2020年からのロゴ | |
| 一般情報 | |
|---|---|
| 発売 | 2008~2009年( Centrino Atomとして) 2008~現在(Atomとして) |
| 販売元 | インテル |
| デザイン: | インテル |
| 共通メーカー |
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| パフォーマンス | |
| 最大CPU クロックレート | 600MHz~4.0GHz |
| FSB速度 | 400 MT/秒から667 MT/秒 |
| アーキテクチャと分類 | |
| テクノロジーノード | 45nmからIntel 7へ |
| 命令セット | IA-32、x86-64(N2xxおよびZ5xxシリーズには対応していません) |
| 拡張機能 | |
| 物理的仕様 | |
| コア |
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| グラフィックプロセッサ | Intel グラフィックス テクノロジー(一部) |
| パッケージ |
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| 製品、モデル、バリエーション | |
| コア名 | |
| 歴史 | |
| 前任者 | スティリー |
Intel Atomは、 Intel CorporationのIA-32およびx86-64命令セットの超低電圧プロセッサのラインであり 、 Intel Coreシリーズの通常のプロセッサと比較して電力消費と電力散逸を削減するように設計されています。Atomは主にネットブック、ネットトップ、ヘルスケアから高度なロボット工学、モバイルインターネットデバイス(MID)、電話に至るまでの組み込みアプリケーションで使用されています。このラインはもともと45 nmの相補型金属酸化膜半導体(CMOS)技術で設計され、その後のモデル(コードネームCedar)では32 nmプロセスが使用されました。[2]
第一世代のAtomプロセッサは、Bonnellマイクロアーキテクチャに基づいています。[3] [4] 2009年12月21日、Intelは、キット全体の消費電力が20%削減された、コードネームPineview (Atom N450)の新しいAtomプロセッサを含むPine Trailプラットフォームを発表しました。 [5] 2011年12月28日、IntelはAtomラインをCedarプロセッサで更新しました。[2]
2012年12月、Intelはサーバーでの使用に特化して設計された64ビットのAtom CPUのCentertonファミリーを発売しました。[6] Centertonには、 Intel VT仮想化テクノロジーやECCメモリのサポートなど、Atomプロセッサーではこれまで利用できなかった機能が追加されています。[7] 2013年9月4日、IntelはCentertonの22nm後継機をコード名Avotonで発売しました。[8]
歴史

Intel Atom は、90 nm プロセスで製造され、512 kB L2 キャッシュを持ち、3 W TDP (熱設計電力)で 600 MHz/800 MHz で動作する Intel A100 および A110 低電力プロセッサ (コード名Stealey ) の直接の後継です。Silverthorne の発表前、Atom はAMDのGeodeシステムオンチッププロセッサ ( One Laptop per Child (OLPC) プロジェクトで使用される) や、x86プロセッサ向けのその他のコストと電力に敏感なアプリケーションと競合するとの推測が外部筋からありました。しかし、Intel は 2007 年 10 月 15 日に、OLPC タイプのデバイス向けにコード名 Diamondville という別の新しいモバイルプロセッサを開発中であることを明らかにしました。[9]
「Atom」はSilverthorneの販売名であり、サポートチップセットは以前はMenlowというコード名で呼ばれており、 Centrino Atomと呼ばれていました。[10]
上海で開催された2008年春のインテル開発者フォーラム(IDF)で、インテルはSilverthorneとDiamondvilleが同じマイクロアーキテクチャに基づいていることを公式に発表した。SilverthorneはAtom Z5xxシリーズ、DiamondvilleはAtom N2xxシリーズと呼ばれる。より高価で低電力のSilverthorneの部品はインテルのモバイルインターネットデバイス(MID)に使用され、Diamondvilleは低価格のデスクトップやノートブックに使用される。インテルとレノボは、IdeaPad U8と呼ばれるAtom搭載MIDも共同で発表した。[11]
2008年4月、ソフィアシステムズ社がMID開発キットを発表し[12] 、ドイツのLiPPERT Embedded Computers社がCoreExpress -ECOと呼ばれる最初のボードを公開した[13] 。インテルはAtomベースのマザーボードを提供している[14] [15] 。
