Bonnell (microarquitectura)

Bonnell es una microarquitectura de CPU utilizada por los procesadores Intel Atom que puede ejecutar hasta dos instrucciones por ciclo. ^{[1] [2]} Al igual que muchos otros microprocesadores x86, traduce las instrucciones x86 ( instrucciones CISC ) en operaciones internas más simples (a veces denominadas microoperaciones , efectivamente instrucciones de estilo RISC ) antes de la ejecución. La mayoría de las instrucciones producen una microoperación cuando se traducen, y alrededor del 4 % de las instrucciones utilizadas en programas típicos producen múltiples microoperaciones. La cantidad de instrucciones que producen más de una microoperación es significativamente menor que las microarquitecturas P6 y NetBurst . En la microarquitectura Bonnell, las microoperaciones internas pueden contener tanto una carga de memoria como un almacenamiento de memoria en conexión con una operación ALU , por lo que son más similares al nivel x86 y más potentes que las microoperaciones utilizadas en diseños anteriores. ^[3] Esto permite un rendimiento relativamente bueno con solo dos ALU enteras y sin ninguna reordenación de instrucciones , ejecución especulativa o cambio de nombre de registro . Un efecto secundario de no tener ejecución especulativa es la invulnerabilidad contra Meltdown y Spectre .

Por lo tanto, la microarquitectura Bonnell representa un resurgimiento parcial de los principios utilizados en diseños anteriores de Intel, como el P5 y el i486 , con el único propósito de mejorar la relación rendimiento por vatio . Sin embargo, Hyper-Threading se implementa de una manera sencilla (es decir, de bajo consumo) para utilizar todo el flujo de trabajo de manera eficiente evitando las típicas dependencias de un solo subproceso. ^[3]

El 2 de marzo de 2008, Intel anunció un nuevo procesador de núcleo único de la serie Atom Z5xx (cuyo nombre en código era Silverthorne), que se utilizaría en PC ultraportátiles y dispositivos de Internet móviles (MID), y que reemplazaría al Stealey (A100 y A110). El procesador tiene 47 millones de transistores en una matriz de 25 mm2 ^, lo que permitía una producción extremadamente económica en ese momento (unos 2500 chips en una sola oblea de 300 mm de diámetro).

El rendimiento de doble hilo de un procesador Atom Z500 es equivalente al de su predecesor Stealey, pero debería superarlo en aplicaciones que pueden usar subprocesos múltiples simultáneos y SSE3 . ^[4] Funcionan de 0,8 a 2,0 GHz y tienen una clasificación TDP de entre 0,65 y 2,4 W que puede bajar a 0,01 W cuando está inactivo. ^[5] Cuentan con 32 KB de caché L1 de instrucciones y 24 KB de caché L1 de datos, 512 KB de caché L2 y un bus frontal de 533 MT/s. Los procesadores se fabrican en un proceso de 45 nm. ^{[6] [7]} Poulsbo se utilizó como concentrador del controlador del sistema y la plataforma se llamó Menlow.

El 2 de marzo de 2008, Intel anunció variantes de menor potencia de la CPU Diamondville denominadas Atom N2xx. Estaban pensadas para su uso en nettops y en la Classmate PC . ^{[8] [9] [10]} Al igual que sus predecesoras, se trata de CPU de un solo núcleo con Hyper-Threading.

El N270 tiene una clasificación TDP de 2,5 W, funciona a 1,6 GHz y tiene un FSB de 533 MHz. ^[11] El N280 tiene una velocidad de reloj de 1,66 GHz y un FSB de 667 MHz. ^[12]

El 22 de septiembre de 2008, Intel anunció un nuevo procesador de doble núcleo de 64 bits (cuyo nombre en código extraoficial era Dual Diamondville) con la marca Atom 330, que se utilizaría en ordenadores de sobremesa. Funciona a 1,6 GHz y tiene una velocidad de FSB de 533 MHz y una potencia térmica de 8 W. Su doble núcleo consta de dos matrices Diamondville sobre un único sustrato. ^[13]

Durante 2009, Nvidia utilizó el Atom 300 y su chipset GeForce 9400M en una placa base con formato mini-ITX para su plataforma Ion .

