства Kingston, 2 10-гигабитных порта SFP и столько же гигабитных сетевых портов. При этом имеется разъем PCIe x8, а также 4 разъема SFF8087 для подключения 16 SATA накопителей.
Подробный обзор данной материнской платы скоро будет, но сейчас можно сказать, что максимальное потребление с двумя 10Gb SFP+ подключениями и двумя подключенными гигабитными интерфейсам составило 61 Вт.
Результаты тестов
Мы использовали наши старые, проверенные Linux-Bench скрипты. У нас есть более свежая подборка скриптов, но в данном случае она показалась не столь нужной, т. к. основное предназначение данной платформы – это встроенные приложения. При использовании подобной конфигурации в хранилищах данных или в сетевых устройствах встроенные приложения не имеют высокой нагрузки, и использование расширенных наборов команд AVX2 и AVX-512 видится излишним.
В своих прошлых проверках мы убедились, что лучшими ОС для процессоров Intel Atom серии C2000 являются Linux и FreeBSD. Windows мало распространена на таких платформах, и мы не советуем использовать данную платформу в качестве обычного компьютера. Для этого найдется масса других, более выигрышных вариантов.
Python Linux 4.4.2 Kernel Compile Benchmark
Этот тест мы используем часто. Используется стандартный конфигурационный файл, ядро Linux 4.4.2, взятое с kernel.org, и стандартно генерируемая конфигурация нагружает каждый поток в системе. Результаты показывают количество компиляций в час.
Полученные результаты показали очень неплохую производительность, которая соизмерима с результатами 8-ядерного процессора Xeon D. Модель C3955 показала немного лучшие результаты. Это неудивительно, все же различия в микроархитектуре должны проявляться в работе процессоров.
c-ray 1.1
Еще один постоянно используемый нами тест трассировки лучей, весьма популярный и показывающий разницу работы в многопоточных системах.
Показанная производительность и тут хороша. Ожидаемо более «шустрый», да еще турбированный C3955 показал более высокие результаты. Что интересно, Intel Xeon E3 продемонстрировал схожую производительность, но у него нет многих функций, которые есть у Atom, да еще и потребляемая мощность у него выше.
7-zip Compression
Очень популярное и часто используемое кроссплатформенное приложение для архивации/разархивации данных.
Полученные результаты очень неплохи. Конечно, 16 ядер Atom это не 16 ядер Xeon D, и тягаться с последним не получится. В данном случае не используется QAT, а это могло бы заметно изменить результаты, и в этом мы скоро убедимся. Если же говорить о производительности, то по скорости сжатия Intel Atom C3958 можно расположить где-то между 6-ю и 8-ядерными Xeon D. Скорость разархивации находится на где-то между 8-ю и 12-ядерными Xeon D.
Sysbench CPU test
Очередной популярный тест на платформе Linux. Мы использовали именно тест CPU, а не OLTP, который применяется при проверке накопителей.
Пришлось убрать результаты процессоров C2358 и D525 из-за низких значений, что сделало бы график сложночитаемым. Тест хорошо масштабируется и отлично нагружает все имеющиеся ядра процессора. Неудивительно, что 16 ядер пришлись очень «ко двору».
OpenSSL
Криптографический пакет, используемый для шифрования обмена между серверами. Мы получили следующий результат.
При повторной проверке получилось следующее (мы отсортировали результаты в том же порядке, что и в первом прогоне тестов, чтобы было удобнее).
Как мы видим, Intel Atom C3958 соперничает со сходным по цене Xeon Silver 4108, который предназначен для более мощных серверов. Но более интересным в данном случае является сравнение с предыдущим 2000-м поколением процессоров Atom. Топовый C2758 с включенным QAT оказался в 4 раза медленнее C3958, в котором не использовалась данная функция. Это важно, т. к. OpenSSL часто используется именно в сетевых устройствах и системах хранения данных.
UnixBench Dhrystone 2 и Whetstone Benchmarks
Тесты старые, но пока мы продолжаем использовать их по многочисленным просьбам. Результаты UnixBench Dhrystone 2.
Результаты Whetstone Benchmarks.
