ボンネル（マイクロアーキテクチャ）
ボンネル
一般情報
発売2008
製造中止2013
共通メーカー
  • インテル
パフォーマンス
最大CPUクロックレート600 MHz～2.13 GHz
FSB速度400MHz～667MHz
物理的仕様
コア
  • 1、2
パッケージ
アーキテクチャと分類
テクノロジーノード45 nmから32 nm
命令セットx86-16、IA-32、x86-64（一部）
説明書MMX
拡張機能
製品、モデル、バリエーション
コア名
  • シルバーソーン
  • ダイアモンドビル
  • パインビュー
  • トンネルクリーク
  • リンクロフト
  • ステラートン
  • ソーダビル
  • シーダービュー
歴史
後継シルバーモント

BonnellはIntel Atomプロセッサが使用するCPUマイクロアーキテクチャであり、1サイクルあたり最大2つの命令を実行できる。[ 1 ] [ 2 ]他の多くのx86マイクロプロセッサと同様に、Bonnell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OPと呼ばれることもあり、実質的にRISCスタイルの命令）に変換する。命令の大部分は変換時に1つのマイクロOP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OPを生成する。1つ以上のマイクロOP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い。 Bonnellマイクロアーキテクチャでは、内部マイクロOP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レベルに似ており、以前の設計で使用されたマイクロOPよりも強力である。[ 3 ]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必要とせずに、比較的良好な性能を実現できます。投機的実行がないことによる副作用として、MeltdownとSpectreに対する無敵性があります。

したがって、Bonnellマイクロアーキテクチャは、 P5やi486といった初期のIntel設計で用いられた原理を部分的に復活させたものであり、その唯一の目的はワット当たり性能の向上である。しかしながら、ハイパースレッディングは、典型的な単一スレッド依存を回避することでパイプライン全体を効率的に活用する、容易な（すなわち低消費電力な）方法で実装されている。[ 3 ]

第一世代のコア

シルバーソーンマイクロプロセッサ

2008年3月2日、インテルは、ウルトラモバイルPCおよびモバイルインターネットデバイス（MID） 向けに、 Stealey （A100およびA110）の後継となるシングルコアの新Atom Z5xxシリーズプロセッサ（コードネーム：Silverthorne）を発表しました。このプロセッサは25mm角のダイに4,700万個のトランジスタを搭載しており、当時としては極めて経済的な生産が可能でした（直径300mmのウェハ1枚あたり約2,500個のチップ）。

Atom Z500プロセッサのデュアルスレッド性能は前身のStealeyと同等ですが、同時マルチスレッドとSSE3を使用できるアプリケーションではStealeyを上回る性能を発揮します。[ 4 ]動作周波数は0.8GHzから2.0GHzで、TDP定格は0.65Wから2.4Wで、アイドル時には0.01Wまで低下します。[ 5 ] 32KBの命令L1キャッシュと24KBのデータL1キャッシュ、512KBのL2キャッシュ、533MT/sのフロントサイドバスを備えています。プロセッサは45nmプロセスで製造されています。[ 6 ] [ 7 ] Poulsboがシステムコントローラハブとして使用され、プラットフォームはMenlowと呼ばれていました。

ダイヤモンドビルマイクロプロセッサ

インテルAtom N270

2008年3月2日、インテルはDiamondville CPUの低消費電力版であるAtom N2xxを発表しました。これはネットトップやClassmate PCでの使用を目的としていました。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]従来モデルと同様に、これらはハイパースレッディング機能を搭載したシングルコアCPUです。

N270のTDP定格は2.5Wで、1.6GHzで動作し、FSBは533MHzです。[ 11 ] N280のクロック速度は1.66GHzで、FSBは667MHzです。[ 12 ]

2008年9月22日、インテルはデスクトップコンピュータ向けに、Atom 330という名称の新しい64ビットデュアルコアプロセッサ（非公式コードネームはDual Diamondville）を発表しました。動作周波数は1.6GHz、FSB速度は533MHz、TDP定格は8Wです。このデュアルコアプロセッサは、単一の基板上に2つのDiamondvilleダイを搭載しています。[ 13 ]

2009 年、Nvidia はIonプラットフォーム用のmini-ITXフォーム ファクタのマザーボードで Atom 300 と GeForce 9400M チップセットを使用しました。

