Компания Intel завершает свой процесс подготовки перехода на новые рельсы для вступления в борьбу за рынок энергоэффективных чипов. Недавняя смена руководства является по сути завершающим этапом реформ в корпорации. Intel со своей системой-на-чипе Atom уже пыталась войти на рынок смартфонов, но адаптация процессоров для нетбуков и планшетов к реалиям ультракомпактных карманных устройств оказалась неудачной. Ситуацию призвана изменить микроархитектура Silvermont.
Atom начал свой путь на смартфоны в 2012 году вместе с платформой Medfield, когда Intel объявила о выпуске смартфонов в партнёрстве с LAVA, Motorola Mobility и Lenovo. Тем не менее, первый блин вышел комом: если процессор в некоторых замерах производительности показывал схожие показатели с ARM-решениями, то видеоускоритель от Imagination смазывал всю картину. Выпуск платформы Clover Trail+ в начале этого года вновь оказался половинчатым решением - чипы от Intel в итоге не выглядели преимуществом на фоне продукции Qualcomm и Samsung.
Корнем всех проблем является микроархитектура Bonell. Она была спроектирована в 2004 году, в 2008 году процессоры на её базе впервые увидели свет, но в мобильных чипах она дожила без крупных изменений фактически до этого года, так как Saltwell на деле является тем же Bonell, только технологический процесс был уменьшен. Silvermont - действительно новая микроархитектураа, которая увидит свет в платформе Bay Trail, назначенную к выпуску в этом году. Компания Intel сегодня раскрыла некоторые подробности о новом поколении мобильных чипов.
Первым важным элементом является переход к 22-нанометровым Tri-gate 3D-транзисторам. Эти транзисторы обладают трёмя затворами по бокам и сверху кремниевого ребра. Устранение тока утечки позволило в итоге уменьшить задержку при переключении транзисторов и пропускать в итоге больший ток. Отказ от планарного построения в пользу 3D-транзисторов позволил при низком напряжении добиться прироста скорости их переключения почти на 40%. Таким образом, чипы с ядром Silvermont могут переключать частоты со значительно более низким энергопотреблением при режимах высокой производительности, а в режимах низкой, на которых часто работают смартфоны в режиме ожидания, свести совсем до низких.
Очередность исполнения в Saltwell и Silvermont
Второй важный элемент новой микроархитектуры - переход к полному внеочередному исполнению инструкций (out-of-order execution). В мобильных чипах даже сейчас множество решений, использующих очередное выполнение. Единственным процессором, что поддерживает полное OoOE-инструкций, является ARM Cortex-A15. В Cortex-A9 и Krait не считаются полноценными CPU с таким выполнением из-за короткого конвейера, хотя Qualcomm обещает, что Krait 400 из Snapdragon 800 должен стать таковым. Так или иначе, микроархитектура Silvermont будет отвечать всем современным требованиям, включая увеличенный кэш второго уровня, сокращение времени обращения к нему и улучшенные дешифровщики x86-инструкций.
Третьим важным аспектом является уход от лицензирования видеочипов семейства PowerVR у Imagination Technologies в сторону своих разработок. Собственные GPU седьмого поколения с четырьмя вычислительными блоками должны стать первыми видеоускорителями от Intel в Atom. Но если о Silvermont Intel сегодня рассказывала подробно, то о видеокартах руководители компании особо не распространялись: не были названы ни детали микроархитектуры, ни рабочие частоты. Intel лишь назвала SoC, в которых мы увидим CPU микроархитектуры Silvermont: это Bay Trail для планшетов и Merrifield для смартфонов. Планшетные модификации чипа появятся ещё до конца этого года, а вот смартфоны задержатся до CES/MWC 14.
Если говорить о производительности, то в Intel уверяют, что все существующие решения на ARM-архитектуре уступают их чипам, причём серьёзно. Стоит всё же учитывать, что до конца года ожидается выпуск ещё нескольких ARM-совместимых платформ, которые наверняка смажут превосходство Bay Trail. Сравнивая с "взрослыми" чипами, новый Atom в однопоточных задачах покажет производительность на уровне Penryn, который использовался в Macbook Air 2010 года. В многопоточных приложениях, конечно, превосходство Atom скажется благодаря четырём ядрам.