Aunque el procesador Atom en sí mismo consume relativamente poca energía para un microprocesador x86, muchos chipsets que se utilizan comúnmente con él disipan significativamente más energía. Por ejemplo, mientras que el Atom N270, que se utilizaba habitualmente en netbooks hasta mediados de 2010, tiene una potencia térmica de diseño (TDP) de 2,5 W, una plataforma Intel Atom que utiliza el chipset 945GSE Express tiene una TDP máxima especificada de 11,8 W, siendo el procesador responsable de una parte relativamente pequeña de la energía total disipada. Las cifras individuales son 2,5 W para el procesador N270, 6 W para el chipset 945GSE y 3,3 W para el controlador de E/S 82801GBM. ^{[11] [14] [15] [16]} Intel también ofrece un chipset basado en el concentrador de controlador de sistema US15W con un TDP combinado de menos de 5 W junto con los procesadores de la serie Atom Z5xx (Silverthorne), para ser utilizados en PC y MID ultra móviles, ^[17] aunque algunos fabricantes han lanzado sistemas ultradelgados que ejecutan estos procesadores (por ejemplo, Sony VAIO X).

Inicialmente, todas las placas base Atom del mercado de consumo incorporaban el chipset Intel 945GC, que consume 22 vatios por sí solo. A principios de 2009, sólo unos pocos fabricantes ofrecen placas base de menor consumo con un chipset 945GSE o US15W y una CPU de la serie Atom N270, N280 o Z5xx.

El 21 de diciembre de 2009, Intel anunció las CPU N450, D510 y D410 con gráficos integrados. ^[18] El nuevo proceso de fabricación dio como resultado una reducción del 20% en el consumo de energía y un tamaño de chip un 60% más pequeño. ^{[19 ] [20]} El Intel GMA 3150 , una reducción de 45 nm del GMA 3100 sin capacidades HD, se incluye como la GPU integrada. Los netbooks que utilizan este nuevo procesador se lanzaron el 11 de enero de 2010. ^{[19] [21]} La principal característica nueva es una mayor duración de la batería (10 o más horas para sistemas de 6 celdas). ^{[22] [23]}

Esta generación del Atom recibió el nombre en código Pineview, que se utiliza en la plataforma Pine Trail. La plataforma Pine Trail-M de Intel utiliza un procesador Atom (nombre en código Pineview-M) y un concentrador de controlador de plataforma (nombre en código Tiger Point). El controlador de gráficos y memoria se ha trasladado al procesador, que está emparejado con el PCH Tiger Point. Esto crea una plataforma de 2 chips más eficiente energéticamente en lugar de la de 3 chips utilizada con los chipsets Atom de la generación anterior. ^[24]

El 1 de marzo de 2010, Intel presentó el procesador N470, ^[25] que funciona a 1,83 GHz con un FSB de 667 MHz y un TDP de 6,5 W. ^[26]

Los nuevos chips Atom N4xx estuvieron disponibles el 11 de enero de 2010. ^[27] Se utilizan en sistemas netbook y nettop e incluyen un controlador de memoria DDR2 de un solo canal integrado y un núcleo de gráficos integrado . También cuentan con Hyper-Threading y se fabrican en un proceso de 45 nm. ^[28] El nuevo diseño utiliza la mitad de la energía de la antigua plataforma Menlow. Este consumo de energía general reducido y el tamaño hacen que la plataforma sea más deseable para su uso en teléfonos inteligentes y otros dispositivos de Internet móvil.

Las series D4xx y D5xx admiten el conjunto de instrucciones x86 de 64 bits y memoria DDR2-800. Están diseñadas para uso integrado. La serie tiene un procesador gráfico integrado incorporado directamente en la CPU para ayudar a mejorar el rendimiento. Los modelos están destinados a nettops y computadoras de escritorio de gama baja. No son compatibles con SpeedStep.