В данном случае видим явную пользу от многоядерности, т. к. в данном случае это компенсирует те компромиссы в микроархитектуре, на которые пришлось пойти для снижения энергопотребления. В данном случае вариант, когда «числом, а не уменьем».
Заключение
Это совсем не тот «Атом», который сразу приходит на ум при упоминании этого семейства процессоров. Базовая частота Atom C3958 не так велика по нашим временам, нет поддержки технологии «Turbo Boost», нет кэш-памяти третьего уровня, нет поддержки набора команд AVX2/ AVX-512, но 16 ядер, по 1 МБ кэша L2 на каждое ядро, существенные улучшения в IPC (Inter Process Communications) позволяют ему соперничать в производительности с Xeon D и Xeon Bronze/Silver.
Естественно, последние более подходят для виртуализации и обычного применения, но в сетевых устройствах и устройствах хранения данных «атомные» процессоры весьма хороши.
Сейчас много говорят об AMD EPYC, но у AMD нет своих решений, способных конкурировать в данном сегменте по совокупности характеристик. Так, EPYC 7251 имеет TDP в 120 Вт (сравните с Atom), имея 8 ядер, 16 потоков, правда, поддерживая увеличение частоты до 2.9 ГГц. Правда, и целей занять свою нишу именно в этом сегменте у AMD нет, по крайней мере, с EPYC.
Активность проявляла компания ARM, но сочетание производительности и использование технологий ускорения функций криптографии и компрессии данных, которое есть в 3000-й серии процессоров Atom, позволяют Intel уверенно чувствовать себя в ближайшем будущем.
Если рассматривать топовые решения с поддержкой QAT, то можно увидеть существенный прогресс, по сравнению с предыдущим поколением (Atom C2758). Единственное, что снизилось — это тактовая частота (примерно на 17 %). В остальном – сплошные улучшения. Судите сами, количество ядер удвоилось (с 8 до 16), объем кэша и максимального объема памяти увеличился вчетверо (до 16 МБ и 256 ГБ соответственно), PCIe обновила поколение, появилась поддержка 10-гигабитной сети. Вот только за существенно возросшую производительность пришлось заплатить возросшим TDP.
К сожалению, увеличились, и существенно, цены. Правда, широкая линейка моделей позволяет подобрать вариант (например, Atom C3758), который дешевле, и может с успехом заменить предыдущий топовый процессор в соответствующих областях применения.
Благостную картину существенно возросшей производительности только портит цена, т. к. при стоимости в 449 $ Atom C3958 конкурирует с Intel Xeon Silver 4108 и Xeon D lines, а это, как ни крути, птицы несколько другого полета.
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 компания Intel объявила о выпуске новой серии процессоров - Atom. Новые ЦП предназначены исключительно для мобильных компьютеров, и их характеристики полностью соответствуют всем требованиям подобного рода устройств. Это прежде всего относится к энергопотреблению, которое не превышает 4 Вт (TDP). Столь низкие показатели достигнуты за счет новой архитектуры, которая не похожа ни на одну из предшествующих архитектур Intel, хотя и включает их отдельные черты. Ядро состоит из 47 миллионов транзисторов, а поскольку для их производства используется 45-нм техпроцесс, то становится понятным, почему Atom такой компактный и экономичный процессор. В настоящее время в ассортименте Intel есть две серии процессоров Atom. Первая называется Z (процессоры Z500-Z540), она основана на ядре Silverthorne и предназначена для мобильных систем класса MID (Mobile Internet Devices). Вторая серия на ядре Diamondville была анонсирована сравнительно недавно (в марте этого года) и включает две модели (N270 и 230). Она предназначена для настольных систем (Nettops) и бюджетных ноутбуков (Netbooks).
