Intel Atom

Atom est une marque d'Intel comprenant sous son nom plusieurs microarchitectures destinés aux MID, netbooks, nettops ainsi qu'aux systèmes embarqués.



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Microprocesseur x86 Intel - Microprocesseur x86 - Microprocesseur par architecture - Microprocesseur

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  • Le dernier né de chez Intel, l'Atom, est parfait employé dans un serveur ou un pc... Atom série 200.230, 1, 1, 60 GHz, 56 Kio, 512 Kio, 12, 4 W, 533 MT/s, Y... (source : toutpouratom.kazeo)
  • Processeur Intel Atom N270 (1, 6 Ghz) - Ecran 8, 9''WSVGA haute brillance CrystalBrite™... Netbook Aspire One 751h-52Bk - Intel Atom Z520 (1, 33 Ghz)... (source : rueducommerce)
  • , Intel Atom 330 - Diamondville 45nm, Atom, 2 x 1, 60 GHz, 2x512 Kio... NB : les Atom gèrent l'HyperThreading, ce qui fait doubler le nombre de ... (source : rps.brunop)
Atom
IntelAtom.png
Production 2008 -
Fabricant

Intel

Fréquence du processeur 800 MHz à 2, 00 GHz
Fréquence du FSB 400 MHz à 667 MHz
Gravure
(longueur du canal MOSFET)
de 45 nm
Jeu d'instructions x86, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Execute Disable bit, VT-x
Sockets BGA 441
BGA 437
BGA 559
Cœur Diamondville
Silverthorne
Sodaville
Pineview

Atom est une marque d'Intel comprenant sous son nom plusieurs microarchitectures destinés aux MID, netbooks, nettops ainsi qu'aux systèmes embarqués. De par leurs environnements, ces processeurs sont conçus pour offrir une faible consommation électrique, gage d'autonomie, et par la même un faible dégagement thermique (TDP) facilitant ainsi leur intégration dans des dispositifs compacts. Ils sont aussi de taille réduite ce qui a pour effet de diminuer leur coût de fabrication : 2500 Atom Silverthorne peuvent ainsi être produit sur un Wafer de 300 mm[1]. Ces processeurs ne sont disponibles au détail que pour les ŒM, Intel les propose au sein d'une plate-forme où ils sont associés à un chipset.
Depuis sa commercialisation, l'Atom est devenu un succès commercial au regard seulement de l'explosion des ventes de netbooks au point qu'il forme sa deuxième source de revenus pour le fondeur en 2009[2]. Capitalisant sur son succès, Intel a développé un dispositif d'exploitation dédié aux produits sous Atom dénommé Moblin et construit une plate-forme dédiée aux développeurs : l'Atom Developer Program[3].


Les plate-formes antérieures

Intel s'est intéressé bien avant la commercialisation des premiers Atom à des gammes de processeurs peu puissants et économes en énergie. Deux gammes se sont ainsi succédé, peu connues du grand public et sans réelle marque commerciale.

Celeron M

Article détaillé : Intel Celeron.
Un EeePC Asus 901 (blanc) équipé d'Atom à côté d'un Eee PC 900 (noir) pourvu du Celeron M ULV

Associé à Microsoft et Samsung dans le projet Origami qui initiera les UMPC, Intel développe une plate-forme apte à offrir une grande autonomie tout en offrant des performances correctes. C'est ainsi qu'il propose un Celeron M ULV 353 de type Dothan, cadencé à 900 Mhz ou alors moins et accompagné d'un chipset 915 GMS et d'un IGP GMA 900 et qu'on retrouvera entre autres sur le Samsung Q1[4] ou plus tard sur le projet Classmate d'Intel[5] et l'Eee PC 701 puis 900 d'Asus[6].

Modèle Cœurs Fréquence Cache Mult. Tension Révision (Sspec) TDP Bus Socket Référence Commercialisation
Physique Logique L1 L2 Début Fin
Celeron M ULV
353 1 1 900 MHz 64 Kio 512 Kio 9 0, 94 V B1 (SL7F7, SL7QX) 5 W FSB - 400 MHz µFC-BGA 479 RJ80536VC900512 20 juillet 2004

Stealey

Vaguement annoncé lors du CeBit 2007[7], Intel présentera au cours de l'IDF 2007 de Pékin[8] le successeur aux premiers Celeron M pour UMPC. Le processeur connu au début sous le nom de code Stealy sera ensuite appelé Intel A100[9]. Son annonce s'accompagne aussi d'une nouvelle gamme de produit chargé de remplacer les UMPC : les MID.
Le Stealey est dérivé de l'architecture Pentium M et est gravé en 90 nm. Deux modèles furent proposés : les A100 (600 MHz) et le A110 (800 Mhz). Ils sont intégrés au sein de la plate-forme McCaslin[10] qui inclut aussi un chipset 945GU Express et son southbridge ICH7U (nom de code Little River). La totalité offrait ainsi un TDP moyen de 1, 95 W (max : 10 W) contre 3, 4 W en moyenne pour la plate-forme précédente (max : 12, 6 W) ce qui permettait entre d'augmenter par deux l'autonomie pour atteindre 4 - 5 heures. Il bénéficie à ce titre aussi d'un mode de veille C4[note 1] plus profond. Enfin la miniaturisation est accentuée avec une surface occupée d'uniquement 975 mm² contre 2915 mm² jusque là. Des modules optionnelles permettaient de gérer le WiMax.

