「原子」(Atom) 這是一款全新開發的處理器,我們可以給它一個很酷的名稱:原子小金剛! |
Intel Atom(中文:凌動,開發代號:Silverthorne) 是Intel的一個處理器系列。處理器採用45奈米工藝製造,4700萬個電晶體。 L2快取為512KB,支援SSE3指令集,和VT虛擬化技術。 與一般的桌面處理器不同,Atom處理器採用順序執行設計,這樣做可以減少電晶體的數量。為了彌補性能較差的問題,Atom處理器的頻率會較高。 Intel表示,早於1995年,公司已計劃開發相關的處理器。當時的目的,是利用P5 Pentium架構開發低功率處理器。最後,由於高層不喜歡此提議,所以計劃胎死腹中。直到近年,Intel才利用Core架構開發Atom。 最初,Atom處理器系列有6個型號,全部都是屬於Z500系列。 它們分別是: Z500 Z510 Z520 Z530 Z540 Z550 最低端的Z500核心頻率是800MHz,FSB則是400MHz。而最高速的Z550,核心頻率則有2.0GHz,FSB則是533MHz。從Z520開始,所有的處理器都支援超執行緒技術,但只增加了不到10%的耗電。 雙核心版本為N系列,依然採用945GC晶片組。雙核心版本仍會支援超執行緒技術,所以系統會顯示出有4個邏輯處理器。這個版本的兩個核心並非採用原生設計,只是簡單的將兩個單核心封裝起來。目前最新的Atom處理器系列為Z3700系列。 |
◆Hyper-Threading(HT)超執行緒的原理: 一般上程式基本都是由好幾組執行緒(Thread)所組成,每一行都代表一個Thread,傳統 CPU 的做法就是一顆核心一次處理一批執行緒序列,每個Thread都必須排隊照順序來讓CPU執行運算,不過這麼一來勢必造成資源的浪費,因為同時間還有許多的運算單元被涼在那兒,它們根本無事可做。 Hyper-Threading 為了改進這個缺點,便在單一核心裡頭內建兩組暫存器,如 XMM1、XMM2,然後將一組程式內的執行緒列分成兩批,分別送至 XMM1、XMM2 暫存器,讓CPU運算單元同時執行。 所以我們看到的超執行緒通常都是單一核心2執行緒,當然,暫存器做多少,就可以跑多少執行緒 Hyper-Threading(HT)。 HT之所以之後不被延用,因為有許多玩家反應,開啟 HT 技術後效能不增反降,且容易導致效能不穩定,不過這樣的情況在『ATOM』原子小金剛上不但沒有,反而有大幅度的成長! |
◆Multi-Threading概念實作: 它是利用不斷重疊的形式,讓單一處理器能夠讓多個執行緒共用一個功能單元。 因此處理器必須能快速地儲存烤貝暫存器檔案、程式計數器、分頁表、以及每個執行緒的狀態,以便方便地快速切換不同的執行緒。 其典型之範例就是伺服器系統使用的 SUN ULTRASPARC T1 <Niagara>、SUN ULTRASPARC T2 <Niagara 2>,它們分別為 8核心/32執行緒、8核心/64執行緒。 多重執行緒其基本的理念跟價值在於─能充份利用及回收OOOE的剩餘價值,以提高處理器的內部單元利用率。由於目前處理器最大之效能瓶頸不在時脈,而是記憶體延遲跟I/O延遲; 此外因管線深度較深之故,若預測錯誤導致後端全部停擺,需要花時間恢復造成長時間的等待期,就必須依賴『Multi-Threading』相互掩護的方式,讓沒事做的執行單元能趁此時間處理其它工作。 目前上多執行緒主要就三個: 1.CMT(Coarse-grained Multi-Threading) 粗質多執行緒 Inteaum 2 <Montecito>、<Montvale> 雙核心伺服器 優點:較好的執行緒效能 缺點:指令輸出率較差、管線重啟動代價高 2.FMT(Fine-grained Multi-Threading) 細質多執行緒 目前的顯示卡處理器均為FMT執行緒 優點:較高的指令輸出率 缺點:整體效能較差、每個執行緒執行時間較長 3.SMT(Simultaneous Multi-Threading) 同步多執行緒 ATOM、IBM POWER5、IBM POWER6... 等等 優點:為最佳的架構技術,擁有前兩者的優點 缺點:必須克服較高的技術瓶頸,目前上許多已經克服 |