ما هي الأجهزة التي صممت لها معالجات Intel Atom؟ معالجات إنتل أتوم

29.03.2019

تسربت إلى الإنترنت معلومات حول معالج Intel Atom C3955 الجديد الذي يحتوي على 16 نواة حاسوبية.

يحتوي معالج Intel Atom C3955 الجديد، الذي يحمل الاسم الرمزي Denverton، على 16 مركزًا وسرعة ساعة تبلغ 2.1 جيجا هرتز. يحتوي المعالج على 16 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الثاني، أي واحد ميجابايت لكل نواة. مع تبديد حرارة منخفض نسبيًا، فإن الشريحة الجديدة مخصصة لـ NAS والخوادم الأخرى. على ما يبدو، سيكون هذا أحد أسرع المعالجات في خط Denverton.

في أداة التشخيص والمعلومات SiSoft Sandra 2015، تم العثور على معلومات أيضًا على شريحة Atom C3955 ذات 16 نواة. قام موقع ويب "Serv the Home" بمقارنة نتائج أدائه مع شرائح أخرى لنفس التطبيق. ويشير المصدر أيضًا إلى أنه من المرجح أن يتأخر المعالج المكون من 16 نواة لبضعة أشهر بسبب مشاكل التردد التي تم تحديدها في سلسلة معالجات Intel Atom C2000.

تقوم Intel بتحديث خط Atom الخاص بها

28 فبراير 2015

لتسهيل فهم مستويات أداء المعالج على الأشخاص وإبلاغ العملاء بشكل أفضل بناءً على احتياجاتهم، قررت شركة Intel تغيير العلامة التجارية لمعالجاتها المنخفضة.

سيتم الآن تقديم معالجات Intel Atom في ثلاثة خطوط إنتاج مختلفة بمستويات أداء "جيد" و"الأفضل" و"الأفضل". سيتم تسمية هذه الرقائق باسم Atom x3 وx5 وx7 على التوالي. سيصبح هذا التغيير ساري المفعول مع الجيل الجديد من المعالجات.

ستوفر معالجات Atom x3 أداءً أساسيًا ولكن كافيًا في أجهزة الكمبيوتر اللوحية والهواتف الذكية. سيكون لدى Intel Atom x5 المزيد من الميزات والوظائف وسيستهدف الأشخاص الذين يحتاجون إلى المزيد من الأداء. ستوفر طرازات Atom الرائدة، x7، أعلى مستوى من الأداء في هذه العائلة.

تم تصميم معالجات Atom بواسطة Intel لتوفير أطول عمر للبطارية للأجهزة المحمولة مع زيادة الأداء في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأدوات الذكية الأخرى. قدمت الشركة شريحة جديدة تشرح موقف جميع مجموعات المعالجات. تتضمن الشريحة وحدات المعالجة المركزية Intel Atom الأساسية ووحدات المعالجة المركزية متوسطة المدى، والتي تتكون من Core M لأجهزة الكمبيوتر المحمولة المتطورة وأجهزة Pentium وCeleron الأكثر اقتصادا، بالإضافة إلى خط Core i عالي الأداء.

سيتم إصدار Intel Braswell بدقة 14 نانومتر في الربع الثالث

27 فبراير 2015

من المفترض أن تكون معالجات Atom الجديدة من Intel ذات بنية Braswell الدقيقة متاحة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة في الربع الثالث من هذا العام. سيتم إصدار هذه الرقائق تحت علامتي Pentium وCeleron، وستحتوي على 4 أو 2 نواة.

سيعتمد النظام الفرعي للرسومات المدمج على Low Power Gen 8. ومع 16 وحدة تنفيذ ودعم لـ DirectX 12 وOpen GL 4.2، ستكون وحدة معالجة الرسوميات الجديدة قادرة على عرض الصور بدقة تصل إلى 4Kx2K.

ستدعم المنصة DDR3L بسرعة 1600 ميجاهرتز في عامل الشكل SODIMM وستكون قادرة على معالجة ما يصل إلى 8 جيجابايت من الذاكرة، وهو ما يكفي تمامًا لهذا القطاع من الأجهزة. ستتلقى المنصة أيضًا 4x1 PCIe 2.0 ومنفذين SATA 3.0، بالإضافة إلى دعم eMMC 4.51 وSD Card 3.01. في المجمل، توفر المنصة 5 منافذ USB، 4 منها USB 3.0 وواحد USB 2.0. وبالطبع يوجد معالج صوتي عالي الوضوح.

يمكن توصيل ما يصل إلى 3 شاشات بدقة قصوى تبلغ 4Kx2K بنظام قائم على Braswell. بادئ ذي بدء، سيتم دعم معيار eDP 1.4 بدقة تصل إلى 2560 × 1440 بكسل، بالإضافة إلى أنه سيكون من الممكن توصيل شاشتين أخريين عبر HDMI أو DisplayPort.

لن تتمكن Intel من توفير 40 مليون وحدة معالجة مركزية للأجهزة اللوحية

9 أغسطس 2014

في البداية، خططت إنتل لتزويد 40 مليون معالج لأجهزة الكمبيوتر اللوحية في عام 2014. ومع ذلك، على الأرجح، لن تؤتي هذه الخطط ثمارها أبدا، حيث تم تأجيل المعالجات المستندة إلى نواة Cherry Trail من نوفمبر من هذا العام إلى الربع الأول من عام 2015.

كان من المقرر مبدئيًا إطلاق معالجات Cherry Trail مقاس 14 نانومتر في الربع الثالث. بهذه الخطوة، أرادت إنتل تسريع مبيعات وحدات المعالجة المركزية الخاصة بها للأجهزة اللوحية. ومع ذلك، اضطرت الشركة إلى تأجيل إصدارها مرتين، أولاً إلى نوفمبر ثم إلى الربع الأول من عام 2015، وفقًا لتقارير DigiTimes.

لتعميم إنتاج الأجهزة اللوحية المستندة إلى معالجات x86، قررت شركة Intel دعم إنتاجها لمصنعي العلامات التجارية الكبيرة. أكبر عميل لشركة Intel في سوق الأجهزة اللوحية حاليًا هو Asustek Computer. في الوقت نفسه، لم ترفض Intel دعم الشركات المصنعة للصندوق الأبيض الصيني، والتأكيد الواضح على ذلك هو الكمبيوتر اللوحي Kingsing W8 ذو الميزانية المحدودة والمبني على Bay Trail-T والذي يكلف 100 دولار.

تستخدم معالجات Cherry Trail بنية Airmont مقاس 14 نانومتر وتدعم معالجة 32 و64 بت لنظامي التشغيل Windows وAndroid. وبالتالي، يشير المصدر إلى أن الأجهزة ذات الرقائق الجديدة لن تصل إلى السوق قبل شهر فبراير.

ونتيجة لذلك، يعتقد بعض المراقبين أن إنتل لن تكون قادرة على شحن أكثر من 30 مليون وحدة معالجة مركزية للكمبيوتر اللوحي هذا العام.

تقوم شركة Intel بإعداد Cherry Trail Atom بحلول نهاية عام 2014

10 ديسمبر 2013

سيتم تصنيع الجيل القادم من المعالجات المكتبية والمحمولة من عائلة Atom باستخدام تقنية معالجة 14 نانومتر، تسمى Cherry Trail، ومن المقرر إطلاقها في نهاية عام 2014. تعمل إنتل بشكل حثيث على تسريع عملية تطوير شرائح Atom، لذلك سيتم إصدار شرائح الكمبيوتر المحمول Broadwell و Cherry Trail في نفس العام، وكلاهما يعملان بتقنية 14 نانومتر.

سيتم إعداد سلسلة من SoC Cherry View لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والتي تعتمد على نواة Airmont الجديدة. في المقابل، سوف تصبح Cherry Trail معالجات تستهدف أجهزة الكمبيوتر اللوحية. في نهاية العام المقبل، على الأرجح في سبتمبر، سيتم أيضًا إصدار نظام معمارية مورفيلد على الرقاقة المصمم للهواتف الذكية.