Modèle Cœurs Fréquence Cache Mult. Tension Révision (Sspec) TDP Bus Socket Référence Commercialisation
Physique Logique L1 L2 Début Fin
A1x0
A110 1 1 800 MHz 64 Kio 512 Kio ×8 0, 796 - 0, 94 V C0 (QSEJ) 3 W FSB - 400 Mhz µFC-BGA 663 UM80536UC800512 18 avril 2007
A100 1 1 600 Mhz 64 Kio 512 Kio ×6 0, 796 - 0, 94 V C0 (QUAC) 3 W FSB - 400 Mhz µFC-BGA 663 UM80536UC600512 18 avril 2007

Silverthorne

Intel Atom (2008).jpg

Silverthorne est le premier processeur commercialisé sous l'appellation Atom, c'est aussi la première micro-architecture conçue particulièrement pour les MID, successeur des UMPC et remplace à ce titre l'Intel A100 (nom de code Stealey). Il a été dévoilé au cours à l'IDF de 2007 de Pekin lors d'une première présentation des MID et de la plateforme associé au nom de code Menlow[11] puis fut officiellement lancé lors de l'édition 2009 de l'IDF de Pékin. Le processeur compose, avec le chipset monopuce appelé Poulsbo, la plateforme Menlow qui porta un temps le nom de Centrino Atom avant d'être abandonné[12].
Le processeur, 32 bit et mono cœur, est gravé en 45 nm via l'utilisation du hi-k metal gate[13], il comporte 47 millions de transistors ainsi qu'un contrôleur mémoire sur un die de 25 mm². Sa structure mono-cœur peut-être compensé par l'utilisation du multithreading[note 2] qui marque le retour de l'Hyperthreading[note 3], rebaptisé Simultaneous Multithreading (SMT) , et permet ainsi de maximiser les performances tout en limitant la consommation. Il est 1, 5 fois plus petit que le Stealey (13×14 mm contre 14×19 mm) et offre un TDP énormément plus bas (1 W contre 3 W) pour une fréquence supérieure pouvant atteindre 2 GHz (600 - 800 MHz pour le Stealey) [14]. Ainsi la consommation électrique a été limitée, gage d'autonomie, tout en perfectionnant ses performances de façon à faire tourner correctement un système d'exploitation mais aussi ses applications. Il bénéficie en outre d'un état de veille[note 1] C6 servant à vider le cache L2 et d'abaisser le TDP à 100 mW[note 4].

Schéma d'organisation du die du Silverthorne

Dès son lancement, la plate-forme, rassemblée sous le terme Centrino Atom, suscite un tel engouement qu'Intel ne peut satisfaire que 40 % des commandes[15]. Cette pénurie se poursuivra durant tout l'été jusqu'en septembre 2008[16]. Au premier trimestre 2009, Intel a sorti des variantes de plusieurs de ses modèles se distinguant par le suffixe PT ou P[17]. Ils se définissent dans un premier temps par un package plus grand de 22×22 mm contre 13×14mm généralement (extension P) qui est induit par des billes de plus gros diamètre (1 mm contre 0, 6 mm). Ces processeurs ont été particulièrement conçus pour pouvoir fonctionner sous des températures industrielles fluctuant entre -40°C à 85°C (extension PT) ou sous des températures commerciales oscillant entre 0 et 70°C (extension P). La désactivation de l'hyperthreading de ces modèles sert à diminuer le TDP à 2 W. Enfin ils sont accompagnés d'une version spéciale du chipset Poulsbo, le US15W Px, qui répond aux mêmes critères de fonctionnement.

