英特尔发布新一代Atom处理器 22纳米微架构

【电源网】方便日常办公的新一代移动网络设备平台已经越来越火，随着体积的减小，产品的散热也是需要重点考虑的问题。作为发热大户处理器当然是需要技术创新来做保障的。英特尔早在2008年3月初就发布了低功耗处理器家族，命名为Atom。

时隔几年后的今天，随着Atom的一代代发展，英特尔最新发布了采用22纳米单晶片制程的Silvermont微架构。

新一代Atom处理器核心架构Silvermont

众所周知，Atom微处理架构的特点是多线程处理集成在了面积不足25平方毫米的芯片上，内含4700万个晶体管。而11个这样大小的芯片面积才等于一美分硬币面积。而与现有Atom处理器比较，Silvermont微架构的高峰效能可达Atom的3倍，而省电能力则是Atom的5倍。

Silvermont微架构针对采用了革命性的3-D三栅极晶体管的英特尔22纳米系统芯片制程进行了设计与共同优化。

Silvermont微架构的其它技术亮点包括：

・全新的乱序执行引擎，实现了同类最佳的单线程性能。

・全新的多核和系统构造架构，可扩展至多达8个内核并带来更高的性能，为一个更加平衡、更具响应性的系统提供更高的带宽、更低的延迟以及更高效的乱序支持。

・全新的IA指令和技术提高了性能、虚拟化和安全管理能力，能够为更加广泛的产品提供支持。这些指令基于英特尔现有对于64位技术的支持，以及庞大的IA软件装机量。

・增强的电源管理能力，包括一个新的智能睿频技术(intelligentbursttechnology)、低功耗C状态以及利用英特尔3-D晶体管进行更加广泛的动态操作。英特尔睿频技术2.0支持单核和多核，提供针对能效扩展的快速响应能力。>>

Silvermont架构解析

新一代Atom处理器的核心架构代号为Silvermont，采用22nm 3D晶体管工艺制造。将主要定位平板电脑、智能手机、微服务器、网络架构以及其他入门级系统应用，按照Intel的说法，新的Atom处理器致力于提升单位功耗下的性能。

Slivermont发展路线图

相比上一代Atom来说，其每瓦性能最大能够提升3到5倍;采用了全新的节能工艺，核心数量最大能够达到8个。

Silvermont有全新的执行引擎，采用全新的多核与系统分布结构，以及新的英特尔架构指令级技术，改善了效能、虚拟化与安全管理能力，同时强化了电源管理能力。

22nm三栅极晶体管

Slivermont飞跃式发展

Intel执行副总兼首席产品官浦大卫表示：“Slivermont(核心的Atom)是一个飞跃式的发展，也为未来大批产品及市场策略奠定了全新的技术基础。包括Avoton、Bay Trail在内的早期22nm工艺样品在客户那里获得了积极的反馈。未来我们会每年推出新一代低功耗的架构。”

Atom架构不断升级

此外Intel还表示未来每年都会对Atom处理器的架构进行升级，工艺方面的升级也会做到和x86处理器同步，2014年将会推出14nm的Airmont架构，2015年的Atom代号还没有确定，不过制造工艺依然是14nm。

英特尔相关新品路线图

最新的Atom S系列的服务器芯片，功耗最低只有6W。适用于微型服务器和存储、网络中，最高可支持8GB内存，并且集合Intel虚拟化技术、ECC Memory容错校正技术。Atom S系列处理器中，S1220/S1240/1260主要针对高密度的微型服务器。

Atom产品路线图

目前英特尔Atom产品线是基于2008年推出的Bonnell微架构技术，迄今为止已有五年时间。虽然英特尔在2012年采用32纳米制造工艺取代了45纳米，从而建立了现在的Saltwell平台，但Saltwell架构与Bonnell并无本质区别。

英特尔公司表示，所有的变化都将在Silvermont架构中体现。“这并不只是在原有Saltwell基础上的一次简单改良，”Intel Atom处理器首席架构师Belli Kuttanna表示，“这是一次全新的设计。”Kuttanna解释说，英特尔在Silvermont架构中会保留其超强桌面处理器芯片中的很多功能，而且Silvermont系统级芯片将提供多达八个CPU内核。

22nm三栅极晶体管的优势

Silvermont 还提供了大量旨在实现更高安全性和更高性能的新指令，其中包括了支持256位AES加密和解密功能的指令、可用于提高软件抗攻击性的一个新随机数发生器、供安全软件使用的新虚拟机功能、用于多媒体加速和内存访问的47条新指令，以及用于处理大型数据集的7条新指令。

对Silvermont突发模式的改进也将帮助实现更好的性能。在Silvermont中，突发频率是由硬件在综合热量、电气和电源等因素之后来管理的。此外，还可以在核与其它系统组件(如集成图形处理器)之间共享能源。

如果一个核可以处理目前的工作量，那么第二个核就可以进入一个较低功耗的状态，其大部分能源就可以被分流至第一个核从而使其在较高频率下运行。同样，如果实际应用需要同时使用这两个核，但不需要使用到图形处理器，那么GPU就可以进入低功耗状态以便于CPU核可以以更高频率运行。此外，Silvermont 还支持动态突发模式，即只要没有超过预设的热(温度)限制，两个核和GPU都可以以更高的频率并行运行。

在服务器市场，微服务器是一个令人兴奋的领域，虽然在整个服务器市场，只是一个小部分，但是更为重要的是未来的发展潜力。英特尔正是看中了这样巨大的发展潜力，才会在这样一个市场背景下，加大Atom的发展进程。