Intel Atom и VIA Nano: x86-вычисления на «молекулярном» уровне

Весенний анонс процессора Intel Atom ознаменовал начало новой эры на рынке мобильных устройств. Теперь производители могут выпускать дешёвые и экономичные мини-компьютеры, способные составить достойную конкуренцию КПК. Компания VIA, которая давно разрабатывает процессоры для таких устройств, также не заставила себя долго ждать и представила чип VIA Nano. В этой статье мы попробуем разобраться, чем хороши Atom и Nano.

Intel Atom

Intel представила процессор Atom и платформу Centrino Atom 2 апреля 2008 года. Ранее она проходила под именем Menlow. Для начала разберёмся, что должно входить в состав платформы, чтобы производитель мог разместить на девайсе наклейку с лейблом «Centrino Atom». Здесь всё по аналогии с «обычной» Centrino: процессор, чипсет и беспроводная сетевая карта. Правда, последняя может поддерживать не только Wi-Fi (или необязательно только Wi-Fi), но ещё и WiMAX и/или 3G-сети.

Слева направо: Intel System Controller Hub и Intel Atom

Теперь разберём процессор как главную составляющую миниатюрных бюджетных компьютеров ближайшего будущего. Разрабатывая Atom, Intel поставила себе цель сделать максимально экономичный ЦП, даже в ущерб производительности. Из характеристик очевидно, что в его основу легла архитектура Core. Она была довольно сильно «покоцана», чтобы достичь максимальной экономичности ресурсов. Так, первое поколение Atom имеет только одно ядро, хотя в будущем, с переходом на более тонкие производственные нормы, к нему может присоединиться и второе. Зато его тепловыделение значительно ниже, чем у самых экономичных Core 2 Duo/Solo.

Сразу было выпущено пять различных версий процессоров Intel Atom серии Z. Они позиционируются как решения для так называемых MID-устройств (Mobile Internet Device). 3 июня они были дополнены ещё двумя моделями. Для удобства сведём их характеристики в одну таблицу.

Урезание архитектурных способностей, а также удаление второго ядра позволили установить тактовую частоту чипов Atom на весьма высоком уровне при сохранении низкого тепловыделения. Кстати, именно последним параметром и выделяются две новые модели N270 и 230 — TDP у них несколько выше, чем у серии Z. Но в то же время и стоимость их ниже. Они больше предназначены для использования в ультрабюджетных ноутбуках и настольных компьютерах, где энергосбережение может не иметь столь принципиального значения.

Чтобы хоть как-то компенсировать отсутствие второго ядра, Intel внедрила в Atom поддержку технологии логической многопроцессорности HyperThreading. Размер L2-кэша составляет 512 кбайт, что в сравнении с флагманскими мобильными Core 2 Duo серии T9000 кажется мизером, но в то же время это один из компонентов, на котором можно сэкономить. Да и для работы в офисных приложениях кэш не так сильно важен.

Частота системной шины составляет 400 или 533 МГц в зависимости от модели процессора. Стоимость всех чипов более чем приемлемая, если не брать в расчёт флагманские модели.

Из других характеристик Intel Atom можно отметить следующие:

• технология виртуализации (Intel Virtualization Technology)
• наборы инструкций SSE2, SSE3 и SSSE3
• функция XD bit
• улучшенный блок предвыборки данных из ОЗУ в L2-кэш
• дополнительные режимы энергосбережения при работы с кэш-памятью и системной шиной
• поддержка усовершенствованных технологий энергосбережения (Enhanced Intel SpeedStep, Enhanced Deeper Sleep, Mobile Voltage Positioning (динамическое изменение напряжения), Deep Power Down Technology)

Intel Atom сделан в конструктивном исполнении Micro-FCBGA8. Данная упаковка предполагает отсутствие теплорассеивателя на кристалле процессора. При этом для установки в системную плату используется 441-контактный разъём.

Теперь обратимся к системной логике. Хотя Intel формально может продавать Atom отдельно, пока что кроме неё никто чипсетов для нового процессора не представил. Intel же их выпустила целых три: UL11L, US15L, US15W. При этом все они называются Intel System Controller Hub или SCH. Для экономии места они сочетают в себе функциональность северного и южного мостов. Их основные характеристики выглядят следующим образом:

• поддержка процессоров Intel Atom
• системная шина 400/533 МГц
• одноканальный контроллер памяти с поддержкой модулей памяти DDR2-400/533 максимальным объёмом 1 Гбайт
• встроенное графическое ядро класса Intel GMA500 с поддержкой ускорения трёхмерной графики и вывода изображения через выходы D-SUB, DVI-I и TV-Out, а также аппаратного ускорения видео форматов H.264, MPEG2, VC1 и WMV9
• до двух портов PCI Express x1 (версия 1.0a)
• до 8 портов USB 2.0
• один канал IDE
• контроллер карт памяти SD/MMC
• звуковая подсистема класса Intel HD Audio

Между собой чипсеты практически не отличаются. Единственно можно отметить, что тепловыделение моделей US15L и US15W составляет 2,3 Вт, тогда как у UL11L – 1,6 Вт.