Modèle Cœurs Fréquence Cache Mult. Tension Révision (Sspec) TDP Bus Socket Référence Commercialisation
Physique Logique L1 L2 Début Fin
Atom Z5x0
Z550 1 2 2, 00 GHz 56 Kio 512 Kio x15 1, 1 V C0 (SLGPT) 2, 4 W FSB - 533 MT/s BGA 441 AC80566UE041DW 8 avril 2009
Z540 1 2 1, 86 GHz 56 Kio 512 Kio ×14 1, 1 V C0 (SLB2M) 2, 4 W FSB - 533 MT/s BGA 441 AC80566UE036DW 2 avril 2008
Z530P 1 2 1, 60 GHz 56 Kio 512 Kio ×12 1, 1 V C0 (SLGPN) 2, 2 W FSB - 533 MT/s BGA 437 CH80566EE025DW 2 mars 2009
Z530 1 2 1, 60 GHz 56 Kio 512 Kio ×12 1, 1 V C0 (SLB6P) 2 W FSB - 533 MT/s BGA 441 AC80566UE025DW 2 avril 2008
Z520PT 1 2 1, 33 GHz 56 Kio 512 Kio ×10 1, 1 V C0 (SLGPP) 2, 2 W FSB - 533 MT/s BGA 437 CH80566EE014DT 2 mars 2009
Z520 1 2 1, 33 GHz 56 Kio 512 Kio ×10 1, 1 V C0 (SLB2H) 2 W FSB - 533 MT/s BGA 441 AC80566UE014DW 2 avril 2008
Z515[note 5] 1 2 1, 20 GHz 56 Kio 512 Kio ×12 1, 1 V C0 (SLGMG) 1, 4 W FSB - 400 MT/s BGA 441 AC80566UC009DV 8 avril 2009
Z510PT 1 2 1, 10 GHz 56 Kio 512 Kio ×11 1, 1 V C0 (SLGPR) 2, 2 W FSB - 400 MT/s BGA 437 CH80566EC005DT 2 mars 2009
Z510P 1 2 1, 10 GHz 56 Kio 512 Kio ×11 1, 1 V C0 (SLGPQ) 2, 2 W FSB - 400 MT/s BGA 437 CH80566EC005DW 2 mars 2009
Z510 1 1 1, 10 GHz 56 Kio 512 Kio ×11 1, 1 V C0 (SLB2C) 2 W FSB - 400 MT/s BGA 441 AC80566UC005DE 2 avril 2008
Z500 1 1 800 MHz 56 Kio 512 Kio ×8 0, 85 V C0 (SLB6Q) 0, 65 W FSB - 400 MT/s BGA 441 AC80566UC800DE 2 avril 2008 4 juin 2010

Plate-forme Menlow

Chipsets Poulsbo

Le Poulsbo est un chipset à processeur graphique intégré (IGP) qui est dérivé d'un 915 associé à un southbridge ICH7-M et dont la composante graphique se présente comme un GMA 500. Il s'est avéré ensuite qu'il s'agissait en fait d'un mélange entre du matériel Intel et des composants PowerVR SGX535[18] pour la 3D et PowerVR VXD 370 pour l'accélération vidéo dont Intel a acquis une licence à Imagination Technologies. Grâce à son architecture unifiée et programmable, ces performances sont supérieures au GMA 950 dans la mesure où il peut décoder matériellement les flux HD jusqu'à 720p ou 1080i. Cependant cette puce est d'une génération antérieure et est toujours gravé en 130 nm pour des raisons économiques[note 6], c'est , entre autres, son TDP d'uniquement 2, 3 W qui a poussé Intel à le choisir.

Mais son plus gros défaut se porte sur les pilotes qu'Intel met peu à jour. Ainsi sous Windows XP, le chipset n'est pas utilisé au maximum de son potentiel au contraire de Windows Vista ou 7. Sous Linux, la situation est plus problématique. Dans un premier temps le pilote n'est pas forcément intégré dans les dépôts officiels des distribution[19] mais en particulier la version Linux du pilote propriétaire n'est plus mis à jour depuis mars 2008[20] ce qui pourrait aboutir à sa suppression des quelques dépôts officiels où il est toujours présent mais un utilisateur[21] a réussi à prendre en charge par le chipset le décodage de flux vidéos au moyen d'une modification du X. Org et du support de la VA API (Video Acceleration API).

Il existe plusieurs variantes du chipset Poulsbo dont la plus fréquente est aussi la plus complète : le US15W[22] auquel il faut lui rajouter les déclinaisons dédiés au domaine industriel : US15WP[23] et US15WPT[24] qui se distinguent en particulier par un socket spécifique à l'image des version P et PT des Atom Silverthorne. Le US15L[25] se distingue par une plus grande diversité de sorties vidéos mais aussi par un maximum de mémoire vive inférieur (1 Gio contre 2 Gio jusque là). Enfin le US11L[26] est la version d'entrée de gamme des Poulsbo avec un maximum de mémoire vive de 512 Mio.

Centrino Atom

Article détaillé : Centrino.
Intel Centrino Atom .jpg

La commercialisation de l'Atom Silverthorne s'est accompagné de la naissance d'une nouvelle gamme Centrino, baptisé Centrino Atom. Comme toute plate-forme Centrino, celle-ci nécessite un support pour le WiFi et/ou le WiMax et/ou la 3G via l'utilisation d'une puce Intel ou de fabricant tiers ce qui est une première pour une telle plate-forme. L'écran doit posséder une diagonale au moins égale à 6 pouces (15, 24 cm) et le produit doit au moins présenter une diagonale de 7, 5 pouces (19, 5 cm) pour une épaisseur de 1, 02 pouces (2, 59 cm) [27]. Cependant la marque sera particulièrement vite abandonnée[28] car les fabricants de netbooks préféraient installer d'autres processeurs Atom associés à des chipsets différents de la plate-forme Centrino Atom.