| Ядро | Частота, ГГц | FSB, МГц | L2, кб | TDP, Вт | Техпроцесс, нм | Площадь ядра, мм 2 | Кол-во транз. (млн) | |
| Atom Z500 | Silverthorne | 0,8 | 400 | 512 | 0,65 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z510 | Silverthorne | 1,1 | 400 | 512 | 2 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z520 | Silverthorne | 1,33 | 533 | 512 | 2 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z530 | Silverthorne | 1,6 | 533 | 512 | 2 | 45 | 25 | 47 |
| Atom Z540 | Silverthorne | 1,86 | 533 | 512 | 2,4 | 45 | 25 | 47 |
| Atom N270 | Diamondville | 1,6 | 533 | 512 | 2,5 | 45 | 25 | 47 |
| Atom 230 | Diamondville | 1,6 | 533 | 512 | 4 | 45 | 25 | 47 |
Все процессоры Atom имеют кэш L1 объемом 56 кб, из которых 32 кб отведено под кэш инструкций, а 24 кб - под данные. Также все процессоры могут исполнять 32-битный код и поддерживают дополнительные наборы инструкций MMX, SSE, SSE2, SSE3 и SSSE3. Что касается 64-битного кода (x86-64), то его поддерживает только ядро Diamondville и только в модели Atom 230. На настоящий момент все процессоры Atom являются одноядерными. Вместе с тем, они поддерживают технологию Hyper-Threading, которая позволяет исполнять два параллельных потока команд. Ближе к концу 2008 года Intel планирует выпустить первые двухъядерные процессоры Atom. В сети циркулируют слухи о модели Atom 330, которая будет работать на частоте 1,6 ГГц (частота FSB - 533 МГц), а на каждое из ядер будет приходится по 512 кб кэша L2. Процессоры Atom серии Z поддерживают технологию виртуализации, а также технологию энергосбережения C1E Speedstep. Кроме серии Z, C1E Speedstep поддерживает процессор Atom N270, построенный на ядре Diamondville. Ассортимент процессоров Atom довольно велик, и включает два ядра для разных систем. Чтобы не возникло путаницы, важно отметить, что процессоры работают с определенными чипсетами, и именно они определяют предназначение конечного продукта. Вместе с новыми процессорами компания Intel выпустила серию чипсетов - UL11L, US15L, US15W, - которые также предназначены для работы Atom серии Z (ядро Silverthorne).
Чипсеты имеют схожие характеристики, и каждый состоит из одной микросхемы, которая реализует функциональность, и "северного" и "южного моста". Новые чипсеты поддерживают процессоры Intel Atom с частотой системной шины 100 или 133 МГц (400/533 МГц QPB), имеют встроенный одноканальный контроллер 400- или 533-МГц памяти DDR2 (максимальный объем памяти составляет 1 Гб). Также чипсеты новой серии имеют встроенное графическое ядро Intel GMA500, которое помимо трехмерной графики обеспечивает аппаратное декодирование видеоформатов H.264, MPEG2, VC1 и WMV9. При этом поддерживаются выходы D-SUB и DVI-I, а также TV-Out. Кроме того, предусмотрен контроллер шины PCI Express spec 1.0. Пара слов о возможностях расширения чипсетов UL и US - они поддерживают один IDE-канал, восемь портов USB 2.0, а также звуковую HD-подсистему. Чипсеты UL11L, US15L, US15W являются составной частью платформы Centrino Atom 2, в которую также входят процессоры Atom и модули беспроводной связи Wi-Fi, WiMAX и 3G. Следует отметить, что тепловыделение чипсета UL11L составляет 1,6 Вт, а чипсетов серии US - не более 2,3 Вт. В результате, общее тепловыделение связки чипсета UL11L и процессора Atom равно 2,25 Вт! Это именно то, что нужно мобильным устройствам, поскольку беспрецедентно низкий уровень потребления энергии обеспечивает длительную продолжительность работы. Что касается процессоров Atom N270 и Atom 230 на ядре Diamondville, то они предназначены для дешевых, экономичных и малогабаритных систем (Nettops и Netbooks) с чипсетом 945GC. Именно такую систему, а точнее, материнскую плату мы сегодня и протестируем:
Обратите внимание, что массивный радиатор с вентилятором предназначен для охлаждения чипсета, а сам процессор довольствуется скромным низкопрофильным радиатором (на дальнем плане). Внешне процессор выглядит следующим образом:
Можно заметить, что Atom 230 непосредственно впаян на плату, так что модернизировать систему не получится. А если "сжечь" процессор при разгоне (об этом чуть позже), то менять придется всю материнскую плату. Утилита CPU-Z предоставляет следующую информацию:
Эта версия утилиты неправильно определяет процессорное ядро (Silverthorne вместо правильного Diamondville). Ниже приведены спецификации системной платы Gigabyte GC230D:
| Процессор | Intel Atom 230 (Diamondville) |
| Чипсет | Северный мост Intel 945GC |
| Системная память | Один 240-контактный слот для DDR-II SDRAM DIMM |
| Графика | Встроенное графическое ядро GMA950 |
| Возможности расширения | Один 32-битный PCI Bus Master-слот |
| Возможности для разгона | Изменение частоты HTT от 100 до 700 МГц |
| Дисковая подсистема | Один канал UltraDMA133/100/66/33 Bus Master IDE (с поддержкой до двух ATAPI-устройств & RAID 0, 1) |
| BIOS | 4 MBit Flash ROM |
| Разное | Один порт для FDD, один последовательный и один параллельный порт, порты для PS/2 мыши и клавиатуры |
| Управление питанием | Пробуждение от модема, мыши, клавиатуры, сети, таймера и USB |
| Мониторинг | Отслеживание температуры процессора, мониторинг напряжений, определение скорости вращения двух вентиляторов |
| Размер | ATX форм-фактор, 170x170 мм (6,68" x 6,68") |
Когда Atom быстрее чем Core?
- Блог компании Intel
Наглухо застряв в пробке за рулем машины, теоретически способной развивать скорость более 200 км\ч, и глядя, как меня обгоняют велосипедисты на трехколесных велосипедах, я задумалась… нет, не о том, как пересадить всех на велосипеды, и не о решении транспортных проблем человечества с помощью телепортации, а… о процессорах Intel Core и Intel Atom. А именно - Atom по сравнению с Core - это, фактически, мотороллер по сравнению с автомобилем. Он потребляет меньше топлива и стоит заметно дешевле. Но зато и скорость скутера столь же заметно уступает авто (несмотря даже на способы «разогнать» мотороллер выше заводских установок). Но, все же, в пробках или на узких улочках скутер оказывается быстрее. Недаром скутер получил свое название от английского «to scoot
» - удирать, так как успешно использовался английскими подростками для спасения от полиции.
Теперь вернемся к CPU. Заменим «топливо» на «электричество», а «скорость» на «производительность», и получим полную аналогию поведения Inel Atom и Intel Core. Но тогда разумно предположить, что существуют такие «пробки»и «закоулки», в которых Atom обгонит Core. Давайте их поищем.
Итак, по всем общепринятым замерам производительности Intel Core существенно обгоняет Atom. В разделе «Производительность» статьи про Intel Atom в wikipedia читается суровый приговор: "примерно половина производительности процессора Pentium M той же частоты
"
Если же сравнивать Atom именно с Core, то по данным тестов tomshardware Intel Core i3-530 побеждает Intel Atom D510 с разгромным счетом: 
При этом, надо отметить, что tomshardware к Atom относится явно предвзято. Так, например, если время работы какой-то задачи на Core-i3 - 1:38, то именно так об этом и сообщается - «одна минута, 38 секунд». А если Atom исполняет что-то за 7:26, то это, по мнению авторов «около восьми минут». Но главное - сравнивать процессоры с разной тактовой частотой (2.93 GHz Core i3 и 1.66 GHz Atom) и не делать поправку на ветер непоказательно. То есть, результат Core надо поделить на 2.93/1.66~1.76, что дает итоговый результат проигрыша Atom от 2.15 до 2.6 раз.
Почему Atom медленнее?
Быстрый ответ: потому что дешевле и энергоэкономичнее, что несовместимо с высокой производительностью.Правильный ответ: Во-первых, потому, что у Atom сохранилась шина FSB, в то время как Core i3 имеет интегрированный в CPU контроллер памяти, что ускоряет доступ к данным. Кроме того, у Atom в четыре раза меньше размер кэш-памяти, а если данные не умещаются в кэш, то более медленный доступ к памяти сказывается на производительности по полной программе.