El procesador de doble núcleo Atom D510 funciona a 1,66 GHz, con 1 MB de caché L2 y una clasificación TDP de 13 W. ^[29] El Atom D410 de un solo núcleo funciona a 1,66 GHz, con 512 KB de caché L2 y una clasificación TDP de 10 W. ^[30]

Tunnel Creek es un procesador Atom integrado que se utiliza en la plataforma Queens Bay con Topcliff PCH.

El Lincroft (Z6xx) con el Whitney Point PCH está incluido en la plataforma de tableta Oak Trail . Oak Trail es una plataforma Intel Atom basada en Moorestown . Ambas plataformas incluyen un microprocesador Lincroft, pero utilizan dos concentradores de controlador de plataforma de entrada/salida (I/O-PCH) distintos, con nombres en código Langwell y Whitney Point respectivamente. Oak Trail se presentó el 11 de abril de 2011 y se iba a lanzar en mayo de 2011. ^{[ necesita actualización ] [31]} El procesador Z670, parte de la plataforma Oak Trail, ofrece una reproducción de vídeo mejorada, una navegación por Internet más rápida y una mayor duración de la batería, "sin sacrificar el rendimiento", según Intel. Oak Trail incluye soporte para decodificación de vídeo 1080p, así como HDMI. La plataforma también ha mejorado la eficiencia energética y permite que las aplicaciones se ejecuten en varios sistemas operativos, incluidos Android, MeeGo y Windows.

Stellarton es una CPU Tunnel Creek con una matriz de puertas programables en campo (FPGA) de Altera.

Sodaville es un SoC Atom para electrónica de consumo.

Groveland es un SoC Atom para electrónica de consumo.

La contracción de 32 nm de Bonnell se llama Saltwell .

Intel lanzó su plataforma Cedar Trail de tercera generación (que consta de una gama de procesadores Cedarview ^[32] y el chip southbridge NM10) basada en tecnología de proceso de 32 nm en el cuarto trimestre de 2011. ^[31] Intel declaró que las mejoras en las capacidades gráficas, incluido el soporte para video de 1080p, opciones de visualización adicionales que incluyen HDMI y DisplayPort, y mejoras en el consumo de energía tienen como objetivo permitir diseños sin ventilador con mayor duración de la batería.

La plataforma Cedar Trail incluye dos nuevas CPU, la N2800 (1,86 GHz) y la N2600 (1,6 GHz) basadas en 32 nm, que sustituyen a los procesadores Pineview N4xx y N5xx de la generación anterior. Las CPU también cuentan con una GPU integrada compatible con DirectX 9.

Además de la plataforma netbook, el 25 de septiembre de 2011 se lanzaron dos nuevas CPU Cedarview para nettops, D2500 y D2700. ^[33]

A principios de marzo de 2012, la placa base Intel DN2800MT basada en N2800 ^[34] comenzó a estar disponible. Debido al uso de un procesador para netbook, esta placa base Mini-ITX puede alcanzar un consumo de energía en reposo de tan solo 7,1 W. ^[35]

Penwell es un SoC Atom que forma parte de la plataforma Medfield MID/Smartphone.

Berryville es un SoC Atom para electrónica de consumo.

Cloverview es un SoC Atom que forma parte de la plataforma de tabletas Clover Trail .

En diciembre de 2012, Intel lanzó la familia Centerton de CPU Atom de 64 bits, diseñada específicamente para su uso en servidores de la plataforma Bordenville . ^[36] Basado en la arquitectura Saltwell de 32 nm, Centerton agrega características que anteriormente no estaban disponibles en la mayoría de los procesadores Atom, como la tecnología de virtualización Intel VT y soporte para memoria ECC . ^[37]

Briarwood es un SoC Atom que está diseñado para una plataforma de servidor.

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