Diamondville

Intel Atom (2008).jpg

Les processeurs Diamondville appartiennent aussi à la microarchitecture Silverthorne. On peut distinguer les modèles de la série N dédiés aux Netbooks alors que les modèles de la série 200-300 sont pourvus d'un TDP plus élevé et se cantonne à quelques exceptions près aux Nettops. Ils forment avec le chipset 945GC-GSE la plateforme Shelton[29] conçue pour concurrencer les AMD Sempron sur les ordinateurs portables premier prix tout en leur offrant une plus grande autonomie (8 heures à peu près). Il s'agit en fait de la seconde version de la plateforme Shelton, la première version[30] constituée d'un Celeron sans cache L2 et associé à un chipset i845GV n'a jamais été commercialisé. Outre le secteur des ŒM, les processeurs Diamondville sont aussi disponibles sur carte-mère au format mini-ITX.

A la fin septembre 2008, Intel a lancé son premier processeur Atom double cœur : l'Atom 330. Il consiste en la juxtaposition de deux die Diamondville 230 sur le même package mais sa consommation est jugé trop élevé (TDP de 13 W) pour une utilisation dans un netbook. En outre son tarif d'origine de 43 [31] le rapprochait fortement des Celeron. Quoique ces modèles n'ont pas été conçu pour de l'overclocking, MSI proposa pour son Wind une option[32] dans le Bios servant à monter la fréquence du processeur jusqu'à 2 GHz, un utilisateur[33] a même réussi à monter jusqu'à 2, 315 GHz[34], [note 7] grâce à un refroidissement à l'azote.

Modèle Cœurs Fréquence Cache Mult. Tension Révision (Sspec) TDP Bus Socket Référence Commercialisation
Physique Logique L1 L2 Début Fin
Atom 3x0
330 2 4 1, 60 GHz 2 × 56 Kio 2 × 512 Kio ×12 0, 9 - 1, 1 V C0 (QKGY, SLG9Y) 8 W FSB - 533 MT/s BGA 437 AU80587RE0251M 21 septembre 2008 7 mai 2010
Atom 2x0
230[note 8] 1 2 1, 60 GHz 56 Kio 512 Kio ×12 0, 7 - 1, 2 V C0 (SLB6Z) 4 W FSB - 533 MT/s BGA 437 AU80586RE025D 3 juin 2008 7 mai 2010
Atom N2x0
N280[note 9] 1 2 1, 66 GHz 56 Kio 512 Kio ×10 1, 1 V C0 (SLGL9) 2, 5 W FSB - 667 MT/s BGA 437 AU80586GF028D 1er trim. 2009
N270[note 9] 1 2 1, 60 GHz 56 Kio 512 Kio ×12 1, 1 V C0 (SLB73) 2, 5 W FSB - 533 MT/s BGA 437 AU80586GE025D 3 juin 2008 7 mai 2010

Plate-forme Shelton

Chipset 945GC

Le premier chipset assorti au Atom de type Diamondville s'est révélé peu adapté aux processeurs Atom ainsi qu'à leur régime de faible consommation. Il est en effet issu de la famille Lakeport lancée en novembre 2005 d'où une gravure de 90 nm mais en particulier un TDP élevé de 22, 2 W[note 10] à comparer aux 2, 5 à 8 W pour le CPU et auquel il faut rajouter celui du southbridge (3, 3 W). Ce dernier est un southbridge ICH7 et les deux puces occupent en outre un espace conséquent (34×34 mm pour le northbridge et 31×31 mm pour le southbridge) ce qui limite la miniaturisation[note 11]. La composante graphique du 945GC est le GMA950, il est cadencé à 400 MHz et ne supporte que DirectX 9. Il utilise en outre une partie de la mémoire vive comme mémoire vidéo. Au vu de ces piètres performances, Intel cantonna ce chipset au secteur des nettops, privilégiant le 945GSE pour les netbooks.

Chipset 945GSE

Intel Atom et son chipset 945GSE en arrière plan.

Le 945GSE se présente comme une solution plus adaptée pour les netbooks à base de solution Atom de par sa consommation réduite (TDP : 11, 8 W) mais ils conservent les mêmes défauts que le 945GC à savoir une technologie assez ancienne, la présence d'un cœur graphique GMA950 et d'une troisième puce : le southbridge ICH7-M au TDP identique (3, 3 W). Seule l'utilisation de puces tiers[35] permet de perfectionner ses performances pour la lecture de flux HD par exemple.