2012 年 12 月、Intel はサーバー向け Atom、S1200 シリーズをリリースしました。これらのプロセッサと以前のすべてのバージョンとの主な違いは、ECCメモリ サポートが追加されたことです。これにより、冗長性とメモリ障害保護が求められるミッション クリティカルなサーバー環境で Atom を使用できるようになっています。
可用性
Atom プロセッサは、2008 年にシステム メーカー向けに提供されました。Atomプロセッサは、ノースブリッジやサウスブリッジのようにメインボードにはんだ付けされるため、一部のITXマザーボードにプリインストールされた状態で入手できるものの、家庭ユーザーやシステム ビルダーが個別のプロセッサとして入手することはできません。 DiamondvilleとPineview [17] Atomは、HP Miniシリーズ、Asus N10、Lenovo IdeaPad S10、Acer Aspire OneとPackard Bellの「dot」(ZG5)、最近のASUS Eee PCシステム、Sony VAIO Mシリーズ、AMtek Elego、Dell Inspiron Miniシリーズ、Gigabyte M912、LG Xシリーズ、Samsung NC10、Sylvania g Netbook Meso、Toshiba NBシリーズ(100、200、205、255、300、500、505)、MSI Wind PCネットブック、RedFox Wizbook 1020i、Sony Vaio Xシリーズ、Zenith Z-Book、Aleutiaデスクトップのシリーズ、Magic W3、Archos、ICP-DAS LP-8381-Atomで使用されています。[18]パインビューシリーズは、話すことができない障害者向けの複数のAACデバイスにも使用されており、AACデバイスは専用の音声ソフトウェアを使用してユーザーの日常的なコミュニケーションを支援します。
マーケティング
Intel は、 MID / UMPC /スマートフォン、ネットブック/ネットトップ、タブレット、組み込み、ワイヤレスベース ステーション( 5Gネットワーク インフラストラクチャ用)、マイクロサーバー/サーバー、コンシューマー エレクトロニクスなど、さまざまな市場セグメントをターゲットにした製品ラインに Atom ブランドを適用しています。
Intel の民生用電子機器 (CE) SoC は、Atom ブランドで販売されています。Atom ブランドが採用される前は、Olo River ( XScale ARM アーキテクチャの CE 2110 ) やCanmore ( StealeyやTolapaiと同様に90 nm Pentium M マイクロアーキテクチャのCE 3100 ) など、多数の Intel CE SoC がありました。Intel Atom CE ブランドの SoC には、Sodaville、Groveland、Berryvilleなどがあります。
命令セットアーキテクチャ
すべてのAtomプロセッサはIA-32 命令セットを実装しています。x86-64命令セットのサポートは、デスクトップのDiamondvilleコアとモバイルのPineviewコアまで追加されませんでした。Atom N2xxおよびZ5xxシリーズのAtomモデルでは、x86-64コードを実行できません。[ 19] Centertonサーバープロセッサもx86-64命令セットをサポートしています。[7]
Intel は、Atom が 64 ビット操作をサポートするのは「プロセッサ、チップセット、BIOS がすべてIntel 64をサポートしている場合」のみであると述べている。これらすべてをサポートしていない Atom システムでは、Intel 64 を有効にすることはできない。[20]その結果、Atom ベースのシステムで 64 ビット版のオペレーティング システムを実行できるかどうかは、マザーボードによって異なる可能性がある。オンライン小売業者の mini-itx.com は、Intel と Jetway 製の Atom ベースのマザーボードをテストしたが、D2700 (Cedarview、最大 4 GB のメモリ DDR3-800/1066 [21]をサポート) プロセッサを搭載した Intel ブランドのマザーボードでは 64 ビット版のLinux をインストールできたが、D2550 (Cedarview) プロセッサを搭載した Jetway ブランドのマザーボードでは Intel 64 サポートが有効になっていなかった。[22]
Intel 64 が有効になっている Atom ベースのシステムでも、すべてが 64 ビット版のMicrosoft Windows を実行できるわけではありません。64ビット動作をサポートするPineviewプロセッサの場合、Intel ダウンロード センターでは現在、 Pineviewプロセッサに搭載されているIntel GMA 3150 グラフィックス用の 64 ビットWindows VistaおよびWindows 7ドライバを提供しています。[23]ただし、 2011 年第 3 四半期にリリースされたIntel Atom Cedarviewプロセッサ用の 64 ビット Windows ドライバはありません。 [24]ただし、 Silvermontマイクロアーキテクチャに基づいて構築され、2013 年後半にリリースされた Intel の Bay Trail-M プロセッサは、64 ビット サポートを回復しましたが、Linux および Windows 7 のドライバ サポートはリリース時には制限されています。[25]