Но зачем тогда три почти одинаковых набора системной логики? Дело в различном подходе к их распространению и сопровождению. Так, UL11L поставляется только с процессором Atom Z500 (младшая модель), US15L с Z500 и Z530, а US15W с любым из представленных чипов Atom. При этом US15W будет гарантированно производиться в течение 7 лет, тогда как остальные два могут быть сняты с производства раньше.

Что касается беспроводных контроллеров, то Intel не уточняет, какие именно модели входят в состав платформы Centrino Atom и можно ли использовать решения сторонних производителей.

На этом, казалось бы, можно и закончить рассказ про новый ультрамобильный и бюджетный процессор Intel. Однако для полноты картины было бы не лишним привести результаты первых тестов Intel Atom, которые уже были проведены западными ресурсами. В частности, известный американский сайт Anandtech получил в своё распоряжение «коробочку» ASUS Eee Box, которая была как раз построена на Intel Atom N270.

Производительность сравнивалась с процессорами Intel Celeron 420 (1,6 ГГц) и Pentium M на ядре Dothan, что также работает на частоте 1,6 ГГц. При этом были проведены тесты при сниженной частоте последнего чипа до 800 МГц.

Откровенно говоря, мы ожидали чего-то большего. Хотя бы быстродействия на уровне Celeron. Но местами 1,6 ГГц Atom отстаёт от Pentium M, работающего на частоте 800 МГц. В этом свете ещё более интересно будет сравнить производительность с чипами VIA C7-M и VIA Nano. Кстати, к описанию последнего мы и переходим.

VIA Nano

После приобретения активов компании Cyrix с десяток лет назад VIA попыталась было выступить в роли конкурента AMD и Intel, но у неё так и не сложилось. Однако закрывать это направление компания вовсе не собиралась. Она просто перешла в другую нишу – компактных, потребляющих мало энергии компьютеров. Именно так позиционировался процессор VIA C3, после него место занял C7 и C7-M, а теперь им на смену пришёл VIA Nano, ранее известный под кодовым именем Isaiah.

Собственно изменений в Nano по сравнению с C7 не так много: сменился техпроцесс (Nano изготовляется с соблюдением норм 65 нм), повысились тактовые частоты ядра и системной шины, добавилась поддержка 64-битных расширений AMD64, несколько улучшилась работа с кэш-памятью.

Всего было представлено 5 моделей:

Из общих для всех процессоров характеристик можно выделить следующие:

• системная шина 800 МГц
• упаковка NanoBGA2 (совместима с VIA C7)
• 1 Мбайт эксклюзивного L2-кэша
• поддержка функций шифрования (полностью перекочевавших из C7)

Ничего примечательного. Обычный процессор, теоретически способный обеспечить энергопотребление ниже, чем Intel Atom.

Одним из наиболее слабых мест платформ на базе решений VIA был чипсет VIA VX700. В нём же самым слабым местом было встроенное графическое ядро, поддерживающее давно неактуальный DirectX 7. Да и хорошими энергосберегающими свойствами он не мог похвастаться.

Ему на смену пришёл VIA VX800U, оснащённый ядром VIA Chrome9 HC3. Последнее уже поддерживает DirectX 9, а также аппаратное декодирование видео в форматах VMR, MPEG-2, MPEG-4, WMV9, VC1 и DivX. При этом его тепловыделение составляет 3,5 Вт, что примерно вдвое больше, чем у самого экономичного Intel SCH UL11L. Так что делайте выводы сами. Данных по времени автономной работы VIA Nano пока нет, но есть пара диаграмм от производителя, где сравнивается быстродействие с C7 и Intel Celeron M 520 (1,6 ГГц).

Здесь мы видим значительный прирост по сравнению с C7, порой даже вдвое больший. Надеемся, что наши собственные тесты покажут не меньшую разницу.

Начатую с лёгкой руки Intel моду на измерение соотношения «производительность/ватт» теперь с успехом подхватила VIA, чтобы заявить о своём превосходстве в этом показателе. Жаль, что это лишь относительный показатель. Абсолютные мы сравним после собственного тестирования, как только получим первые устройства на VIA Nano.

Заключение

Последние тенденции на рынке мобильных устройств не оставляют сомнений в том, что скоро появится новый класс устройств, которые по своим качествам расположатся в аккурат между ноутбуками и КПК (коммуникаторами). Два года назад это должна была сделать платформа UMPC, но этот «блин» получился комом. Впрочем, не исключено, что разработки вроде Intel Atom и VIA Nano дадут ей второе дыхание.

На сегодняшний день уже анонсировано несколько десятков новинок на основе Intel Atom. В частности, уже смогла отличиться ASUS, которая, не успев толком выпустить Eee PC 900, объявила о планах заменить его на Eee PC 1000. Судя по всему, это будет такой же ультрабюджетный субноутбук, но уже не на Intel Celeron, а на Intel Atom.

Из других производителей можно отметить MSI, а также готовящиеся новинки Acer. Hewlett-Packard может обновить свой Mini-Note PC, представив модель на VIA Nano, а то и на Atom. Даже компания HTC, хорошо известная своими КПК и коммуникаторами, уже подумывает о выпуске UMPC на основе Atom. Всё это говорит о перспективности разработок, которые в итоге приведут нас к тому, что мы видим в фантастических фильмах, современных и не очень. Посмотрите, ещё десяток лет – и мини-ноутбук будет у каждого второго как минимум.