Chipset GN40 (annulé)

Au début de l'année 2009[36], Intel devait rattraper son retard sur la plate-forme Ion grâce à l'arrivée du chipset GN40 associé à la commercialisation de l'Atom N280. Ce chipset se distinguait dans un premier temps par sa conception récente puisque dérivée du GM45 sorti en septembre 2008. Il intégrait un nouveau contrôleur mémoire qui permettait de supporter la mémoire DDR2 667 MHz contre 533 MHz pour les précédents chipsets. Il bénéficiait aussi du GMA X4500HD qui permet contrairement au GMA950 de décoder les flux HD en 1080p mais ne pouvait supporter la lecture de Blu-ray[37]. Cependant le support l'accélération vidéo HD n'aurait été envisageable que via l'utilisation d'une API spécifique (DXVA 2.0) qui n'est disponible que sous Windows Vista tout comme le support de DirectX 10 or Windows Vista fut particulièrement peu utilisé sur les netbooks au profit de Windows XP. De plus cette évolution des performances se serait fait au détriment de la consommation puisque son TDP était annoncé à 16, 5 W. Il continuait en outre de dépendre d'une troisième puce pour le southbridge (ICH9-M) mais face à une baisse de la demande en netbooks, Intel se résigna à annuler en mai 2009 son chipset[38].

Plate-forme ION (NVIDIA)

Article détaillé : Nvidia Ion.
NVIDIA ION.jpg

Pour concurrencer les solutions Intel pour sa gamme Atom, Nvidia a dévoilé en décembre 2008[39] sa plate-forme ION. Le prototype dévoilé alors se basait sur un Atom 230 ou 330 auquel était associé un chipset GeForce 9400M (MCP79), le tout implanté sur une carte-mère au format Pico-ITX. En comparaison de la GeForce 9400, la version mobile se distingue par sa fréquence du cœur et des shaders plus basse : 450 MHz/1100 MHz contre 580 MHz /1400 MHz pour la 9400 ce qui permet d'abaisser sa consommation. Contrairement aux chipsets Intel, la GeForce 9400M se contente d'une seule puce contre deux pour les 945 à cause de la disparition du southbridge. Elle est en outre gravée en 65 nm et mesure 35×35 mm.
Asus avait jusque là tenté l'expérience avec le N10[40], un ultraportable équipé d'un Atom N270 et d'une GeForce 9300M GS commercialisé en septembre 2008[41]. En août 2009, des rumeurs ont commencé à circuler sur la naissance d'une déclinaison ION LE[42] qui se distinguerait par l'absence de support de DirectX 10. Il s'avéra ensuite que cette version LE n'était qu'une astuce marketing[43] pour distinguer les modèles à destination de Windows XP. Le ION LE est en outre basé sur la même puce que la plate-forme ION ce qui rend envisageable sa transformation en modifiant le pilote graphique[44]. Certaines rumeurs parlaient aussi du développement d'un second chipset décrit comme une version spéciale de la puce MCP7A[45] et capable de supporter le SLI grâce à ses deux liens PCIe 8x. Dans le même temps, des rumeurs ont aussi circulé

Carte-mère Zotac ION D mini-ITX avec Atom 330.

Cette solution s'est avéré particulièrement vite intéressante au regard dans un premier temps de ces performances graphiques particulièrement supérieures aux chipset 945GSE et 945G. Elle bénéficie de plus d'un TDP d'uniquement 12 W contre respectivement 6 et 21 W pour les solutions d'Intel. La plate-forme ION permet ainsi de mieux gérer les flux HD[note 12], l'interface Æro de Windows mais aussi le support des logiciels basés sur CUDA. La plate-forme Ion se concentre sur deux puces contre trois pour la plate-forme Shelton ce qui offre un gain de place, d'où la présentation sur un format Pico-ITX, mais offre aussi une connectique plus riche comprenant le HDMI mais aussi le support du son LPCM sur huit canaux. Par la suite, la plate-forme ION fut à son tour déclinée en carte mère au format micro-ITX pour processeur Atom mais des variantes existent aussi pour socket LGA775 (GeForce 9300 et 9400). En début d'année 2010, Asrock a lancé une carte mère au format mini-ITX qui se distingue des autres production par la présence de deux ports DDR3-1066[46].

Mais particulièrement vite, face à cette concurrence inattendue, une rumeur indiqua qu'Intel refusait[47] de vendre à ses partenaires des processeur Atom sans chispet Intel ce que le fondeur réfuta par la voix de son porte-parole Bill Calder[48]. Intel allant même jusqu'à convaincre les fabricants que le MCP79 réduirait l'autonomie en lui faisant perdre une heure d'autonomie et offrait de moins bonnes performances en mode bureautique ou multimédia[49]. La tension entre les deux sociétés ne s'apaisa pas pour tout autant et au cours du moi de mai 2009, le PDG de NVIDIA, Jen-Hsun Huang, indiqua que Intel continuait de freiner[50] le développement de sa plate-forme en proposant le processeur seul à 45 contre 25 pour le couple Atom + Chipset Intel ce que démentit Intel invoquant des offres commerciales pour ses clients.

Plate-forme SiS

SiS a aussi proposé un chipset[51] pour Atom concurrençant le 945GC. Il est constitué de trois puces[52] : un northbridge SiS672 associant une puce graphique SiS Mirage 3, un southbridge SiS968 et une puce SiS307DV qui apporté une sortie numérique DVI. La totalité consomme 22 W et est destiné aux nettops ultra-fins. Le premier produit proposé avec cette plate-forme est le Lenovo Q100.