А во-вторых, микроархитектура Atom - это не Core2, использованная в Core i3, а Bonnell. Вкратце, Bonnell -продолжатель идей Pentium, в нем имеется только 2 целочисленных ALU (против трех в Core), а главное, отсутствуют присущие Core изменение порядка инструкций (instruction reordering), переименование регистров (register renaming), а также спекулятивное исполнение (speculative execution).
Откуда понятно, что чтобы помочь Atom обогнать Core, надо:
- Взять нанонабор небольшой набор данных, так, чтобы он помещался в кэш.
- Попробовать использовать float данные, чтобы загружать не ALU, a FPU
- По возможности, лишить Core преимуществ неупорядоченного исполнения.
Они проводились на имеющемся у меня Intel Core i5 2.53 GHz и уже упомянутом Atom D510, и представляли собой набор вызовов математических функций для float данных со встроенной оценкой производительности «количество функций в секунду», т.е. чем больше - тем лучше.
Тесты включали расчет тригонометрических функций как напрямую (C runtime, тест «x87»), так и разложением в ряд; с использованием кода мат.библиотеки Cephes; а также векторную реализацию через SSE intrinsic функции (тесты с окончанием _ps). При этом, учитывая разницу тактовых частот, результаты масштабировались на 2.53/1.66~1.524
Тесты компилировались Microsoft Visual Studio 2008 с оптимизацией в release по умолчанию.
Полученные данные полностью подтверждают первое место Intel Atom с конца. То есть, цель не достигнута, переходим к следующему пункту - осложним работу Out-of-order CPU.
Усложняем задачу
Создадим искусственный тест, который будет содержать непредсказуемые ветвления, содержащие вычислительно тяжелые функции, так, чтобы результат спекулятивных вычислений Core постоянно отбрасывался, т.е. оказывался ненужной работой.Примерно так:
int rnd= rand()/(RAND_MAX + 1.) * 3; if (rnd%3==0) fn0(); if (rnd%3==1) fn1(); if (rnd%3==2) fn2();
Более того, функции будут состоять из цепочечных вычислений, так чтобы Core не мог путем переупорядочивания инструкций и переименования регистров посчитать что-то из таких выражений заранее, «вне очереди». Вот простейший пример подобного кода
for (i=0; i < N; ++i) {
y+=((x[i]*x[i]+ A)/B[i]*x[i]+C[i])*D[i];
}
Кстати, подобные функции и использованы в вышепоказанных тестах cephes_logf и cephes_expf, где преимущество Core минимально.
Но, несмотря на все препятствия, Core все равно оказался быстрее. Минимальный отрыв Core от Atom, который мне удалось получить различными комбинациями вычислений и случайностей - в целых два раза! То есть, Atom по-прежнему отстает.
Но если бы я на этом остановилась, то вы бы про это просто не узнали - пост бы не состоялся.
Следующим шагом была компиляция тестов с помощью Intel Compiler. Использовалась версия Composer XE 2011 update 9 (12.1) c настройками оптимизации Release по умолчанию - аналогично компилятору Microsoft.
На графике ниже приведены результаты работы вышеупомянутых тестов, включая добавленный мной rand, скомпилированные как VS2008, так и Intel Compiler.
Смотрите внимательно. Это - не обман зрения. Для четырех тестов точки зеленой линии, показывающие результат Atom для тестов, скомпилированных Intel Compiler, находится выше, чем точки бордовой - результат i5 для тестов, скомпилированных VS2008. То есть, Atom оказывается реально, более чем в два раза, быстрее на _том же коде_, что и Core i5.
Думаете, что это реклама компилятора Intel?
Абсолютно нет. Я не работаю ни в отделе рекламы, ни в компиляторной группе.
Это просто констатация того, что ваш оптимизированный код может выполняться на Atom гораздо быстрее, чем неоптимизированный на Core. Или - неоптимизированный на Core будет медленнее, чем оптимизированный на Atom.
Это - как раз те самые кочки и закоулки, которые мешают машине разогнаться.
Выводы можете сделать сами.