مقارنةً بـ Bay Trail، من المفترض أن ينخفض ​​TDP للمنصة الجديدة، وذلك بفضل انخفاض الفاقد الكهربائي لتقنية المعالجة 14 نانومتر، مما يعني أن المطورين سيكونون قادرين على تقديم المزيد من الحلول المستندة إلى Atom مع التبريد السلبي. بالإضافة إلى ذلك، ستعني عملية 14 نانومتر ورقة رابحة أخرى لشركة Intel في المعركة ضد ARM، حيث سيبدأ قادة هذا السوق، بما في ذلك Qualcomm وSamsung وMediaTek، في العام المقبل في استخدام عقد 20 نانومتر فقط في رقائقهم. ومع ذلك، لم تقم Intel بعد بدمج شرائح SoC الخاصة بها مع أجهزة المودم LTE، والتي كانت تقليديًا مهمة صعبة. في الواقع، الآن Qualcomm فقط هي التي تمتلك معالجًا مزودًا بمودم LTE مدمج. لذا فإن الانتقال إلى إنتاج 14 نانومتر لن يسهل كثيرًا على شركة Intel المنافسة في سوق الهواتف الذكية، وفي المستقبل فقط سنتمكن من معرفة ما إذا كانت الشركات المصنعة للأجهزة ستكون مهتمة برقائق Intel الجديدة. لا يزال هناك عام كامل للانتظار.

إنتل قد تقتل العلامة التجارية Atom Desktop

19 يوليو 2013

تعلق Intel آمالًا كبيرة على منصة Bay Trail D رباعية النواة من حيث مبيعات سوق أجهزة الكمبيوتر المكتبية. ولكن يبدو أن شركة نفط الجنوب الجديدة قد تفقد اسم العلامة التجارية Atom، لأنه وفقًا للشائعات على الإنترنت، ستستخدم Intel العلامة التجارية Celeron لجميع معالجات BGA الملحومة.

وتشمل قائمة المعالجات معالج Celeron J1750 الذي سيحل محل معالج Atom D2550 E، وكذلك معالج Celeron J1850 الذي سيحل محل معالجات 847 و807 المبنية على Sandy Bridge. وستكون شريحة J2850 التي تحمل علامة Pentium أسرع من شريحة Ivy Bridge Celeron 1007U، وسيظهر كلا المعالجين Bay Trail D في مقبس BGA في الربع الرابع من هذا العام. وفي الوقت نفسه، يجب أن تظهر الإصدارات المحمولة من هذه المعالجات.

يبدو أن هذا القرار الذي اتخذته أكبر شركة مصنعة للرقائق له ما يبرره تمامًا، نظرًا لأن معالجات Atom ارتبطت منذ فترة طويلة بالأدوات المحمولة البطيئة للغاية، مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة القديمة، بالإضافة إلى الحلول المدمجة. الآن تعول إنتل على نجاح جيلها الجديد من Atom، وعلى الرغم من أننا لن نرى هذا الاسم بعد الآن، على الأقل على أجهزة الكمبيوتر المكتبية، إلا أن المطورين قاموا بتحسين الشريحة بشكل كبير، مما جعلها رباعية النواة وقدمت نواة رسومية مع دعم لدايركت اكس 11.

تستهدف AMD Opteron X Atom

3 يونيو 2013

لا يبدو أن AMD قادرة على التنافس بنجاح مع Intel من حيث استهلاك طاقة وحدة المعالجة المركزية، لذلك قررت الشركة طرح وحدات المعالجة المركزية الجديدة Opteron X-series في السوق للتنافس على الأداء.

في الآونة الأخيرة، أعلنت AMD عن معالجين جديدين من طراز Opteron 64 بت، طرازي X1150 وX2150، المصممين للخوادم الصغيرة. يعد كلا الطرازين جزءًا من عائلة Jaguar المعمارية التي تحمل الاسم الرمزي، والمعروفة على نطاق واسع بوجودها في الجيل الجديد من وحدات التحكم في الألعاب من Microsoft وSony.

وتتمتع إنتل بحضور قوي في سوق الخوادم الصغيرة بفضل مبيعات معالج Atom S1200 بقدرة 6 واط، وعلى الرغم من أن حلول AMD الجديدة تستهلك 9 و11 واط على التوالي، إلا أنها تتمتع بعدد من المزايا. تضع الشركة وحدات APU الخاصة بها كأفضل الحلول الشاملة، وذلك بفضل وجود أربعة نوى معالجة (مقارنة باثنين لـ Atom)، ورسومات AMD Radeon HD 8000 المدمجة في طراز X2150، ودعم ما يصل إلى 32 جيجابايت من ذاكرة الوصول العشوائي وذاكرة الوصول العشوائي المدمجة. في منافذ ساتا. تعد معالجات AMD أكثر تكلفة، حيث تبلغ 64 دولارًا للطراز X1150 و99 دولارًا للطراز X2150، مقارنة بمعالجات Intel التي تبيع Atom S1200 مقابل 54 دولارًا. وعلى الرغم من أن اقتراح AMD يبدو مثيرًا للاهتمام للغاية حتى الآن، إلا أن منافسها الوحيد يستعد بالفعل لإصدار Atom SoCs 64 بت مع استهلاك أقل للطاقة، ومن المحتمل أن يترك AMD مرة أخرى وراء الكواليس.

تقوم Intel بمنافذ Jelly Bean إلى Atom للهواتف الذكية

26 سبتمبر 2012

لقد وعدت Intel منذ فترة طويلة بتوصيل Jelly Bean إلى الهواتف الذكية المزودة بمعالجات Atom.

لم تكن لدينا أي فكرة على الإطلاق عن موعد حدوث ذلك، لكن المدير العام لمجموعة الأجهزة المحمولة، مايك بيل، أعلن مؤخرًا لـ PCWorld أن Android 4.1 لـ Medfield جاهز ويعمل على أجهزة عمال Intel. وعلى الرغم من أن هذا التفسير لنظام التشغيل جاهز تقريبا، إلا أن تاريخ إصداره لا يزال غير معروف.

وأشار بيل إلى أنه لا يزال يتعين على مصنعي الهواتف ومورديها الخضوع لعملية طويلة من التكيف والتحديث. مما لا شك فيه أن المستخدمين الحاليين سينزعجون من كونهم قريبين جدًا وبعيدين جدًا عن نظام التشغيل الجديد، ولكن تجدر الإشارة إلى أن الشركات المصنعة تمر بنفس الرحلة الطويلة عند إطلاق الهواتف المستندة إلى ARM.

قبل عام، أعلنت شركة إنتل عن إطلاق سلسلة جديدة من المعالجات - أتوم. تم تصميم وحدات المعالجة المركزية الجديدة حصريًا لأجهزة الكمبيوتر المحمولة، وتلبي خصائصها جميع متطلبات هذه الأجهزة بشكل كامل. ينطبق هذا بشكل أساسي على استهلاك الطاقة الذي لا يتجاوز 4 وات (TDP). ويتحقق هذا الأداء المنخفض بسبب البنية الجديدة التي لا تشبه أيًا من معماريات Intel السابقة، على الرغم من أنها تتضمن بعض ميزاتها. يتكون القلب من 47 مليون ترانزستور، وبما أنه يتم تصنيعها باستخدام تقنية معالجة 45 نانومتر، يصبح من الواضح سبب كون Atom معالجًا مدمجًا وفعالاً من حيث التكلفة. حاليًا، لدى Intel سلسلتين من معالجات Atom. الأول يسمى Z (معالجات Z500-Z540)، وهو يعتمد على نواة Silverthorne وهو مخصص للأنظمة المحمولة من فئة MID (أجهزة الإنترنت المحمولة). تم الإعلان عن السلسلة الثانية المبنية على نواة Diamondville مؤخرًا نسبيًا (في مارس من هذا العام) وتتضمن طرازين (N270 و230). إنه مصمم لأنظمة سطح المكتب (Nettops) وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ذات الميزانية المحدودة (Netbooks).

