ARQUITECTURA DE COMPUTADORAS

Intel Atom

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Intel® Atom™Microprocesador

Procesador Intel® Atom™

Producción 2008-presente

Fabricante(s) Intel

Frecuencia de

reloj deCPU

600 MHz a 2,13 GHz

Velocidad deFSB 400 MT/s a 667 MT/s

Longitud del

canalMOSFET

0'045 nm a ? nm

Conjunto de

instrucciones

MMX, SSE, SSE2, SSE3, x86,x86-64 (no para las

series N2xx y Z5xx)

Número de núcleos 1, 2

Zócalo(s) 441-ball µFCBGA (Micro-FCBGA)

Núcleo(s)

Silverthorne

Diamondville

Pineview

Lincroft

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Intel® Atom™ es el nombre de una línea de microprocesadores x86 y x86-64 de Intel, anteriormente

denominados Silverthorne/Diamondville. Están diseñados para un proceso de fabricación de 45 nm CMOS y

destinados a utilizarse en dispositivos móviles de Internet (MID, por sus siglas en inglés), Ultra-

portátiles,Teléfonos inteligentes, y otros portátiles de baja potencia y aplicaciones. Intel anunció su primera

versión de procesadores atom el 2 de marzo de 2008.

Descripción

Antes de su anuncio se especulaba con un procesador de Intel que compitiese con los Geode de AMD. El 15

de octubre de 2007 Intel confirmó que estaba trabajando en un nuevo procesador para PC Ultra-portátiles

de nombre en clave Diamondville.

Silverthorne se vendió bajo el nombre Centrino® Atom (TM), mientras que Diamondville se vendió como

Atom (TM). Los procesadores Intel® Atom (TM) son hasta el momento los que ofrecen un menor consumo

de energía en escritorio (0,6-2,5 W) y gracias a su proceso de fabricación de 45 nm permite un

diminuto tamaño de 25 mm2, además se confirmó que incorporan el conjunto de instrucciones de

sus predecesores Intel Core 2 Duo.

En las placas base, sobre todo en los netbooks, normalmente el procesador está soldado a la placa

base.

Arquitectura

Los Intel Atom pueden ejecutar hasta dos instrucciones por ciclo. El rendimiento de un Atom de núcleo único es igual a, aproximadamente, la mitad de un IntelCeleron M equivalente, de su misma frecuencia. Por ejemplo, el Atom N455, que se puede encontrar en muchos netbooks, puede proporcionar una puntuacion de 319 en el bancos de pruebas de rendimiento de PassMark CPU Lookup,1 en comparación con la puntuación de los 315 de Mobile Intel Pentium 4 - M de 2,60GHz, e incluso se podría comparar el rendimiento de dicho Intel Atom n455 con productos de la competencia como el Mobile AMD Athlon XP-M 1800+ de 1,53GHz (habiendo obtenido en el bancos de pruebas una puntuación de 312)2 o el VIA C7 de 1,5GHz (habiendo obtenido una puntuación de 302).3

Los Atom implementan el conjunto de instrucciones x86-64 y x86 (IA-32); excepto en los primeros modelos del Intel Atom (versiones N2xx y Z5xx); dichos modelos solo implementan el conjunto de instrucciones x86. Hasta la fecha, todos los Intel Atom actuales ya integran instrucciones x86-64 (las versiones N2xx y Z5xx de Intel Atom están oficialmente descatalogadas).En los Atom antiguos (descatalogados), las μ-ops internas pueden contener tanto carga como almacenamiento de memoría en relación con una operación de la ALU, siendo más parecidas al nivel x86 y más potentes que las usadas en diseños previos.4 Esto permite un rendimiento relativamente bueno con sólo dos ALUs de enteros, y sin ningún reordenamiento de las instrucciones, ejecución especulativa o cambio de nombre de registros. Atom, por tanto, representa una resurrección parcial de los principios usados en anteriores diseños de Intel, tales como el Intel P5 y el i486, con el único propósito de mejorar el rendimiento por vatio. Sin embargo, el El Hyper-Threading está implementado como un modo sencillo (es decir, de bajo consumo) de emplear ambos pipelines eficientemente al evitar las típicas dependencias de un único hilo de ejecución.

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Intel's Atom Architecture

The Pentium Pro was Intel's first CPU that finally ended the RISC vs. CISC debates of the early 1990s. To the programmer it was still a x86 CISC machine like every previous Intel processor, but internally once it received its x86 instructions it decoded them into smaller micro-ops to run on a simpler, faster and more efficient RISC core.

By maintaining backwards compatibility with all previous x86 processors Intel was able to leverage one

of the major strengths of its CISC architecture (mainly the installed x86 user base) while continuing to

evolve by relying on a high performance RISC core.

It turns out that some x86 instructions shouldn't be broken up into smaller micro-ops because they tend

to augment each other. With the Pentium M Intel began fusing certain micro-ops into single operations so

that they would go down the processor's pipelines atomically, thus saving power and improving

efficiency. Intel called this feature micro-op fusion. If two micro-ops were treated as one when going

down the pipeline that effectively increased the "width" of the CPU, allowing more instructions to be

operated on at once. The internal core was still very much a RISC machine, it was just able to do a little

more in certain circumstances.

The Atom takes things one step further and most x86 instructions aren't even broken down into micro-

ops internally. As Atom isn't an out-of-order core, it doesn't exactly make sense for it to have tons of

micro-ops in flight since it can't reorder them for optimal execution. Furthermore, by keeping most

instructions as single operations Intel is able to effectively increase the "width" of Atom.

Instructions that are of the format load-op-store or load-op execution are treated as a single micro-op by

Atom's decoder. In other words, if you have an instruction that loads data, operates on it, and stores the

result - that's now treated as a single micro-op instead of being broken up into three. The benefit being

that there's only a single micro-op that's going down the pipeline, leaving room for another one. Atom

may only be a 2-issue architecture, but in certain situations it can behave like a much wider machine.

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Intel has spent much of the past decade perfecting its ability to break down x86 instructions into smaller,

RISC-like operations and building very high performance cores to deal with these small atomic

operations. What's most interesting is that we've now come full circle where in the quest for greater

performance per watt Intel is now doing the opposite and not breaking down these x86 instructions in

many cases.

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