Открыть сервис
Главная → Блог → Intel Atom

Intel Atom

Intel Atom — это семейство микропроцессоров с низким энергопотреблением, разработанных и производимых корпорацией Intel. Предназначены для использования в компактных и мобильных устройствах, таких как нетбуки, неттопы, планшетные компьютеры, смартфоны (в рамках платформы Intel Medfield), встраиваемые системы и устройства «Интернета вещей» (IoT). Основными характеристиками линейки являются малая тепловыделяемая мощность (TDP), обычно от 0,5 до 10 Вт, и относительно невысокая производительность по сравнению с процессорами Intel Core и Intel Pentium, что обеспечивает длительное время автономной работы и пассивное охлаждение.

История

Предпосылки и разработка (2007—2008)

К середине 2000-х годов рынок мобильных устройств (ноутбуков, субноутбуков) стремительно рос, а в 2007 году компания ASUS представила нетбук Eee PC, который использовал процессор Intel Celeron M ULV. Успех этого устройства показал Intel необходимость в специализированном процессоре для нового класса недорогих и компактных компьютеров. В ответ на это Intel начала разработку архитектуры под кодовым названием Silverthorne, которая должна была стать основой для процессоров с ультранизким энергопотреблением. Первые процессоры этой архитектуры были анонсированы 2 марта 2008 года под брендом Intel Atom.

Первое поколение: Silverthorne и Diamondville (2008—2010)

Первое поколение Intel Atom (серии Z5xx, N2xx, 2xx) базировалось на микроархитектуре Silverthorne (для мобильных устройств) и Diamondville (для настольных неттопов). Процессоры выпускались по 45-нм техпроцессу, имели одно ядро с поддержкой технологии Hyper-Threading (2 потока) и кэш-память второго уровня объёмом 512 КБ. Частота варьировалась от 800 МГц до 2,0 ГГц. TDP составлял от 0,65 Вт (для серии Z) до 4 Вт (для серии N). Поддерживалась память DDR2-533/667 и шина FSB (Front Side Bus) с частотой 400—533 МГц. Встроенное графическое ядро Intel GMA 950 (или GMA 500 для некоторых моделей) обеспечивало базовую поддержку видео и 2D/3D-графики.

Второе поколение: Pineview (2010—2013)

В 2010 году Intel представила второе поколение Atom — платформу Pine Trail (кодовое имя Pineview). Процессоры выпускались по 45-нм техпроцессу, но в отличие от предшественников, интегрировали в один кристалл графическое ядро Intel GMA 3150 и контроллер памяти. Это позволило снизить количество чипов на материнской плате и уменьшить энергопотребление. Линейка включала одноядерные (N4xx, N5xx) и двухъядерные (D4xx, D5xx, N5xx, N6xx) модели. TDP составлял от 3,5 Вт до 13 Вт (для настольных версий D). Поддерживалась память DDR2-800 или DDR3-800 (в зависимости от модели). Производительность выросла незначительно, но снизилась стоимость и энергопотребление.

Третье поколение: Saltwell (2012—2014)

В 2012 году Intel перешла на 32-нм техпроцесс для процессоров Atom (кодовое имя Saltwell). Платформа получила название Cedar Trail (для нетбуков и неттопов) и Medfield (для смартфонов и планшетов). Процессоры Cedar Trail (серии N2xxx, D2xxx) имели два ядра, поддерживали Hyper-Threading, память DDR3-1066/1333 и встроенное графическое ядро PowerVR SGX545 (от Imagination Technologies). TDP составлял от 3,5 Вт до 10 Вт. Платформа Medfield (серия Z2xxx) представляла собой однокристальную систему (SoC) для мобильных устройств, работающую под управлением ОС Android. Процессоры Medfield имели одно ядро с Hyper-Threading и графику PowerVR SGX540.

Четвёртое поколение: Silvermont (2013—2016)

В 2013 году Intel представила архитектуру Silvermont, выпускаемую по 22-нм техпроцессу с использованием транзисторов Tri-Gate (FinFET). Это стало значительным шагом вперёд по производительности и энергоэффективности. Платформа Bay Trail (серии N2xxx, J1xxx, Z3xxx) включала четырёхъядерные процессоры с поддержкой Hyper-Threading (до 4 потоков) и встроенным графическим ядром Intel HD Graphics (Gen7). TDP варьировался от 2,2 Вт до 15 Вт. Поддерживалась память DDR3L-1333/1600, а также USB 3.0 и SATA 3.0. Bay Trail использовалась в нетбуках, неттопах, планшетах, а также в недорогих ноутбуках и гибридных устройствах. Позднее, в 2014 году, вышла платформа Cherry Trail (серии Z8xxx, X5, X7), которая использовала 14-нм техпроцесс и архитектуру Airmont (улучшенный Silvermont). Cherry Trail поддерживала память DDR3L-1600, LPDDR3-1600, а также DirectX 11.2 и 4K-видео.