Pineview

Intel Atom (2009).jpg

La seconde génération de l'Intel Atom a été dévoilé officiellement le 22 décembre 2009 mais n'est commercialisé qu'à partir du 4 janvier 2010 en vue de remplacer les précédentes gammes basées sur la microarchitecture Silverthorne. L'Atom Pineview inaugure une nouvelle microarchitecture appelé Lincroft qui fut évoqué pour la première fois au cours de l'IDF 2008 de Pékin[53]. Il intégrait alors la plate-forme Moorestown, remplaçante de la plate-forme Menlow. Ce n'est qu'au cours du second semestre 2009 que la plate-forme prend le nom de Pine Trail. Deux familles composent cette plate-forme : la gamme D (Desktop) est destinée au marché de la bureautique alors que la gamme N (Netbook) est développée pour les appareils mobiles et bénéficie en cela d'un TDP plus faible.
Le Pineview consiste en une puce de type SoC (System on Chip)  : à l'image des processeurs Nehalem, il intègre sur le même die le processeur central (CPU), le contrôleur mémoire et le processeur graphique (IGP). Dans le cas des modèles double-cœurs, les deux cœurs sont dorénavant intégrés sur le même die contrairement au modèle Diamondville 330. La plate-forme Pine Trail passe de trois à deux puces d'où un gain d'espace[note 13] et de consommation mais également de coût de fabrication.

Modèle Cœurs Fréquence Cache Mult. Tension Révision (Sspec) TDP Bus Socket Référence Commercialisation
Physique Logique CPU IGP L1 L2 Début Fin
Atom série D
D510 2 4 1, 66 GHz 400 MHz 56 Kio 1 Mio 0, 800 - 1, 175 V B0 (SLBLA) 13 W DMI BGA 559 AU80610004392AA 4 janvier 2010
D410 1 2 1, 66 GHz 400 MHz 56 Kio 512 Kio 0, 800 - 1, 175 V A0 (SLBMH) 10 W DMI BGA 559 AU80610004671AA 4 janvier 2010
Atom série N
N470 1 2 1, 83 GHz 400 MHz 56 Kio 512 Kio 6, 5 W DMI BGA 559 AU80610003495AA 1er mars 2010
N450 1 2 1, 66 GHz 200 MHz 56 Kio 512 Kio 0, 9625 - 1, 175 V A0 (SLBMG) 5, 5 W DMI BGA 559 AU80610004653AA 4 janvier 2010

Plate-forme Pine Trail

Processeur graphique GMA3150

Le processeur reste gravé en 45 nm mais inclut dorénavant sur le même die la composante graphique (IGP) à l'image des modèles Clarkdale. C'est une évolution du vieillissant GMA950 baptisée GMA3150. Sa fréquence oscille entre 200 MHz (série N) et 400 Mhz (série D), il supporte DirectX9 et l'accélération matérielle du MPEG-2. En l'état l'IGP ne peut, comme sur la génération précédente, gérer les flux HD ce qui nécessitera le recours à l'intégration d'une puce optionnelle Broadcom Crystal HD[54], [55], [56] pour le décodage matériel et dont la consommation oscille entre 30 mW et 1 W. Il existe deux modèles : la puce de première génération (BCM70012) ne gère pas le DivX contrairement aux modèle de seconde génération (BCM70015). La Broadcom BCM70012 est en outre l'unique à être disponible en vente à l'unité mais malheureusement son prix a fortement augmenté depuis sa comemrcialisation[57].

Southbridge NM10

L'intégration du processeur graphique dans le processeur central s'accompagne aussi du contrôleur mémoire qui supporte la DDR2 667 Mhz (série N et D) ou 800 Mhz (série D) sur deux canaux. Le chipset associé aux Atom Pine Trail se réduit ainsi à une seule puce (nom de code Tiger Point) qui se cantonne au southbridge soit la gestion des E/S (Entrées/Sorties). Il consiste en une évolution du vieillissant ICH7-M gravé en 130 nm mais dont la taille diminue de 31×31 mm à 17×17 mm et le TDP de 3, 3 W à 2, 1 W. Cette miniaturisation a cependant des effets négatifs dans la mesure où elle limite la connectique du NM10. Ainsi un seul contrôleur EHCI est implanté ce qui plafonne le débit des huit ports USB 2.0 à 480 Mo/s et le contrôleur Ethernet est limité à 100 mégabits/s. Les ports PCIe sont réduit à quatre liens (configurables en 4 ports 1x ou en un seul port 4x) et seul deux ports SATA sont supportés. La principale évolution concerne le vieillissant bus FSB qui est remplacé par un lien DMI alors que la gestion du WiFi peut-être confiée au choix à deux puces additionnelles : Condor Peak (WiFi) et Kilmer Peak (WiFi et WiMax) [58].