جوهر التردد، جيجا هرتز إف إس بي، ميغاهيرتز L2، كيلو بايت تي دي بي، دبليو العملية الفنية، نانومتر المساحة الأساسية، مم 2 عدد المعاملات (مليون)
اتوم Z500 سيلفرثورن 0,8 400 512 0,65 45 25 47
اتوم Z510 سيلفرثورن 1,1 400 512 2 45 25 47
اتوم Z520 سيلفرثورن 1,33 533 512 2 45 25 47
اتوم Z530 سيلفرثورن 1,6 533 512 2 45 25 47
اتوم Z540 سيلفرثورن 1,86 533 512 2,4 45 25 47
الذرة N270 دياموندفيل 1,6 533 512 2,5 45 25 47
الذرة 230 دياموندفيل 1,6 533 512 4 45 25 47

تحتوي جميع معالجات Atom على ذاكرة تخزين مؤقت L1 بسعة 56 كيلو بايت، منها 32 كيلو بايت مخصصة لذاكرة التخزين المؤقت للتعليمات و24 كيلو بايت للبيانات. يمكن لجميع المعالجات أيضًا تنفيذ تعليمات برمجية 32 بت ودعم مجموعات التعليمات الإضافية MMX وSSE وSSE2 وSSE3 وSSSE3. أما بالنسبة للكود 64 بت (x86-64)، فهو مدعوم فقط بواسطة نواة Diamondville وفقط في طراز Atom 230. حاليًا، جميع معالجات Atom أحادية النواة. وفي الوقت نفسه، فإنها تدعم تقنية Hyper-Threading، والتي تتيح لك تنفيذ خيطين متوازيين من الأوامر. ومع نهاية عام 2008، تخطط إنتل لإصدار أول معالجات Atom ثنائية النواة. تنتشر الشائعات عبر الإنترنت حول طراز Atom 330، الذي سيعمل بتردد 1.6 جيجا هرتز (تردد FSB - 533 ميجا هرتز)، وسيحتوي كل نواة على 512 كيلو بايت من ذاكرة التخزين المؤقت L2. تدعم معالجات سلسلة Atom Z تقنية المحاكاة الافتراضية بالإضافة إلى تقنية توفير الطاقة C1E Speedstep. بالإضافة إلى السلسلة Z، تدعم C1E Speedstep معالج Atom N270، المبني على نواة Diamondville. مجموعة معالجات Atom كبيرة جدًا وتتضمن مركزين لأنظمة مختلفة. لتجنب الارتباك، من المهم ملاحظة أن المعالجات تعمل مع شرائح محددة، وهي التي تحدد الغرض من المنتج النهائي. جنبا إلى جنب مع المعالجات الجديدة، أصدرت إنتل سلسلة من الشرائح - UL11L، US15L، US15W - والتي تم تصميمها أيضًا للعمل مع سلسلة Atom Z (نواة Silverthorne).

تتمتع الشرائح بخصائص متشابهة، وتتكون كل منها من شريحة واحدة تنفذ الوظيفة وجسر "شمالي" و"جسر جنوبي". تدعم الشرائح الجديدة معالجات Intel Atom بتردد ناقل النظام 100 أو 133 ميجاهرتز (400/533 ميجاهرتز QPB)، وتحتوي على وحدة تحكم مدمجة أحادية القناة لذاكرة DDR2 بتردد 400 أو 533 ميجاهرتز (السعة القصوى للذاكرة هي 1 غيغابايت). تحتوي مجموعات الشرائح الجديدة أيضًا على نواة رسومات Intel GMA500 مدمجة، والتي، بالإضافة إلى الرسومات ثلاثية الأبعاد، توفر فك تشفير الأجهزة لتنسيقات الفيديو H.264 وMPEG2 وVC1 وWMV9. يتم دعم مخرجات D-SUB وDVI-I، بالإضافة إلى TV-Out. بالإضافة إلى ذلك، يتم توفير وحدة تحكم ناقل PCI Express spec 1.0. بضع كلمات حول إمكانيات التوسعة لشرائح UL والولايات المتحدة - فهي تدعم قناة IDE واحدة وثمانية منافذ USB 2.0 بالإضافة إلى نظام فرعي للصوت عالي الدقة. تعد شرائح UL11L وUS15L وUS15W جزءًا من منصة Centrino Atom 2، والتي تتضمن أيضًا معالجات Atom ووحدات Wi-Fi وWiMAX و3G اللاسلكية. تجدر الإشارة إلى أن تبديد الحرارة لمجموعة شرائح UL11L يبلغ 1.6 وات، ولا تزيد شرائح السلسلة الأمريكية عن 2.3 وات. ونتيجة لذلك، يبلغ إجمالي تبديد الحرارة بين شريحة UL11L ومعالج Atom 2.25 واط! وهذا هو بالضبط ما تحتاجه الأجهزة المحمولة، حيث يضمن الاستهلاك المنخفض غير المسبوق للطاقة تشغيلاً طويل الأمد. أما معالجات Atom N270 وAtom 230 المعتمدة على نواة Diamondville، فهي مصممة للأنظمة الرخيصة والاقتصادية وصغيرة الحجم (Nettops وNetbooks) مع مجموعة شرائح 945GC. هذا النظام بالتحديد، أو بتعبير أدق، اللوحة الأم، هو الذي سنختبره اليوم:

يرجى ملاحظة أن المبدد الحراري الضخم المزود بمروحة مصمم لتبريد مجموعة الشرائح، في حين أن المعالج نفسه راضٍ بمبدد حراري متواضع منخفض المستوى (في الخلفية). ومن الخارج يبدو المعالج كما يلي:

ستلاحظ أن Atom 230 ملحوم مباشرة على اللوحة، لذلك لن يكون من الممكن ترقية النظام. وإذا قمت بحرق المعالج أثناء رفع تردد التشغيل (سنتحدث عن ذلك بعد قليل)، فسيتعين عليك استبدال اللوحة الأم بأكملها. توفر الأداة المساعدة CPU-Z المعلومات التالية:

يكتشف هذا الإصدار من الأداة المساعدة بشكل غير صحيح قلب المعالج (Silverthorne بدلاً من Diamondville الصحيح). وفيما يلي مواصفات اللوحة الأم Gigabyte GC230D:

وحدة المعالجة المركزية

إنتل أتوم 230 (دايموندفيل)

شرائح

نورثبريدج إنتل 945GC
- إنتل ICH7 الجسر الجنوبي

ذاكرة النظام

فتحة DDR-II SDRAM DIMM ذات 240 سنًا
- سعة الذاكرة القصوى 2 جيجا بايت
- دعم نوع الذاكرة DDR2 400/533
- مؤشر الطاقة على متن الطائرة

الفنون التصويرية

نواة رسومات GMA950 مدمجة

خيارات التوسع

فتحة PCI Bus Master واحدة 32 بت
- ثمانية منافذ USB 2.0 (4 مدمجة + 4 إضافية)
- صوت مدمج عالي الوضوح
- وحدة تحكم شبكة إيثرنت 10/100

خيارات رفع تردد التشغيل

تغيير تردد HTT من 100 إلى 700 ميجا هرتز
- تغيير الجهد على الذاكرة وFSB
- دعم الأداة المساعدة EasyTune

النظام الفرعي للقرص

قناة UltraDMA133/100/66/33 Bus Master IDE واحدة (تدعم ما يصل إلى جهازين ATAPI وRAID 0، 1)
- دعم بروتوكول SerialATA II (قناتان - ICH7)
- دعم القرص المضغوط LS-120/ZIP/ATAPI

BIOS

روم فلاش 4 ميجا بايت
- جائزة Phoenix BIOS مع دعم ميزات ACPI وDMI وGreen وPnP المحسنة وTrend Chip Away Virus
- دعم BIOS، Q-فلاش

متنوع

منفذ FDD واحد، ومنفذ تسلسلي واحد ومنفذ متوازي، ومنافذ PS/2 للماوس ولوحة المفاتيح
-الأشعة تحت الحمراء
- STR (تعليق إلى ذاكرة الوصول العشوائي)

إدارة الطاقة

التنبيه من المودم والماوس ولوحة المفاتيح والشبكة والمؤقت وUSB
- موصل طاقة ATX ذو 20 سنًا (ATX-PW)
- موصل طاقة إضافي ذو 4 سنون

يراقب

مراقبة درجة حرارة المعالج ومراقبة الفولتية وتحديد سرعة دوران المروحتين
- تقنية SmartFan

مقاس

عامل الشكل ATX، 170 × 170 ملم (6.68 بوصة × 6.68 بوصة)

تاريخ النشر:

15.06.2009

خلال الأشهر الستة الماضية، زادت مبيعات أجهزة الكمبيوتر المحمول بشكل ملحوظ، ولعبت نتبووكس الدور الأكثر أهمية في هذا. ومن المثير للاهتمام أن مبيعات أجهزة الكمبيوتر المحمولة باهظة الثمن انخفضت. وهذا أمر مفهوم: لقد تعلم المشترون تقييم الأموال واستثمارها بحكمة.

في ظل الخلفية العامة للأزمة العالمية، أعلنت شركات عملاقة مثل ASUS وAcer وDell عن نسب عالية من الأرباح بفضل بيع أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

من أين تأتي أرجل أجهزة الكمبيوتر المحمولة؟

ظهر مفهوم أجهزة الكمبيوتر المحمولة في عام 2008 في منتدى مطوري Intel في شنغهاي. وفقًا لشركة إنتل، فإن المحرك الرئيسي لتطوير الأجهزة المحمولة هو إنشاء أجهزة إنترنت محمولة منخفضة التكلفة (MIDs). توفر هذه الأجهزة الشيء الرئيسي - الوصول إلى الشبكات والمعلومات في أي وقت وفي أي مكان لفترة طويلة. يجب أن تكون هذه الأجهزة مدمجة ومحمولة حقًا. في IDF، قدمت Intel منصة Intel Centrino Atom المقابلة وبالتالي أعلنت عن ظهور الأجهزة المبنية على بنية Atom والتي يطلق عليها Intel netbooks.

نتبووكس (netbook) هي عائلة من أجهزة الكمبيوتر المحمولة المصممة للعمل على الإنترنت وليس لأي شيء آخر (نت - شبكة، كتاب - اختصار للمحمول).

تنتمي أجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى فئة من أجهزة الكمبيوتر المحمولة تسمى أجهزة الكمبيوتر المحمولة الفرعية، وهي أجهزة كمبيوتر محمولة صغيرة الحجم ذات استهلاك منخفض للغاية للطاقة. تتميز أجهزة الكمبيوتر المحمولة هذه بتكلفة منخفضة (من 200 إلى 600 دولار أمريكي)، ويبلغ وزنها حوالي 1 كجم، وشاشة صغيرة (من 7 إلى 10 بوصات). كما تعلم، لا تتطلب الشبكات أداءً عاليًا، لذا لا يجب أن تتوقع أداءً عاليًا من أجهزة الكمبيوتر المحمولة.

تتضمن تقنية معالج Intel Centrino Atom، المعروفة سابقًا باسم Menlow، أول معالج Intel Atom (المعروف سابقًا باسم سيلفرثورن) ومركز تحكم نظام Intel ( بولسبو). لقد تم تطوير هذه المكونات منذ البداية لقطاع MID.

يتم تصنيف جميع الأنظمة المحمولة على أساس الأداء لكل واط من استهلاك الطاقة، مما يوضح أن هناك دائمًا مقايضة بين الأداء واستهلاك الطاقة. حسنًا، كما تعلم، تتطلب الأجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة مصادر طاقة أكبر. وبالتالي، من خلال تقليل استهلاك الطاقة، يقوم المطورون تلقائيًا بتقليل حجم الأجهزة.

إنتل أتوم العمارة

تعتمد البنية الدقيقة الجديدة على عملية تصنيع 45 نانومتر باستخدام ترانزستورات البوابة المعدنية الجديدة ذات العزل الكهربائي العالي. والمثير للدهشة أن Atom متوافق تمامًا مع مجموعة تعليمات Intel Core 2 Duo، ويدعم Hyper-Threading وامتداد مجموعة تعليمات الوسائط المتعددة SSE3. حتى المحاكاة الافتراضية Intel VT مدعومة. صحيح أنه ليس هناك حاجة للمهام المتنقلة، ولكن يبدو أن المطورين يريدون استخدام هذه المعالجات كأيديولوجية لتطوير الهندسة المعمارية في جميع الاتجاهات، وإنشاء نوع من العملية العالمية، ثم تحسينها في اتجاه أو آخر. يمكننا القول أنه، مع الأخذ في الاعتبار القدرات الكامنة، فإن معمارية Intel Atom الدقيقة هي الأساس للمعالجات المستقبلية.

تتضمن بنية Intel Atom الدقيقة ميزات ثورية لإدارة الطاقة مثل Intel Deep Power Down (C6)، وIntel SpeedStep المحسن، وActive Clock Gating، ووضع CMOS، وتقسيم الإدخال/الإخراج. كل هذه الابتكارات تجعل من الممكن تحسين استهلاك الطاقة وتبديد الحرارة بشكل عام وفي أوضاع الاستعداد والتشغيل والحمل الأقصى.

يعد معالج Intel Atom أصغر معالج من إنتاج Intel اليوم. بل إنها أصغر من رقائق الشرائح! وفي نفس الوقت فهو أسرع معالج في العالم حيث يستهلك أقل من 3 واط من الكهرباء. تحتوي شريحة واحدة بمساحة أقل من 25 مم2 على أكثر من 47 مليون ترانزستور (أقل بكثير من المعالجات المكتبية).


الطاقة الحرارية للمعالجات الجديدة هي 0.65-2.4 واط، متوسط ​​استهلاك الطاقة لا تتجاوز 160-220 ميجاوات وفي حالة الاستعداد تستهلك هذه الأجهزة 80-100 ميجاوات فقط.

تم قياس استهلاك الطاقة الخامل لمعالج Intel Atom على أنه استهلاك الطاقة في حالة Intel Deep Power Down (الحالة C6). تعمل تقنية Intel Deep Power Down (C6) على وضع المعالج في حالة ذات الحد الأدنى من استهلاك الطاقة عن طريق إيقاف تشغيل ساعة ناقل النظام الرئيسي، وPLL=حلقة مقفلة الطور (PLL=حلقة مقفلة الطور)، وذاكرة التخزين المؤقت L1 وL2.

من وجهة نظر دوائر اللوحة الأم، يتحكم PLL في التخفيض الديناميكي لتردد ناقل النظام وضبطه التلقائي. إذا قمت بتكوين النظام على النحو الأمثل بحيث ينخفض ​​تردد الناقل ديناميكيًا بسرعة في حالة عدم وجود حمل، فيمكن أن يوفر هذا أكثر من نصف الطاقة الموردة لتوليد نبضات على الناقل.

يجب تعطيل الذاكرة المؤقتة لأسباب واضحة: فهي تحتوي على الجزء الأكبر من ترانزستورات المعالج: ومن خلال تعطيلها، سنوفر ثاني أكبر حصة من مصدر الطاقة.

مجموعة أدوات تعتمد على تقنية معالج Intel Centrino Atom، بما في ذلك Intel System Controller Hub ومعالج Intel Atom عند 800 ميجا هرتز، 1.10، 1.33، 1.60 أو 1.86 جيجا هرتز ، تكلف 45 و 45 و 65 و 95 و 160 دولارًا أمريكيًا على التوالي (لطلبات 1000 قطعة). كما نرى، هذه الحلول ليست باهظة الثمن وتسمح لك بإنشاء أنظمة في حدود 200-400 دولار أمريكي.

عائلة إنتل SCHتم تطويره منذ البداية كحل عالي الأداء وموفر للطاقة للأجهزة ذات الشريحة الواحدة المتكاملة للغاية. تشتمل وحدة التحكم Intel SCH على رسومات مدمجة مع فك تشفير الفيديو المسرع بالأجهزة، وتدعم وضعي HD 720p و1080i. يتم دعم جميع واجهات الإدخال/الإخراج القياسية لسطح المكتب والمحمولة، بما في ذلك PCI Express وSDIO وUSB.
طرحت إنتل ثلاثة إصدارات من SCH، تدعم وحدات ذاكرة DDR2 سعة 512 ميجابايت/1 جيجابايت بسرعة 400/533 ميجاهرتز، سواء بدقة قياسية أو فيديو عالي الوضوح، وتقنيات Intel High Definition Audio، وDX9L، وOpenGL.
على مستوى برنامج التشغيل يوجد دعم لأنظمة التشغيل المختلفة.

سيتم إنتاج أجهزة الإنترنت المحمولة المعتمدة على Intel Atom بواسطة Aigo وAsus وBenQ وClarion وFujitsu وGigabyte وHanbit وKJS وLenovo وLG-E وNEC وPanasonic وSamsung وSharp وSophia Systems وTabletkoisk وToshiba، يو إس آي، ويبرين ويوك يونغ.
وكما ترون فإن معظم هذه الشركات تمثل شريحة الأجهزة المحمولة وأجهزة الاتصال وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والقليل منها يمثل شريحة أجهزة الكمبيوتر المحمولة الفرعية.