Пятое поколение: Goldmont (2016—2019)

В 2016 году Intel представила архитектуру Goldmont, выпускаемую по 14-нм техпроцессу. Платформа Apollo Lake (серии N3xxx, J3xxx, E3xxx) предлагала четырёхъядерные процессоры с поддержкой Hyper-Threading (до 4 потоков) и встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 500/505 (Gen9). TDP составлял от 6 Вт до 15 Вт. Поддерживалась память DDR3L-1866, LPDDR3-1866, LPDDR4-2400, а также USB 3.1 Gen1, SATA 3.0 и eMMC 5.0. Apollo Lake использовалась в недорогих ноутбуках, неттопах, встраиваемых системах и устройствах IoT. В 2017 году вышла платформа Gemini Lake (серии N4xxx, J4xxx), которая использовала архитектуру Goldmont Plus (улучшенный Goldmont) и поддерживала память DDR4-2400, LPDDR4-2400, а также Wi-Fi 802.11ac и Bluetooth 5.0.

Шестое поколение: Tremont (2020—2023)

В 2020 году Intel представила архитектуру Tremont, выпускаемую по 10-нм техпроцессу (Intel 10). Платформа Jasper Lake (серии N4xxx, J4xxx, N5xxx, J5xxx) предлагала четырёхъядерные и четырёхъядерные с Hyper-Threading (до 4 потоков) процессоры, а также встроенное графическое ядро Intel UHD Graphics (Gen11). TDP составлял от 6 Вт до 15 Вт. Поддерживалась память DDR4-2933, LPDDR4x-2933, а также PCIe 3.0, USB 3.2 Gen2 и SATA 3.0. Jasper Lake использовалась в недорогих ноутбуках, неттопах, встраиваемых системах и устройствах IoT. В 2021 году вышла платформа Elkhart Lake (серии x6000, E6000), которая использовала архитектуру Tremont и была ориентирована на встраиваемые и промышленные применения.

Седьмое поколение: Gracemont (2023 — настоящее время)

В 2023 году Intel представила архитектуру Gracemont, выпускаемую по 7-нм техпроцессу (Intel 7). Платформа Alder Lake-N (серии N50, N100, N200, N305) предлагает четырёхъядерные, четырёхъядерные с Hyper-Threading (до 8 потоков) и восьмиядерные процессоры с встроенным графическим ядром Intel UHD Graphics (Gen12). TDP составляет от 6 Вт до 15 Вт. Поддерживается память DDR4-3200, DDR5-4800, LPDDR5-4800, а также PCIe 3.0, USB 3.2 Gen2 и SATA 3.0. Alder Lake-N используется в недорогих ноутбуках, неттопах, встраиваемых системах и устройствах IoT. В 2024 году ожидается выход платформы Twin Lake (серии Nxxx), которая будет использовать архитектуру Gracemont и 7-нм техпроцесс.

Классификация

Процессоры Intel Atom классифицируются по нескольким признакам:

По назначению

  • Нетбуки и неттопы: Серии N (N2xx, N4xx, N5xx, N2xxx, N3xxx, N4xxx, N5xxx) — для недорогих портативных и настольных компьютеров.
  • Планшеты и смартфоны: Серии Z (Z5xx, Z2xxx, Z3xxx, Z8xxx) — для мобильных устройств с пассивным охлаждением.
  • Встраиваемые системы и IoT: Серии E (E3xxx, E6xxx) — для промышленных, медицинских, автомобильных и других встраиваемых применений.
  • Недорогие ноутбуки и гибриды: Серии J (J1xxx, J3xxx, J4xxx, J5xxx) — для устройств среднего уровня производительности.

По архитектуре

  • Silverthorne / Diamondville (45 нм, 2008)
  • Pineview (45 нм, 2010)
  • Saltwell (32 нм, 2012)
  • Silvermont (22 нм, 2013)
  • Airmont (14 нм, 2014)
  • Goldmont (14 нм, 2016)
  • Goldmont Plus (14 нм, 2017)
  • Tremont (10 нм, 2020)
  • Gracemont (7 нм, 2023)

По тепловыделению (TDP)

  • Ультранизкое (менее 5 Вт): Серии Z, некоторые модели E.
  • Низкое (5–10 Вт): Серии N, некоторые модели J.
  • Среднее (10–15 Вт): Серии J, некоторые модели N.

Характеристики

Архитектура

Процессоры Intel Atom используют микроархитектуру с низким энергопотреблением, которая отличается от архитектуры Intel Core. Основные особенности:

  • In-order execution: Выполнение инструкций в порядке их поступления (в ранних поколениях). Начиная с архитектуры Silvermont, используется out-of-order execution.
  • Hyper-Threading: Поддержка многопоточности (до 2 потоков на ядро) в большинстве моделей.
  • Кэш-память: Обычно L1 (32 КБ данных + 32 КБ инструкций на ядро), L2 (512 КБ — 2 МБ на ядро) и L3 (отсутствует или до 4 МБ в некоторых моделях).
  • Поддержка инструкций: SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, SSE4.1, SSE4.2, AVX (в некоторых моделях), AVX2 (в некоторых моделях).