Cedarviewプロセッサの 64 ビット Windows サポートの欠如は、ドライバの問題によるものと推測されている。Intel エンスージアスト チームのメンバーは、愛好家向けサイト Tom's Hardware の一連の投稿で、Atom D2700 (Cedarview) は Intel 64 サポート付きで設計されているが、「ボードの制限」により、Intel は Windows 7 用の以前提供されていた 64 ビット ドライバを撤回し、今後 64 ビット サポートを提供しないと述べた。[26]一部のシステム メーカーも同様に、Atom Cedarview プロセッサを搭載した自社のマザーボードは「Intel® 64 ビットVGAドライバのサポートの欠如」により 64 ビット サポートがないと述べている。 [27]すべてのCedarviewプロセッサはD2700と同じIntel GMA 3600または3650グラフィックスを使用しているため、Atom Cedarviewシステムは、Intel 64が有効になっていてLinuxの64ビットバージョンを実行できるシステムであっても、Windowsの64ビットバージョンを実行できないことを示しています。
マイクロアーキテクチャ
最初のAtomプロセッサはBonnellマイクロアーキテクチャに基づいていました。[3] [4]
これらの Atom プロセッサは、1 サイクルあたり最大 2 つの命令を実行できます。他の多くの x86 プロセッサと同様に、これらのプロセッサは実行前に x86 命令 ( CISC命令) をより単純な内部操作 (マイクロ オペレーションとも呼ばれ、実質的にRISCスタイルの命令) に変換します。ほとんどの命令は変換時に 1 つのマイクロ オペレーションを生成し、一般的なプログラムで使用される命令の約 4% は複数のマイクロ オペレーションを生成します。複数のマイクロ オペレーションを生成する命令の数は、P6およびNetBurst マイクロアーキテクチャよりも大幅に少なくなっています。Bonnell マイクロアーキテクチャでは、内部マイクロ オペレーションはALU操作に関連してメモリ ロードとメモリ ストアの両方を含むことができるため、x86 レベルに近くなり、以前の設計で使用されていたマイクロ オペレーションよりも強力になります。[28]これにより、2 つの整数 ALU のみで、命令の並べ替え、投機的実行、レジスタ名の変更を行わずに、比較的良好なパフォーマンスが可能になります。したがって、Bonnellマイクロアーキテクチャは、 P5やi486などの以前のIntel設計で使用されていた原理を部分的に復活させたものであり、ワットあたりのパフォーマンスを向上させることを唯一の目的としています。ただし、ハイパースレッディングは、一般的な単一スレッドの依存性を回避することで、パイプライン全体を効率的に使用する簡単な方法(つまり、低消費電力)で実装されています。[28]
Atom ブランドのプロセッサは、これまで以下のマイクロアーキテクチャを採用してきました。
パフォーマンス
シングルコアのAtomの性能は、同じクロックレートのPentium Mの約半分です。たとえば、Eee PCなどの多くのネットブックに搭載されているAtom N270(1.60GHz)は、標準ベンチマークで約3300MIPSと2.1GFLOPSを実現できます。 [29]一方、同様のクロックレート(1.72GHz)のPentium M 740は、7400MIPSと3.9GFLOPSです。 [30]
Pineviewプラットフォームは、以前のDiamondvilleプラットフォームよりもわずかに高速であることが証明されています。これは、PineviewプラットフォームがDiamondvilleと同じBonnell実行コアを使用し、FSBを介してメモリコントローラに接続されているため、 CPUを集中的に使用するアプリケーションでのメモリレイテンシとパフォーマンスがわずかに改善されるためです。[31]
コラボレーション
2009年3月、インテルはAtomプロセッサの生産でTSMCと協力すると発表した。 [32]この契約は2010年の需要不足により保留となった。
2011年9月13日、インテルとグーグルは、グーグルのAndroidオペレーティングシステムをインテルプロセッサ(Atomから始まる)にサポートするための提携について共同発表した。これにより、インテルは成長を続けるスマートフォンとタブレット市場にチップを供給できるようになる。[33]
この協業に基づき、インテルは2012年に、スマートフォンやタブレット向けに設計された、AtomシリーズのCPUを使用する新しいシステムオンチップ(SoC)プラットフォームを発表した。 [34]これは、インテルx86プロセッサー上でAndroidオペレーティングシステムのサポートを提供するためにインテルとグーグルが2011年9月13日に発表した提携の延長であった。 [35]このシリーズは、テキサス・インスツルメンツ、NVIDIA、クアルコム、サムスンなどの企業がスマートフォンやタブレット市場向けに開発した既存のSoCと競合した。[36] インテルは2016年4月29日、スマートフォンとタブレット向けのBroxton SoCをキャンセルする決定を発表した。Broxtonは、最新のAtomマイクロアーキテクチャ(14nmノードのGoldmont)をインテルモデムと組み合わせて使用する予定だった。[37]
競争
ARMバージョン 7 命令セット アーキテクチャに基づく組み込みプロセッサ( Cortex-A8コアに基づくNvidiaのTegra 3 シリーズ、TI の 4 シリーズ、Freescale の i.MX51 、またはカスタム ARMv7 実装に基づくQualcomm Snapdragonおよび Marvell Armada 500/600 など) は、ローエンドの Atom チップセットと同様のパフォーマンスを提供します[疑わしい–議論が必要]が、消費電力は約 4 分の 1 で、(ほとんどの ARM システムと同様に) 現在の Atom ラインのような 2 チップ ソリューションではなく、1 つのチップに統合されたシステムです。コード名が「Pineview」である第 2 世代の Atom は、ワットあたりのパフォーマンスの競争力を大幅に向上させるはずですが、ARM は、 Nvidia のTegra 2/3、TI のOMAP 4 シリーズ、Qualcommの次世代 Snapdragon シリーズなど で使用されているマルチコア対応Cortex-A9コアでこの脅威に対抗する予定です。
VIA のNanoおよび Nano Dual-Core シリーズは、Atom の平均熱エンベロープをわずかに上回っていますが、ハードウェア AES サポート、乱数ジェネレータ、およびアウトオブオーダー実行を提供しています。Intel Atomと Via Nano のパフォーマンスを比較すると、シングルコアの Intel Atom は Via Nano に簡単に負け、マルチスレッドを使用したテストではデュアルコアの Intel Atom 330 に負けています。Core 2 Duo SU7300 はデュアルコア Nano よりも優れています。[38] [39] [40] [41]
Xcore86 (PMX 1000 とも呼ばれる)は、Atom と比較して平均以下の熱エンベロープを提供する x586 ベースのシステム オン チップ (SoC) です。
2014年、EE Timesのケントン・ウィリストンは、AtomがARMを現在の市場から追い出すことはないが、PCアーキテクチャをより小型で安価、低消費電力のフォームファクタに適用する能力は、Intelに新たな市場を切り開くだろうと述べた。[42]
2014年、ARMは、IntelのAtomプロセッサはAndroidを実行する場合、自社のチップよりも互換性とパフォーマンスが低く、AndroidとWindowsの両方で同じタスクを実行する場合、消費電力が高く、バッテリー寿命が短いと主張しました。[43]
問題
2017年2月、シスコは自社製品のいくつかが使用できなくなるクロック信号の問題[44]を報告した。シスコは「ユニットが約18か月間稼働した後、製品の故障が数年にわたって増加すると予想しています」と述べた。その後すぐに、The Register [45]がこの問題がIntel Atom SoCに関連しているというニュースを報じ、他のベンダー[46]が影響を受けているという報告がオンラインで現れ始めた。
参照
注記
- ^ 「製品ファクトシート: コアからエッジまで、5G ネットワーク インフラストラクチャを高速化」。Intel Newsroom (プレス リリース) 。2020年4 月 12 日閲覧。L1
キャッシュは 32KB/コア、L2 キャッシュは 4 コア クラスターあたり 4.5MB、共有 LLC キャッシュは最大 15MB。
- ^ a b Anand Lal Shimpi. 「Intel Atom N2600、N2800、D2700: Cedar Trail、2012年ネットブックの心臓部」。2014年4月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年12月28日閲覧。
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参考文献
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- linuxdevices.com - Intel が初の Atom チップを発表
- hardwaresecrets.com - Atom アーキテクチャの内部
- computermonger.com - Intel Atom N280 と N270 のベンチマーク
- LinuxTECH.NET - Intel Pineview Atom ベースのマザーボードの完全な概要
- - 参考までに: 時限爆弾の障害により、18 か月後にシスコの機器が機能しなくなる
- - Intel Atom SoC は Cisco 製品よりも故障しやすい
外部リンク
- Intel - Intel Atom プロセッサーの概要
- Intel - Intel Atom プロセッサー ファミリー