التطبيق في الأنظمة المدمجة

الحلول المدمجة هي الحلول الصناعية والصناعية (أجهزة التحكم الآلي في المقام الأول، والأنظمة الطبية والعسكرية، وأدوات القياس)، والتي تتميز بالموثوقية العالية والاستهلاك المنخفض للطاقة. هذه الأنظمة صغيرة الحجم ومنخفضة المستوى ومبردة بشكل سلبي. لفترة طويلة، كان هذا القطاع مجاورًا لمعالج Intel Celeron M مع مجموعة شرائح i945GME Express وVIA C7 الأقل شراهة. لقد حان الوقت لإزاحة هؤلاء المدافعين عن الثبات - فقد وصل التغيير في الهندسة المعمارية إلى قطاع الأنظمة المدمجة.
كان هذا متوقعًا: كانت جميع الاتجاهات نحو تقليل أحجام القوالب وتجاوز أداء شرائح سطح المكتب، والتحسين من قطاع الخوادم ورقائق الأجهزة المحمولة ذات استهلاك الطاقة المنخفض والمنخفض للغاية. وكانت نتيجة الدمج Intel Atom.

معالج Intel Atom ووحدة تحكم Intel SCHتقرر الترويج لها في قطاع الأنظمة المدمجة. وتقدم الشركة في هذا القطاع طرازين من المعالجات: Atom Z530 بتردد 1.6 جيجا هرتز وZ510 بتردد 1.1 جيجا هرتز. وهي مصممة لدورة حياة مدتها 7 سنوات. وبطبيعة الحال، زودت إنتل المطورين بكل الوسائل اللازمة لتنفيذ وحدات المعالجة المركزية الجديدة في الأنظمة المدمجة.

وستعمل البنية الجديدة المكونة من شريحتين (مجموعة شرائح أحادية الشريحة) على تقليل حجم الأجهزة بأكثر من 80% مقارنة بالحل السابق الذي تضمن ثلاث شرائح (Celeron M ULV و945GME Express).

معالجات الذرة في المحصلة النهائية

لذلك، يتم تصنيع جميع بلورات Intel Atom باستخدام تقنية معالجة تبلغ 45 نانومتر باستخدام بوابات معدنية وعوازل Hi-k ويمكن تقسيمها إلى وحدات المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ووحدات المعالجة المركزية لأجهزة الإنترنت المحمولة.
لقد ورثت هذه البلورات جزئيًا الكثير من بنية Centrino 2، ولكن تم تحسينها وتقطيعها في بعض الأماكن.

وحدة المعالجة المركزية لأجهزة الكمبيوتر المحمول وnettops

كل هذه البلورات لديها 1 نواة، باستثناء الموديل 330 : حصل على مركزين وذاكرة تخزين مؤقت L2 بسعة 512 كيلو بايت لكل نواة (الحجم الإجمالي - 1 ميجابايت). تحتوي جميع الشرائح الأخرى على ذاكرة تخزين مؤقت بسعة 512 كيلو بايت L2.

تتمتع المعالجات التي تحمل الحرف Z في العلامة بأقل استهلاك للطاقة - من 0.65 واط (Z500) إلى 2.4 واط (Z550). موديلات Z500، Z510، Z515تعمل بتردد ناقل 400 ميجا هرتز (لتقليل استهلاك الطاقة).
Z520، Z530، Z540، Z550أكثر استهلاكًا للطاقة، حيث يتم تسجيلها بتردد ناقل يبلغ 533 ميجاهرتز.

ظهرت كل هذه النماذج في الربع الأول من عام 2009.

في السابق، كان هناك نموذج واحد فقط N270. إنه مصمم لتبديد الحرارة (TDP) بقدرة 2.5 وات (درجة حرارة تصل إلى 90 درجة، مقابل 85 للطراز Z530 بنفس التردد). إنه يختلف فقط في أن جهد الإمداد الأساسي الخاص به يتراوح بين 0.9 فولت - 1.1625 فولت، بينما يتراوح في Z530 من 0.8 فولت. ولهذا السبب يستهلك N270 2.5 واط وليس 2.4 واط. في الواقع، يمكن اعتبار Z530 نموذجًا محسنًا لـ N270.

تبلغ أبعاد الكريستال N270 26 مم 2 (22 × 22 مم)، وتحتوي على 47 مليون ترانزستور وتقع في حزمة PBGA437 الجديدة. وهذا يعني أنه لا يمكن تثبيته على أنظمة Centrino 2 الموجودة.

جميع الشركات المصنعة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي قدمت حلولها في عام 2008 اعتمدت على N270.

أهم بلورات Intel Atom - نماذج 230 و 330. في الواقع، هذه هي نفس المعالجات. الفرق هو أن الطراز 330 يحتوي على نواتين متطابقتين، وبالتالي، ذاكرة تخزين مؤقت بسعة مضاعفة.
حسنًا، ونتيجة لذلك، زاد TDP لـ 330 من 4 وات إلى 8 وات.
بالمناسبة، هذه البلورات فقط من جميع الذرات هي 64 بت!

وحدة المعالجة المركزية لأجهزة الإنترنت المحمولة

في الواقع، هذه هي نفس المعالجات بنفس المواصفات، ولكن بتصميم دائرة مختلف قليلاً.
بدلاً من مجموعة الشرائح القياسية، من المفترض أن يتم استخدامها جنبًا إلى جنب مع بلورات مركز التحكم في النظام إنتل UL11L، US15L، US15W.

وحدة المعالجة المركزية لسطح المكتب

من حيث المبدأ، يمكن استخدام معالجات Atom بسهولة لبناء أجهزة كمبيوتر مكتبية غير مكلفة، والتي استفاد منها العديد من مجمعي OEM.

يفترض هذا استخدام معالجات Atom N270 و230 و330 مع مجموعة شرائح i945GC Express.

بشكل عام، يمكننا تلخيص أن Intel Atom هو المعالج الأكثر قدرة على الحركة ومنخفض الطاقة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأنظمة الأجهزة المحمولة في الوقت الحالي.

الجزء الأول: الخلفية، النظرية، الجوهر، القوة

قبل الذرة

لطالما أولت شركة Intel اهتمامًا وثيقًا بقطاع المستهلكين عبر الأجهزة المحمولة وأطلقت منتجات تستهدفه. في البداية، تم اختيار هذه المعالجات لاستهلاك منخفض للطاقة مع تساوي جميع المعلمات الأخرى (باستثناء أن الترددات كانت أقل والحالة أصغر). ثم بدأوا في إنتاج وحدات المعالجة المركزية المعدلة خصيصًا لمثل هذه التطبيقات. يمكن أن تبدأ القصة بشريحة i80386SL، التي تحتوي لأول مرة على SMM (وضع إدارة النظام)، وتم استبدال النواة الديناميكية بأخرى ثابتة (أي لتوفير الطاقة، يمكن أن ينخفض ​​التردد إلى الصفر)، وذاكرة التخزين المؤقت، والذاكرة وحافلات ISA وPI (الواجهة الطرفية). أدت كل هذه التغييرات إلى زيادة عدد الترانزستورات ثلاث مرات (من 275000 للطراز 386SX/DX العادي إلى 855000)، لكن المهندسين شعروا أن مثل هذه الميزانية كانت مبررة. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك أيضًا إصدارات من i386CX وi386EX بدون أجهزة طرفية مدمجة مع ثلاثة أوضاع لتوفير الطاقة.

لقد مر الكثير من الماء تحت الجسر، وتم إنتاج كل وحدة معالجة مركزية لاحقة (باستثناء وحدات الخادم) في كل من الإصدارات العادية والمحمولة (أحيانًا أيضًا مدمجة)، ولكن جميع المعالجات كانت تتألف بشكل أساسي من إضافة أوضاع توفير الطاقة إلى النواة واختيار الرقائق القادرة على العمل بجهد منخفض عند الترددات المنخفضة. وفي الوقت نفسه، اشتدت المنافسة من البنى المصممة خصيصًا للأجهزة المحمولة: ففي التسعينيات جلبت أجهزة المساعد الرقمي الشخصي (بدءًا بـ Apple Newton messagePad)، وفي العقد الأول من القرن الحادي والعشرين جلبت أجهزة الاتصال، وأجهزة الإنترنت اللوحية (الاختصار MID شبه المنسي)، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة فائقة السرعة (UMPCs). . علاوة على ذلك، اتضح أن المهام الرئيسية لمستخدم هذه الأجهزة لها احتياجات حوسبة صغيرة، لذلك فإن أي وحدة معالجة مركزية تم إصدارها بعد عام 2000 تقريبًا كانت لديها بالفعل الطاقة اللازمة لاستخدام الهاتف المحمول، باستثناء الألعاب الحديثة (التي من أجلها كان الهاتف المحمول آنذاك) ظهرت وحدات تحكم ذات رسومات ثلاثية الأبعاد).

هناك حاجة لإنشاء بنية خاصة لجهاز محمول صغير الحجم، حيث لا يكون الشيء الرئيسي هو السرعة، بل كفاءة الطاقة. في شركة إنتل، تولى هذه المهمة الفرع الإسرائيلي للشركة، الذي كان قد أنشأ سابقًا عائلة ناجحة جدًا من معالجات Pentium M المحمولة (نواة بانياس ودوثان). في وحدات المعالجة المركزية هذه، تم وضع مبادئ توفير الطاقة في المقدمة منذ بداية التطوير، لذلك أصبح الإغلاق الديناميكي للكتل اعتمادًا على حملها والتغيرات السلسة في الجهد والتردد هو المفتاح لاقتصاد السلسلة. بدا Pentium M مشرقًا بشكل خاص على خلفية Pentium 4 الذي تم إصداره في نفس الوقت، والذي بدا بالمقارنة مثل المقالي الساخنة. علاوة على ذلك، فإن Pentium M، الذي يعمل على نفس التردد، يتفوق على "الأربع" من حيث الأداء، وهي المرة الأولى التي يحدث فيها هذا في ممارسة تطوير المعالج - عادة ما يدفع الكمبيوتر المحمول ثمن اكتنازه مع جميع الخصائص الأخرى. ومع ذلك، فإن Pentium 4 نفسه، دعنا نقول، لم يكن جيدًا جدًا كوحدة معالجة مركزية عالمية...

أظهر نجاح المنصة أن الجميع لا يحتاجون إلى مثل هذه السرعة العالية، ولكن توفير المزيد من الطاقة سيكون أمرًا جيدًا. في ذلك الوقت (منتصف عام 2007)، أصدرت إنتل "أبي" أبطالنا اليوم - معالجات A100 وA110 (Stealey Core). هذه هي Pentium M أحادية النواة مقاس 90 نانومتر مع ربع ذاكرة التخزين المؤقت L2 (إجمالي 512 كيلو بايت) وترددات منخفضة بشكل كبير (600 و 800 ميجا هرتز) واستهلاك 0.4-3 واط. للمقارنة، فإن معيار دوثان بترددات 1400-2266 ميجاهرتز له استهلاك طاقة يتراوح بين 7.5-21 وات، والجهد المنخفض (سلسلة فرعية LV) - 1400-1600 ميجاهرتز و7.5-10 وات، وأول جهد منخفض للغاية تم تقديمه (ULV) ) - 1000-1300 ميجا هرتز و3-5 واط. معتقدًا بشكل معقول أن الكمبيوتر الحديث يقضي معظم وقته في انتظار الضغطة التالية على المفتاح أو تحريك الماوس بكسل آخر، فإن الفرق الرئيسي بين سلسلة A100/A110 وسلسلة ULV الفرعية من Intel هو جعل القدرة على النوم بعمق شديد، عندما لا تكون هناك حاجة لذلك لا يمكن الاعتماد عليه على الإطلاق، مما يؤدي إلى انخفاض الاستهلاك أثناء الخمول بأمر من حيث الحجم. وساعدت ذاكرة التخزين المؤقت المنخفضة بشكل كبير (ليست هناك حاجة إلى L2 كبيرة في مثل هذه الترددات) في تقليل حجم البلورة، مما جعلها أرخص. تم تقليل حجم علبة المعالج بمقدار خمس مرات، كما تم تقليل المساحة الإجمالية لوحدة المعالجة المركزية ومجموعة الشرائح بمقدار ثلاث مرات. وكما سنرى لاحقًا، فقد تم استخدام مثل هذه التقنيات في سلسلة أتوم.

على الرغم من تحديد الأهداف الصحيح بشكل أساسي، ظل الطلب على A100/A110 قليلًا في السوق. إما أن 600-800 ميجاهرتز لم تكن كافية حتى بالنسبة لجهاز لوحي بسيط متصل بالإنترنت، أو أن شريحتين فقط (والتي بالكاد يمكن تسميتها بنطاق الطراز) كانتا منتجًا تجريبيًا منذ البداية لاختبار التكنولوجيا، أو أن المعالج ببساطة لم يكن كذلك يتم الترويج لها من قبل المسوقين، مع العلم أنه يتم استبدالها بشيء أكثر تقدمًا... بعد أقل من ستة أشهر من إصدار A100/A110، في 26 أكتوبر 2007، أعلنت شركة Intel عن الإصدار الوشيك لوحدات المعالجة المركزية المحمولة الجديدة التي تحمل الاسم الرمزي Silverthorne و دياموندفيل ونواة بونيل - ذرات المستقبل. بالمناسبة، يأتي اسم Bonnell من اسم تل يبلغ ارتفاعه 240 مترًا بالقرب من أوستن (تكساس)، حيث كانت توجد مجموعة صغيرة من مطوري Atom في مركز تطوير Intel المحلي. "مهما كان اسم اليخت، فهذه هي الطريقة التي سيبحر بها." © الكابتن فرونجيل

في عام 2004، تلقت هذه المجموعة، بعد إلغاء مشروع Tejas الذي تقوده (خليفة Pentium 4)، المهمة المعاكسة تمامًا - مشروع Snocone لتطوير نواة x86 منخفضة الطاقة للغاية، والتي سيتم دمج العشرات منها في شريحة فائقة الكفاءة تستهلك ما بين 100 إلى 150 واط (شريحة Larrabee المستقبلية، التي تم نقلها مؤخرًا إلى حالة "النموذج الأولي للعرض التوضيحي"). ضمت المجموعة العديد من مهندسي الإلكترونيات الدقيقة من شركات أخرى، بما في ذلك "الصديق المحلف" AMD، ورئيسها بيلي كوتانا الذي عمل في شركة Sun وMotorola. اكتشف المهندسون بسرعة أن الخيارات المختلفة للبنى المتاحة لا تناسب احتياجاتهم، وبينما كانوا يفكرون أكثر، في نهاية العام، أخبرهم الرئيس التنفيذي لشركة إنتل، بول أوتيليني، أن نفس وحدة المعالجة المركزية ستكون أيضًا 1-2 نواة للأجهزة المحمولة . ثم كان من الصعب أن نتخيل بالضبط كيف وبأي متطلبات سيتم استخدام مثل هذا المعالج بعد 3 سنوات مخصصة للتطوير - أشارت الإدارة بدرجة عالية من المخاطرة إلى الأجهزة المحمولة و 0.5 واط من الطاقة. لقد أظهر التاريخ أن كل شيء تقريبًا تم التنبؤ به بشكل صحيح.

الجهاز CE4100

ومن المثير للاهتمام، أنه بعد Atom بالفعل في صيف عام 2008، تم إصدار EP80579 (Tolapai) للتطبيقات المضمنة مع نواة Pentium M، و256 كيلو بايت L2، وقناة ذاكرة 64 بت، ومجموعة كاملة من وحدات التحكم الطرفية، وترددات 600-1200 ميجا هرتز والاستهلاك 11-21 الثلاثاء. وبعد ذلك مباشرة تقريبًا - نموذج معالج الوسائط CE3100 (Canmore) للمنزل الرقمي والترفيه: بنية Pentium M، وتردد 800 ميجاهرتز، و256 كيلو بايت L2، وثلاث قنوات للتحكم في الذاكرة 32 بت، ومعالج فيديو RISC بسرعة 250 ميجاهرتز ومعالجين بسرعة 340 ميجاهرتز. نوى DSP (معالج الإشارات الرقمية) للصوت. ليس من الواضح كيف تم شراء هذه الأشياء، لأنه بعد الإعلان لم يسمع عنها أي شيء، بما في ذلك من إنتل. على ما يبدو، ليس كثيرًا... بعد ذروة Atom، في سبتمبر 2009، حاولت Intel مرة أخرى وأصدرت CE4100 وCE4130 وCE4150 (Sodaville) بنواة "ذرية" بتردد 1200 ميجاهرتز، واثنين من DDR3 32 بت القنوات والأجهزة الطرفية المحدثة والتكنولوجيا 45 نانومتر. مرة أخرى، لم يُسمع سوى القليل عن هذه الأنظمة المدمجة للغاية على الرقائق (SOCs) منذ ذلك الحين. ربما السوق ليس مستعدا للقاء البطل؟
اليسار CE4100، اليمين CE3100

نظرية الذرة

أولاً، دعونا نلقي نظرة على الخصائص الرئيسية للمعالج من وجهة نظر المستهلك. هناك ثلاثة منهم: السرعة، وكفاءة الطاقة، والسعر. (صحيح أن كفاءة الطاقة ليست سمة "مستهلكة" للغاية، ولكنها مع ذلك أسهل طريقة للحكم على بعض المعلمات المهمة للجهاز النهائي.) بعد ذلك، دعونا نتذكر أن دائرة CMOS الدقيقة المثالية (يتم تصنيع جميع الدوائر الحديثة وباستخدام هذه التقنية (الرقائق الرقمية) يتناسب استهلاك الطاقة مع التردد ومربع جهد الإمداد، ويكون تردد الذروة خطيًا مع الجهد. ونتيجة لذلك، من خلال خفض التردد إلى النصف، يمكننا خفض الجهد إلى النصف، وهو ما سيقلل من الناحية النظرية استهلاك الطاقة بمقدار 8 مرات (عمليًا بمقدار 4-5 مرات). وبالتالي يجب أن يكون معالج الموبايل منخفض التردد ومنخفض الجهد. فكيف يكون سريعا؟ للقيام بذلك، فإنه يحتاج إلى تنفيذ أكبر عدد ممكن من التعليمات خلال كل دورة على مدار الساعة، وهو ما يعني في أغلب الأحيان زيادة عدد خطوط الأنابيب (درجة السلمية الفائقة) و/أو عدد النوى. لكن هذا يؤدي إلى زيادة حادة في ميزانية الترانزستور، مما يزيد من مساحة الشريحة، وبالتالي تكلفتها.

وبالتالي، لن يكون من الممكن الفوز بجميع النقاط الثلاث، حتى من الناحية النظرية (وهو ما يفسر وجود مجموعة متنوعة من بنيات المعالجات في السوق). لذلك، في مكان ما سيتعين عليك التخلي عن المواقف. تقول الرحلة التاريخية أنه من الضروري تمريرها بسرعة، مما سيجعل من الممكن جعل جوهر وحدة المعالجة المركزية بسيطة قدر الإمكان. هذا هو بالضبط المسار الذي سلكه المهندسون من أوستن. وبعد دراسة الخيارات، قرروا العودة إلى الهندسة المعمارية التي كانت موجودة قبل 15 عامًا، والتي تم استخدامها للمرة الأولى والأخيرة (بين معالجات Intel) في أجهزة Pentiums الأولى. وهي: يظل المعالج سلميًا فائقًا (أي سيكون لدينا تعليماتان لكل دورة على مدار الساعة - ولكن ليس 3-4، كما هو الحال في معاصري Atom)، ويفقد آلية خلط التعليمات قبل التنفيذ (OoO)، ولكنه يكتسب شيئًا لم يكن لدى Pentium - تقنية Hyperthreading (HyperThreading، HT)، والتي تسمح، على أساس نواة مادية واحدة، بمحاكاة وجود نواة منطقية لنظام التشغيل والبرمجيات. لشرح سبب اتخاذ هذا الاختيار، يُنصح القارئ أن يتذكر أولاً جميع الطرق الممكنة لزيادة أداء وحدة المعالجة المركزية. الآن دعونا نقيمها من منظور استهلاك الطاقة وتكاليف الترانزستور.

يعد استخدام تكوين متعدد المعالجات في الجيب أو جهاز الكمبيوتر المحمول أمرًا غير مقبول، لكن تعدد النواة أمر جيد إذا كانت سرعة نواة واحدة غير كافية. في البداية، قامت Intel بذلك بنفس الطريقة كما في أول Pentium 4 ثنائي النواة - من خلال وضع زوج من الرقائق المتطابقة ذات النواة الواحدة على ركيزة مشتركة وناقل مشترك لمجموعة الشرائح. من بين الموارد المشتركة الأخرى، لا يوجد سوى جهد الإمداد، والذي يتم اختياره من طلبين كحد أقصى. وهذا يعني أن النوى يمكنها تغيير تردداتها بشكل منفصل، ولكنها تغفو وتستيقظ بشكل متزامن. في ديسمبر 2009، أصدرت إنتل أول إصدارات متكاملة من Atoms، حيث يوجد 1-2 نواة وجسر شمالي على شريحة واحدة. لا تزال اللوحة تحتوي على جسر جنوبي متصل بوحدة المعالجة المركزية عبر ناقل DMI، وهو أسرع قليلاً وأكثر اقتصاداً من المجموعة السابقة. لن يتم عرض أكثر من نواتين قريبًا، لذا فإن التركيز الرئيسي على السرعة ينصب على الأجزاء الداخلية الخاصة بهما.

في هذه المرحلة، لم يكن مهندسو Intel قلقين للغاية بشأن مسألة زيادة سقف التردد، على الرغم من أنه لم يكن أحد يتخلى عن مبدأ نقل وفك تشفير أوامر x86 إلى العمليات الدقيقة الداخلية (المماسح) - فقد يكون هذا جذريًا للغاية خطوة إلى الوراء. لكن أجهزة التنبؤ بالانتقال وأجهزة التحميل المسبق للبيانات وغيرها من الأنظمة المساعدة لملء خط الأنابيب أصبحت مهمة للغاية، لأن الناقل الخامل الذي لا يمكنه تنفيذ أوامر أخرى لتجاوز الأوامر العالقة يعني إهدار وحدات الطاقة الثمينة - وقد حصلت Atom على جميع "الدعمات" الضرورية التي أصبحت أسوأ قليلاً من Pentium M و Core 2 الأحدث، باستثناء أن أحجام المخزن المؤقت أصغر (مرة أخرى من أجل الاقتصاد). في نهاية المطاف، تدور المعركة الرئيسية حول الأداء لكل ساعة.

أي جهاز حديث قادر على إجراء عمليات حسابية مختلفة مزود بمعالج. نطاقها في السوق كبير جدًا بحيث يكون من السهل جدًا على المستخدم غير المدرب أن يضيع بين العديد من خصائص الأداء والمقابس والتعليمات الإضافية. كيف يمكنك اختيار معالج موثوق من بينها يمكنه التعامل بسرعة مع المهام المعينة وفي نفس الوقت ضمان التشغيل الطويل والمستقر؟ تتناول هذه المقالة وحدة المعالجة المركزية Intel Atom CPU N450.

معالجات

يوجد في قسم تكنولوجيا المعلومات باللغة الإنجليزية تعريف لوحدة المعالجة المركزية (CPU)، وهو ما يعني وحدة المعالجة المركزية. وهو المسؤول عن تنفيذ تعليمات الآلة وهو الجزء الأكثر أهمية في الكمبيوتر الشخصي. تعتمد قوة النظام ككل على أداء المعالج.

وتشمل الخصائص الرئيسية للمعالجات ما يلي:

  • تردد الساعة
  • أداء؛
  • استهلاك الطاقة؛
  • نوع العملية الفنية
  • بنيان.
  • يحدد تردد الساعة عدد العمليات التي يمكن للمعالج تنفيذها في دورة ساعة واحدة. يتم استخدام هذه المعلمة في أغلب الأحيان عند وصف هذا النوع من أجهزة الكمبيوتر.
  • تعد معلمة الأداء مثيرة للجدل تمامًا ويمكن أن تعكس في بعض الأحيان مجمل جميع إمكانات المنتج، وفي بعض الأحيان تظهر قيمة محددة يتم التعبير عنها بوحدة التقليب/الثانية.
  • استهلاك الطاقة هو أحد المعايير الرئيسية. إنه هو الذي يؤثر على استقلالية العمل بشكل لا مثيل له. كلما قلت الطاقة التي يستهلكها الكمبيوتر المحمول أو الكمبيوتر المحمول، زادت مدة تشغيله. وهذا يعتمد بشكل مباشر على أداء المعالج.
  • العملية الفنية. لا يؤثر بشكل مباشر على الأداء. ومع ذلك، فهو يعكس كيفية تصنيع المعالج. وبناء على هذا وحده، يمكن للمرء أن يحكم منذ متى تم صنعه. في الواقع، يوضح أنه يمكن وضع المزيد من المكونات الإلكترونية في مساحة أصغر.
  • بنية المعالج. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، يتم استخدام نوعين بشكل رئيسي - 32 و 64 بت. لا ينبغي أن تتوقع زيادة كبيرة عند الانتقال من قيمة أقل إلى قيمة أكبر. لا يمكنك حقًا ملاحظة شيء ما إلا عند العمل باستخدام قواعد البيانات أو أدوات النمذجة.