Графическое ядро

Встроенное графическое ядро (iGPU) в процессорах Intel Atom прошло эволюцию от Intel GMA 950 (2008) до Intel UHD Graphics (2023). Основные характеристики:

  • Поддержка API: DirectX 9, 10, 11, 12 (в зависимости от поколения), OpenGL 4.x, Vulkan (в некоторых моделях).
  • Видео: Аппаратное декодирование H.264, H.265 (HEVC), VP9, AV1 (в некоторых моделях).
  • Вывод изображения: HDMI, DisplayPort, eDP, VGA (в некоторых моделях).

Память и ввод-вывод

  • Поддержка памяти: DDR2, DDR3, DDR3L, DDR4, LPDDR3, LPDDR4, LPDDR5, DDR5 (в зависимости от поколения).
  • Шина: FSB (до 2010), DMI (начиная с 2010), PCIe (начиная с 2013).
  • Интерфейсы: USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1 Gen1/Gen2, USB 3.2 Gen2, SATA 2.0, SATA 3.0, eMMC, UFS, PCIe 2.0, PCIe 3.0, PCIe 4.0 (в некоторых моделях).

Применение

Процессоры Intel Atom нашли широкое применение в различных устройствах:

Нетбуки и неттопы

  • Нетбуки: Недорогие портативные компьютеры с диагональю экрана 10–12 дюймов, предназначенные для веб-сёрфинга, работы с офисными приложениями и просмотра видео. Примеры: ASUS Eee PC, Acer Aspire One, HP Mini, Lenovo IdeaPad S10.
  • Неттопы: Компактные настольные компьютеры, используемые в качестве домашних медиацентров, тонких клиентов, серверов начального уровня. Примеры: Intel NUC (некоторые модели), ASUS Eee Box, Acer Revo.

Планшеты и смартфоны

  • Планшеты: Устройства с диагональю экрана 7–10 дюймов, работающие под управлением Windows или Android. Примеры: Microsoft Surface 3 (с Atom x7-Z8700), Dell Venue 8 Pro, Lenovo Yoga Tablet 2.
  • Смартфоны: Платформа Intel Medfield (2012) использовалась в некоторых смартфонах, таких как Motorola RAZR i, Lenovo K900, Asus ZenFone 4.

Встраиваемые системы и IoT

Критика

Процессоры Intel Atom неоднократно подвергались критике за низкую производительность, особенно в сравнении с процессорами Intel Core и AMD. В ранних поколениях (Silverthorne, Pineview) производительность была недостаточной для выполнения даже базовых задач, таких как просмотр веб-страниц с большим количеством JavaScript или воспроизведение HD-видео. Поздние поколения (Silvermont, Goldmont, Tremont) значительно улучшили производительность, но всё ещё уступают процессорам Intel Core в задачах, требующих высокой вычислительной мощности. Также критиковалась высокая стоимость некоторых моделей Atom по сравнению с аналогичными процессорами AMD (например, AMD E-серии) и ARM-процессорами.

Интересные факты

  • Название «Atom» было выбрано Intel для обозначения «маленького» и «энергоэффективного» процессора.
  • Первый процессор Intel Atom (Z500) имел TDP всего 0,65 Вт, что позволяло использовать его в устройствах с пассивным охлаждением.
  • В 2012 году Intel выпустила процессор Atom Z2580, который использовался в смартфоне Motorola RAZR i и обеспечивал производительность, сравнимую с процессорами Qualcomm Snapdragon S4 Pro.
  • В 2014 году Intel представила процессор Atom x7-Z8700, который использовался в Microsoft Surface 3 и обеспечивал поддержку 4K-видео.
  • В 2023 году Intel выпустила процессор Atom N305, который имеет 8 ядер и 8 потоков, что делает его самым производительным процессором Atom на сегодняшний день.

Источники

  • Intel Corporation. (2008). Intel Atom Processor Technical Documentation.
  • Intel Corporation. (2013). Intel Atom Processor Silvermont Architecture.
  • Intel Corporation. (2016). Intel Atom Processor Goldmont Architecture.
  • Intel Corporation. (2020). Intel Atom Processor Tremont Architecture.
  • Intel Corporation. (2023). Intel Atom Processor Alder Lake-N Architecture.
  • AnandTech. (2008). Intel Atom: The Silverthorne Architecture.
  • Tom's Hardware. (2010). Intel Atom Pineview: The Next Generation.
  • PCWorld. (2013). Intel Atom Bay Trail: A New Era for Low-Power Computing.
  • Wikipedia. (2024). Intel Atom.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы