Intel Atom : le processeur économe

1 : Introduction 2 : Intel et la diminution de la consommation 3 : Atom Z500 et SCH (Poulsbo) 4 : Atom N200 et i945 5 : Atom : in-order et HyperThreading 7 : La gestion de la consommation : tests et théorie 8 : Atom contre Pentium E et Sempron 9 : Atom contre C7 et Celeron-M 10 : Overclocking et 3D 11 : Conclusion

Atom : caches et FSB

Après l’architecture interne, intéressons-nous à la gestion des caches et au FSB. Intel a choisi une organisation assez singulière pour l’Atom, mais sans sacrifier les performances (importantes avec un CPU en architecture in-order).

24 + 32 Ko : un cache asymétrique

Le cache de niveau 1 de l’Atom est de 56 Ko au total : 24 Ko pour les données et 32 Ko pour les instructions. Cette asymétrie, assez étonnante chez Intel, vient de la composition du cache : Intel utilise 8 transistors pour stocker 1 bit, contre 6 transistors dans un cache classique. Cette technique permet de diminuer la tension appliquée au cache pour garder les informations. Il semble que ce passage à des cellules de 8 transistors ait été fait tardivement, alors que le design du processeur était avancé, et donc qu’il a fallu diminuer la taille du cache pour que ça rentre, ce qui explique les 24 Ko pour le cache de données. Cette explication, pas officielle, a été avancée par Anandtech dans son article de présentation de l’Atom, dès le mois d’avril.

Intel Atom : la répartition des transistors

512 Ko de niveau 2, désactivables

Le cache de niveau 2 offre une capacité de 512 Ko, et il est bien évidemment cadencé à la fréquence du processeur. Ce cache 8-way est assez classique et est proche en performance de celui utilisé dans les Core 2 Duo (sa latence est de 16 cycles, contre 14 sur les Core 2). Une des nouvelles fonctions intégrées permet de désactiver de façon automatique une partie du cache : si un programme ne nécessite pas beaucoup de mémoire cache, une partie de celui-ci peut être désactivée. En pratique, on passe de 8 à 2 way (et donc de 512 Ko à 128 Ko utilisables). Cette technique permet de gagner quelques précieux milliwatts.

Latence du cache d'instructions (32 Ko)Latence du cache de données (24 Ko)

Le FSB : deux modes de fonctionnement

Le FSB de l’Atom est le même que celui utilisé par Intel depuis le Pentium 4 : il fonctionne en Quad Pumped (QDR) avec une signalisation GTL. Point intéressant, l’Atom propose une autre technologie de signalisation, en mode CMOS : le GTL est efficace (le bus peut atteindre 1 600 MHz), mais consomme beaucoup, alors que le CMOS permet de diminuer la tension du bus. Techniquement, le GTL utilise des résistances pour améliorer la qualité du signal, mais elles ne sont réellement nécessaires que quand on utilise des hautes fréquences. Avec l’Atom et son bus qui se limite à 533 MHz, il est possible de passer en mode CMOS : les résistances sont désactivées et la tension du bus est divisée par deux. Pour le moment, seul le chipset SCH est capable de prendre en compte le FSB en mode CMOS.

Sommaire :

  1. Introduction
  2. Intel et la diminution de la consommation
  3. Atom Z500 et SCH (Poulsbo)
  4. Atom N200 et i945
  5. Atom : in-order et HyperThreading
  6. Atom : caches et FSB
  7. La gestion de la consommation : tests et théorie
  8. Atom contre Pentium E et Sempron
  9. Atom contre C7 et Celeron-M
  10. Overclocking et 3D
  11. Conclusion