خط المعالج الذرة

تم تصميم عائلة معالجات Intel Atom لتكون موفرة للطاقة. تستهدف هذه النماذج الأجهزة المحمولة التي تعتبر تكاليف الطاقة فيها بالغة الأهمية. وخير مثال على ذلك هو أجهزة الكمبيوتر المحمولة الجديدة. فهي سهلة الحمل ولها شاشة صغيرة الحجم ونظام محسّن لكفاءة الطاقة. ويمكن استخدامها في أعمال بسيطة، مثل الكتابة أو تصفح الإنترنت.

ومنذ عام 2012، بدأت إنتل في إنتاج “أتومز” باستخدام نظام الشريحة الواحدة. أي أن وحدات التحكم في الذاكرة ومحولات الرسومات موجودة الآن على نفس الشريحة. وقد أدى هذا إلى تقليل تكاليف التركيب للمكونات الفردية بشكل كبير. ونتيجة لذلك، أصبح المنتج النهائي أرخص.

معالج Atom N450: مراجعة مختصرة

كانت وحدة المعالجة المركزية هذه استمرارًا لسلسلة N450 وتم إصدارها في عام 2010. توجد وحدة تحكم DDR2 وبطاقة فيديو GMA 3150 مدمجة على شريحة واحدة، وقوتها كافية لإجراء أنشطة الحوسبة المثالية على أجهزة nettops وnetbooks. تتواءم وحدة معالجة الرسومات الحالية بشكل جيد مع مشاهدة مقاطع الفيديو بتنسيق عادي وزيارة صفحات الويب والعمل المكتبي. ولكن مع HD، قد تنشأ صعوبات في تحرير الرسومات وتشغيل العديد من البرامج في نفس الوقت. إحدى المزايا المهمة لجهاز N450 هي استهلاكه المنخفض جدًا للطاقة.

خصائص اتوم N450

الاسم الرمزي الداخلي للمعالج هو PineView. تتضمن تقنيتها استخدام نواة واحدة بتردد 1.66 جيجا هرتز. ولكن هذا يحدث مع توزيع المهام على موضوعين. يحتوي Atom N450 على ذاكرة تخزين مؤقت من المستوى الثاني بسعة 512 كيلو بايت. ولا يتجاوز استهلاك الطاقة المقدر 5.5 واط.

لا يمكن للمعالج أن يتباهى بوجود تقنية Turbo Boost، على الرغم من أنها ليست ضرورية على الأجهزة المحمولة. لا توجد أيضًا إمكانية العمل مع المحاكاة الافتراضية مثل VT-x. تقوم تقنية Hyper-Threading، كما ذكرنا أعلاه، بتنفيذ دعم النواة للعمل بخيطين. سيكون هذا ذا صلة بالتطبيقات المُحسّنة لتعدد العمليات، والتي يتزايد عددها كل عام. من الممكن دعم أحجام الذاكرة الأكبر من 4 جيجابايت بسبب تطبيق بنية 64 بت. العملية التكنولوجية المستخدمة في الإنتاج هي 45 نيوتن متر.

الاختبارات والمقارنة مع أقرب نظائرها

يمكن اعتبار الأقرب في العلاقة والخصائص سابقتها - Atom N270. في نفس التردد، يظهر Atom N450 نفسه أكثر ربحية، ولكن في الوقت نفسه أكثر تكلفة ويستهلك ضعف الطاقة. ولكن، كما تقول الاختبارات، يتمتع هذا الجهاز بنسبة أعلى بكثير من الواط إلى الأداء.

ومن المثير للاهتمام أن مقارنة الأداء مع N2600، الذي يستخدم نواتين، أظهرت خسارة كبيرة لـ Atom N450. يتم تصنيع N2600 باستخدام تقنية 32 نانومتر، مما يعني أنه يمكن وضع العديد من الترانزستورات على الشريحة. علاوة على ذلك، فهو يحتوي على إجمالي 4 مؤشرات ترابط، وذاكرة التخزين المؤقت للمستوى الثاني أكبر بمرتين من Atom CPU N450. لكن الاختبارات هي اختبارات، وهي تعكس واقع الحال، بمعزل عن الخصائص المذكورة.

مقارنة مع المنتجات من AMD

تشن AMD وIntel حربًا غير مرئية باستمرار من أجل ولاء المستخدم. ويتم التعبير عن ذلك في المنافسة على إنتاج المنتجات الإنتاجية. الأقرب في الروح هي معالجات AMD C60 و C50 و A4 1200.

ايه ام دي سي60

يحتوي C60 على نواتين، على عكس المعالج N450. وحدة التحكم في الذاكرة الخاصة بها قادرة على العمل بتردد 1066 وهي من نوع DDR3. مستوى ذاكرة التخزين المؤقت L2 أعلى مرتين. في الوقت نفسه، يكون التردد أقل قليلا - من 1000 إلى 1333 ميجاهرتز في وضع Turbo. وفي الوقت نفسه، يحتوي Atom N450 على 1.66.

ونتيجة لذلك، فإن التردد المحتمل الذي يتم الحصول عليه عند رفع تردد التشغيل لـ Atom N450 أعلى من تردد C60 ويمكن أن يصل إلى 1.9 جيجا هرتز. من حيث سرعة قراءة البيانات، فإن Atom أدنى من نظيرتها AMD - 38550 مقابل 25700 ميجابايت/ثانية. كما أن جهاز N450 غير قادر على دعم المحاكاة الافتراضية، بينما يقوم منافسه بعمل رائع به. العملية التكنولوجية C60 أصغر بمقدار 5 نانومتر وأكثر تقدمًا. ونتيجة لذلك، يظهر جهاز Atom N450 أسوأ النتائج في معظم الاختبارات.

ايه ام دي سي 50

يعد C50 أيضًا معالجًا ثنائي النواة يحتوي على نفس وحدة التحكم في الذاكرة مثل أخيه. تردده أقل بمقدار 0.6 جيجا هرتز من N450. وفي الوقت نفسه، يكون الأداء العام لكل واط أعلى. يحتوي الطراز C50 على 2 ميجا بايت من ذاكرة التخزين المؤقت L2، بينما يحتوي الطراز 450 على 512 كيلو بايت فقط. يؤدي هذا إلى تسريع الوصول إلى البيانات المستخدمة بشكل متكرر. بالمناسبة، تفقد أجهزة 450 أيضًا سرعة النقل الخاصة بها - 32500 بدلاً من 25700 ميجابايت/ثانية. المحاكاة الافتراضية متاحة مرة أخرى في هذا النموذج. بشكل عام، يخسر Atom N450 قليلا هنا أيضا.

ايه ام دي ايه 4 1200

لا يمثل هذا المعالج أهمية خاصة لرفع تردد التشغيل، حيث سيظل تردده الاسمي البالغ 1 جيجا هرتز كذلك. يتمتع Atom N450 بإمكانية تحقيق ذلك. ومع ذلك، هذا هو المكان الذي تنتهي فيه مزايا 450 مقارنة بـ A4.

يجدر بنا أن نبدأ بحقيقة أن الطراز A4 1200 يحتوي على مركزين. كل منها قادر على العمل في وضع الخيط المزدوج. حجم الذاكرة المؤقتة من المستوى الثاني أكبر وهو 1 ميجابايت. الحد الأقصى لاستهلاك الطاقة هو 4 واط، بينما 450 لديه 5.5 واط. وحدة التحكم في الذاكرة هي DDR3، مما يعني أن هذا الطراز أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية وقادر على العمل بتردد 1066 ميجاهرتز. كما أن عملية الإنتاج لـ 1200 أقل بمقدار 1.5 مرة. في هذه المقارنة، يعد AMD A4 1200 هو المفضل بشكل واضح، وهو ما أكدته الاختبارات التي أجريت على الحسابات الشائعة.