Plate-formes spécialisées

Pour diversifier les débouchés de sa gamme de processeur Atom, Intel a décider de proposer des plate-formes pour des usages spécifiques ce qui lui permet en outre de concurrencer d'autres gammes de processeur comme les ARM ou les MIPS. Ils intègrent d'anciens southbridges offrant une connectique plus riche que le NM10 et qui est permise grâce à une compatibilité du lien DMI avec les ICH (I/O Controller Hub). Pour rappel, ces processeurs ne nécessitent pas de chipset au sens large (northbridge + southbridge) car le northbridge est dorénavant intégré au processeur.

Systèmes embarqués : ICH8M

Intel à introduit les processeurs Pineview au sein de la gamme embarquée et proposent en conséquence des plate-formes incluant le southbridge ICH8M à la place du NM10[59]. Quoique conçu en 2007, ce southbridge offre une connectique plus riche avec 6 liens PCIe, un port PATA (très utilisé dans le milieu industriel) et des débits USB plus importants grâce à la présence de deux contrôleurs EHCI. En outre il consomme à peine plus que le NM10 avec 2, 4 W pour une dimensions de 31×31 mm. En comparaison du NM10, le ICH8M s'avère ainsi plus avantageux au point que certains[60] se posent la question de l'utilité du NM10.

Systèmes RAID : ICH9R

Le ICH9R se définit par la présence d'un contrôleur Raid en mode 0, 1, 5 ou 10 ce qui sert à concevoir des plate-formes pour des dispositifs de type NAS[61], [62]. Le ICH9R consomme énormément plus mais offre une connectique Ethernet 100 mégabits/s, le support des doubleurs de ports pour relier jusqu'à 12 disques durs, un connecteur PATA et six ports SATA 3 Gbps. Tout comme le ICH8M, il date de 2007 et comporte deux contrôleurs EHCI pour gérer douze ports USB 2.0.

Plate-forme ION (NVIDIA)

NVIDIA ION.jpg

L'arrivé des processeurs Pineview a énormément compliqué la tâche à NVIDIA pour proposer une alternative avec sa plate-forme ION[63]. La forte intégration des composants au sein du CPU (northbridge, IGP) limitent fortement la marge de manœuvre de NVIDIA. Ne disposant pas en outre de licence[64] DMI pour concevoir un chipset à la place du NM10, NVIDIA se retrouve contraint d'exploiter le PCIe 1x pour y connecter un simple GPU l'empêchant par la même de proposer une connectique plus complète comme ce fut le cas jusque là.

Très vite, les premières rumeurs[65] ont commencé à apparaitre sur ce qui est alors appelé ION 2[66] et décrivant non plus une plate-forme mais un simple GPU[67] basé sur le G218 qu'on retrouve sur les GeForce 210 et 310. Plusieurs observateurs s'interrogèrent sur les performances de l'ION 2 car le débit des quatre liens PCIe 1x (4×250 Mo/s) apporté par le NM10 n'est pas suffisant pour offrir de bonnes performances graphiques d'autant plus que des tests préliminaires[68] n'annonçaient pas des performances à hauteur de la précédente plate-forme. Par la suite l'annonce de la technologie Optimus[69], [70] permit d'esquisser la solution envisagée par NVIDIA que certains ont relié au fonctionnement des 3dfx[71] où la gestion de la 2D était gérée par l'IGP et la 3D par le GPU.

NVIDIA Optimus.jpg

La nouvelle plate-forme ION fut finalement annoncé à l'ouverture du CeBIT 2010[72] quoique d'autres la prévoyait pour le CES[73]. Annoncé comme ION 2 puis ION 2010[74] quelques jours avant le CeBIT, NVIDIA décida à conserver sa précédente marque ce qui risque de créer des confusions entre ces deux plate-formes. La carte choisi est basé sur le G218 et sera par conséquent comparable à une G210 et une G310. Comparé au 9400M, cette nouvelle monture est gravé en 40 nm et supporte jusqu'à 512 Mo en DDR2 ou DDR3 (contre 256 Mo DDR2 jusque là). NVIDIA proposera deux version de sa plate-forme. La première sera destiné aux netbooks dont la taille de l'écran sera inférieure à 12 pouces, elle disposera d'uniquement 8 CUDA Cores tandis la version pour nettops et netbooks supérieurs sera pourvu de 16 CUDA Cores. Par conséquent certains se demandent si les constructeurs ne sauront pas tenté de mélanger les versions en intégrant, par exemple, des modèles 8 CUDA Cores au sein de nettops mais NVIDIA devrait indiquer le type de carte GPU via un logo associé. Pour compenser la perte de performance lié à l'utilisation d'une seule ligne du bus PCIe 1x soit 250 Mo/s, NVIDIA a introduit la technologie Optimus. Derrière ce nom se cache en fait une réactualisation de l'Hybrid SLI[75] qui consiste à alterner entre l'IGP et le GPU suivant les besoins ce qui permettrait de limiter la consommation et par conséquent perfectionner l'autonomie des netbooks.
En marge des précédentes plate-formes, NVIDIA propose aussi une carte graphique de référence en PCIe 1x et au format Low-profile (à épaisseur réduite) [76], [77]. Mais le recentrement sur une simple carte graphique additionnelle soumet NVIDIA a davantage de concurrence. MSI a ainsi annoncé le Wind DE220[78], un nettops équipé d'un Atom Dx10 mais accouplé à une Radeon Mobility HD43x0.

Sodaville

Intel a lancé à l'IDF 2009 de San Francisco une nouvelle gamme de processeur de type SoC (System on Chip) chargé de remplacer la précédente génération CE 3100 basé sur les Pentium M et qui est compatible broche à broche. Les Atom CE 41x0[79], [80] sont destinés aux téléviseurs, aux décodeurs et autres boîtiers IPTV. Ils sont capable de décoder deux flux vidéos 1080p simultanément mais aussi de gérer le MPEG-4 grâce à l'ajout d'un processeur graphique GMA 500 et le support du HDMI 1.3a. Il introduit aussi un contrôleur pour la mémoire flash de type NAND et supporte la DDR2 mais aussi la DDR3 sur deux canaux, le SATA 3 Gbps et l'USB 2.0.
Lors de la conférence de presse d'Intel au CES, Paul Otellini a annoncé[81] que la prochaine Orange Box intègrera un Atom CE4100[82].

Modèle Nb. cœurs Fréquence Cache Mult. Tension TDP FSB Référence Commercialisation
Cœurs GMA 500 L1 L2
Atom 41x0
CE4150 1 1, 2 GHz 400 MHz 64 Kio 512 Kio 9 W septembre 2009
CE4130 1 1, 2 GHz 200 MHz 64 Kio 512 Kio 7 W septembre 2009
CE4100 1 1, 2 GHz 200 MHz 64 Kio 512 Kio 7 W septembre 2009

Comparatif des plate-formes

Jeu d'instructions

Nom Architecture SSE Hyper-Threading Etat de veille[note 1] Virtualisation Execute Disable Bit
Celeron M ULV 32 bits SSE2 non - non oui
Stealey 32 bits SSE2 non - non oui
Silverthorne 32 bits SSE3
SSSE3
A partir du Z510P (T) C6 A partir du Z520
(VT-x)
oui
Diamondville 64 bits (330-230)
32 bits (N2x0)
SSE3
SSSE3
oui C1 (330-230)
C4 (N2x0)
non oui
Pineview 64 bits SSE3
SSSE3
oui C1 (série D)
C4 (série N)
non oui

Consommation

Plate-forme Composants Consommation Total
Intel
Menlow Atom Z530 + US15W 2 W + 2, 3 W 4, 3 W
Shelton Atom N270 + i945GSE + ICH7-M 2, 5 W + 6 W + 3, 3 W 11, 8 W
Atom 230 + i945GC + ICH7 4 W + 22, 2 W + 3, 3 W 29, 5 W
Pine Trail Atom N450 + NM10 5, 5 W + 1, 5 W 7 W
Atom D410 + NM10 10 W + 1, 5 W 11, 5 W
NVIDIA
ION Atom 230 + GeForce 9400M 4 W + 12 W 16 W
ION Atom 330 + GeForce 9400M 8 W + 12 W 20 W
ION 2 Atom N450 + NM10 + GeForce 310 5, 5 W + 1, 5 W + 14 W 21 W

Galerie d'images

Annexes

Liens externes

Système d'exploitation

Concurrents

Notes

  1. L'instruction Deeper Sleep a été créer par Intel pour limiter la consommation du processeur lors des phases d'inactivités, le stade C0 représentant l'état d'activité. Pour plus d'information, voir ce lien sur intel. com
  2. Seuls les modèles Z500, Z510 en sont dépourvus
  3. Apparu avec le Pentium 4, cette technologie n'avait pas été introduite dans la gamme Core 2.
  4. 80 mW pour le Z500.
  5. Modèle pourvu du Burst Performance Technology qui permet d'ajuster la fréquence suivant les besoins. Elle peut ainsi fluctuer de 800 Mhz à 1, 2 Ghz pour un TDP respectif de 0, 65 W et 1, 4 W.
  6. En conséquence, le Poulsbo est 2, 7 fois plus gros que l'Atom.
  7. Il a même réussi à booter à 2385, 8 MHz comme on peut le voir sur les captures sans cependant avoir pu faire une validation du CPU-Z.
  8. Modèle dépourvu des instructions Supplemental SSE3
  9. Modèle dépourvu des instructions EM64T
  10. La différence de TDP avec le CPU est si élevée que le chipset dispose d'un radiateur énormément plus imposant que celui de l'Atom (petit et passif) sur la carte-mère Intel D945GCLF et est en outre équipé d'un petit ventilateur.
  11. La puce GeForce 9400M occupe moitié moins de surface.
  12. Un bref test effectué par Anandtech a permis de constater une consommation d'uniquement 27% de l'Atom.
  13. Selon Intel, le gain serait de 60 % pour les netbooks et de 70 % pour les nettops.

Références

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
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