Процесори intel atom на архітектурі bay trail

Протягом більш ніж року компанія посилювала натиск на мобільному ринку, спочатку в сегменті Android-апаратів, а потім в сегменті планшетів на Android і Windows.

Відео: Cherry trail vs Bay trail INTEL Atom chipsets comparison / benchmarks (HD vs FHD resolution)

Всі чіпи, з якими компанія була представлена в цих сферах діяльності, випускалися під брендом Atom, які пройшли довгий шлях з моменту появи в складі нетбуків кілька років тому. Процесори Clover Trail і Clover Trail + довели, що можуть бути на рівних з моделями на архітектурі ARM від таких виробників, як Qualcomm і Nvidia в плані енергоспоживання, нехай навіть в плані продуктивності вони відставали.

Тепер Intel готова зробити наступний крок. Про процесори Atom на архітектурі Bay Trail для планшетів було відомо вже давно, і на IDF були продемонстровані конкретні моделі і анонсовані пристрої з ними в складі, які почнуть продаватися до кінця року.

Atom Z3000 Bay Trail

Архітектура Bay Trail: вже не тільки Atom

Велика частина моделей на Bay Trail для ринку споживчих пристроїв має єдину основу у вигляді центрального процесора на новій архітектурі Silvermont і графічну частину, архітектурно подібну, але менш продуктивну, ніж Intel HD 4000 з настільних процесорів Intel Ivy Bridge. Ці ключові компоненти з`єднані з модулями введення / виведення і мультимедійного кодування та декодування, чому все це разом і називається «системою на чіпі» (SoC). Виробляються вони по 22 нм технологічному процесу з використанням тривимірних транзисторів, як і чіпи Ivy Bridge і Haswell.

Bay Trail робить для Intel дві важливі речі: вони можуть працювати одночасно з операційними системами Windows і Android, тоді як Clover Trail і Clover Trail + підтримували відповідно Windows і Android окремо. А ще нові процесори піднімають рівень продуктивності настільки, що стало можливим використовувати нову архітектуру в процесорах Celeron і Pentium. В останні роки чіпи під цими логотипами завжди були засновані на флагманських архитектурах Intel, з`являючись місяці після випуску моделей Core i. Процесори Pentium на архітектурі Haswell будуть випускатися і далі, але компанія помітно впевнена в можливості і продуктивності нової мобільної архітектури.

Intel збирається запобігти змішування високопродуктивних моделей Bay Trail і чіпів початкового рівня на архітектурі Haswell, щоб не пошкодити продажу тих і інших. Використання одного бренду в процесорах на різних архітектурах може внести деяке сум`яття в розпізнавання специфікацій і можливостей чіпів, але з точки зору користувачів все, що потрібно знати - Atom є процесором для невеликих систем з пристойною тривалістю автономної роботи, Celeron і Pentium для базових комп`ютерних завдань, а Core для максимальної продуктивності.

За задумом Intel, процесори на Bay Trail і Haswell будуть використовуватися в продуктах одного і того ж типу - планшетах, гібридах, сенсорних і несенсорним ноутбуках, а головним роздільником буде ціна. Судячи по слайдах, прикордонної рисою стане вартість близько $ 600, вище якої будуть продаватися пристрої на процесорах Haswell, а нижче на Bay Trail.

Архітектура Silvermont є першим великим зміною структури процесорів Atom з моменту їх появи в 2008 році. Головні зміни в плані продуктивності відбулися за рахунок появи можливості позачергового виконання команд, що дозволяє процесору виконувати різні команди в міру вивільнення ресурсів. До теперішнього часу процесори Atom не мали такої можливості, виконуючи команди в порядку їх надходження. При виконанні команд по порядку ресурси процесора в певних циклах можуть простоювати, хоча Intel намагалася пом`якшити цей недолік технологіями на кшталт HyperThreading.

Перші процесори Bay Trail для планшетів будуть 2- і 4-ядерними, з частотами до 1,8 і 2,4 ГГц. Це частоти, які досягаються процесорами в режимі Turbo Boost, з номінальними значеннями частот більш нізкімі- наприклад, у моделі Z3770 частоти складають 1,46 і 2,5 ГГц.

Intel періодично позначає свої продукти дещо заплутано, і в даному випадку це проявляється в повній мірі. Різні чіпи працюють з різною кількістю і типами пам`яті на різних швидкостях, відповідно, і пропускна здатність пам`яті різниться. Найпродуктивніші SoC Z2770 і Z3740 підтримують до 4 Гб енергоефективної пам`яті LPDDR3 в двоканальному режимі. Вони, швидше за все, і будуть використовуватися в планшетах по максимуму, а пропускна здатність пам`яті допоможе підтримувати дисплеї з дозволами 2560 х 1600. Чіпи початкової категорії будуть працювати з дозволами 1920 х 1200 і 1280 х 800 пікселів.

Відео: First Tablets running Intel Atom Bay Trail from CZC with Manufacturer Battery Life Predictions

Центральні обчислювальні ядра на архітектурі Silvermont є 64-розрядними, але в перших пристроях з ними програмне забезпечення залишиться 32-розрядних. У моделях Bay Trail початкового рівня буде доступно лише 2 Гб пам`яті, і на 32-бітної операційної системи Android це не буде проблемою, але ось планшетів, ноутбуків і настільних ПК на Windows з 4 Гб пам`яті 64-розрядності може бракувати. Дати появи програмної підтримки 64-розрядних команд в Android поки немає.

Що стосується графічної боку, вбудовані в Bay Trail GPU використовують ті ж виконавчі блоки, що і Intel HD 4000 з моделей Ivy Bridge, що дає їм підтримку більшої частини тих же інтерфейсів прикладного програмування і можливостей - DirectX 11, OpenGL 4.0 і OpenGL ES 3.0 на мобільних пристроях при наявності підтримки драйверами, OpenCL 1.2, виведення зображення на два екрани з дозволами до 2560 х 1440 або з Full HD через роз`єм HDMI і Intel Wireless Display.

Незважаючи на архітектурні подібності, рівня продуктивності HD 4000 чекати не варто. Замість шістнадцяти виконавчих блоків тут використовується тільки чотири, працюють GPU на частоті 667 МГц замість 850, 1050 або 1115 МГц в HD 4000. Таким чином, очікується лише чверть графічної продуктивності ультрабуків, в яких використовується графіка HD 4000.

Крім переходу на 22-нанометровий технологічний процес, розробники застосували ще кілька трюків, які використовуються в процесорах Haswell, щоб зменшити споживання енергії без негативного впливу на продуктивність. Це технологія Turbo Boost, яка збільшує частоту ядер CPU і GPU. Ідея заснована на тому, що більшість комп`ютерних завдань вимагають лише короткочасних періодів активності, а більшу частину часу ресурси простоюють. Саме на такі періоди активності спрямована ця технологія, що дозволяє швидше перемикатися між режимами. Різні блоки процесора взаємодіють між собою, намагаючись забезпечити баланс між навантаженням центрального і графічного чіпів.

Відео: Z3740 Bay Trail Gaming Windows Tablet (12 Games In 6 Min.)

Інший рекламованої технологією є Power Gating, повністю відключає невикористовувані блоки чіпа. Нічого нового для процесорної галузі в цьому немає, але карта розподілу температур від Intel показує ефективність цієї технології.

Представники порталу AnandTech змогли на конференції IDF протестувати Bay Trail на Windows і отримали досить непогані результати: продуктивність 4-ядерний моделі була порівнянна з 4-ядерними процесорами AMD на архітектурі Jaguar при меншому енергоспоживанні. Графічний чіп також працював дещо краще, ніж можна було очікувати з урахуванням його «урізаності»: в бенчмарках і нескладних іграх він показав від чверті до третини продуктивності HD 4000, чого для нових ігор недостатньо, але для додатків з тривимірною графікою цілком вистачить. У порівнянні з чіпами Atom на архітектурі Clover Trail прогрес очевидний.

На планшетах під управлінням Android тести показали перевагу Bay Trail над чіпами Qualcomm Snapdragon, Samsung і Nvidia в плані центрального процесора, але GPU вже не так вражають, працюючи на рівні між процесорами Apple A6X з iPad 4 і Exynos 5 Dual з Nexus 10. На підставі цього робиться висновок про графічному відставанні Intel від конкурентів з табору ARM приблизно на рік. Також виникли деякі проблеми з «гладкістю» роботи додатків і призначеного для користувача інтерфейсу на Android, хоча розробники говорять про те, що до релізу продуктів буде проведена відповідна оптимізація.

Коротко перерахуємо продукти на Bay Trail, які вже анонсовані. Це 8-дюймовий планшет Dell Venue, 10,1-дюймовий Asus Transformer Book T100 з відключається клавіатурою і 8-дюймовий Toshiba Encore. Це все пристрої на Windows, і в цьому криється головна проблема для Intel.

Asus Transformer Book T100

За описом Bay Trail здатні на рівних конкурувати з процесорами ARM від середнього до верхнього рівня. Але рівень енергоспоживання і продуктивність - це ще не все. У ноутбуках і настільних ПК домінування процесорів на архітектурі х86 пов`язано з поширеністю ОС Windows. Такі комп`ютери домінували на ринку, на них були встановлені системи Windows, а вони працювали з процесорами від Intel і AMD - звична картина.

Зараз часи змінилися. Ринок персональних комп`ютерів йде на спад, а планшети і смартфони нестримно зростають, а разом з ними зростає частка ARM-процесорів, які тут домінують так само, як х86 на ПК. Тому Intel з чіпами Bay Trail намагається проникнути на ворожу територію, і дається це з великими зусиллями. Тому боротьба має бути важка, незважаючи на те, які переваги матимуть продукти Intel. Залишається спостерігати, як сприймуть Bay Trail розробники пристроїв.