第一世代の電力要件

比較的低消費電力の Atom CPU は、もともと Intel 945G などの安価でそれほど電力効率が良くないチップセットで使用されていました。

Atomプロセッサ自体はx86マイクロプロセッサとしては比較的低消費電力ですが、Atomプロセッサと併用されるチップセットの多くは、それよりもはるかに多くの電力を消費します。例えば、2010年半ばまでネットブックで一般的に使用されていたAtom N270のTDP定格は2.5Wですが、945GSE Expressチップセットを搭載したIntel Atomプラットフォームの最大TDPは11.8Wと規定されており、プロセッサが消費する電力は全体の消費電力に占める割合は比較的小さいです。個々の数値は、N270プロセッサが2.5W、945GSEチップセットが6W、82801GBM I/Oコントローラが3.3Wです。[ 11 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]インテルはまた、Atom Z5xx（Silverthorne）シリーズのプロセッサと組み合わせてTDPが5W未満のUS15Wシステムコントローラハブベースのチップセットを提供しており、ウルトラモバイルPCやMIDで使用されているが、 [ 17 ]一部のメーカーはこれらのプロセッサを搭載した超薄型システムをリリースしている（例：Sony VAIO X）。

当初、コンシューマー市場におけるすべてのAtomマザーボードは、単体で22ワットを消費するIntel 945GCチップセットを搭載していました。2009年初頭現在、945GSEまたはUS15WチップセットとAtom N270、N280、またはZ5xxシリーズのCPUを搭載した低消費電力マザーボードを提供しているメーカーはごくわずかです。

第2世代コア

Pineviewマイクロプロセッサ

新しい Intel Atom N450 SLBMG 1.66GHz 512KB L2 BGA559

2009年12月21日、インテルは統合グラフィックスを搭載したN450、D510、D410 CPUを発表しました。[ 18 ]新しい製造プロセスにより、消費電力が20%削減され、ダイサイズは60%小型化されました。[ 19 ] [ 20 ]インテルGMA 3150は、HD機能のないGMA 3100を45nmプロセスで縮小したもので、オンダイGPUとして搭載されています。この新しいプロセッサを搭載したネットブックは、2010年1月11日に発売されました。[ 19 ] [ 21 ]主な新機能は、バッテリー駆動時間の延長（6セルシステムで10時間以上）です。[ 22 ] [ 23 ]

この世代のAtomはPineviewというコードネームで呼ばれ、Pine Trailプラットフォームで使用されています。IntelのPine Trail-Mプラットフォームは、Atomプロセッサ（コードネームPineview-M）とプラットフォーム・コントローラ・ハブ（コードネームTiger Point）を搭載しています。グラフィックスとメモリコントローラはプロセッサに統合され、Tiger Point PCHとペアになっています。これにより、前世代のAtomチップセットで使用されていた3チップではなく、より電力効率の高い2チップ・プラットフォームが実現されています。[ 24 ]

2010年3月1日、インテルはN470プロセッサを発表しました。[ 25 ] 1.83GHzで動作し、FSBは667MHz、TDP定格は6.5Wです。[ 26 ]

新しいAtom N4xxチップは2010年1月11日に発売されました。[ 27 ]ネットブックやネットトップシステムに使用され、シングルチャネルDDR2メモリコントローラと統合グラフィックコアを搭載しています。また、ハイパースレッディング機能も搭載し、45nmプロセスで製造されています。[ 28 ]新しい設計は、従来のMenlowプラットフォームの半分の消費電力を実現しています。この全体的な消費電力とサイズの削減により、このプラットフォームはスマートフォンやその他のモバイルインターネットデバイスでの使用により適したものとなっています。

D4xxおよびD5xxシリーズは、x86-64ビット命令セットとDDR2-800メモリをサポートしています。組み込み用途向けに設計されています。CPUに統合型グラフィックプロセッサが直接組み込まれており、パフォーマンス向上に貢献します。これらのモデルは、ネットトップおよびローエンドデスクトップを対象としています。SpeedStepはサポートしていません。

Atom D510デュアルコアプロセッサは1.66GHzで動作し、1MBのL2キャッシュと13WのTDP定格を備えています。[ 29 ]シングルコアのAtom D410は1.66GHzで動作し、512KBのL2キャッシュと10WのTDP定格を備えています。[ 30 ]

トンネルクリークマイクロプロセッサ

Tunnel Creek は、 Topcliff PCH を搭載した Queens Bay プラットフォームで使用される組み込み Atom プロセッサです。

リンクロフトマイクロプロセッサ

Whitney Point PCH を搭載したLincroft（Z6xx）は、 Oak Trailタブレットプラットフォームに搭載されています。Oak Trailは、 MoorestownをベースにしたIntel Atomプラットフォームです。どちらのプラットフォームにもLincroftマイクロプロセッサが搭載されていますが、それぞれLangwellとWhitney Pointというコードネームの、2つの異なる入出力プラットフォームコントローラハブ（I/O-PCH）を使用しています。Oak Trailは2011年4月11日に発表され、2011年5月に発売される予定でした。[ 31 ] Oak Trailプラットフォームの一部であるZ670プロセッサは、Intelによると「パフォーマンスを犠牲にすることなく」、ビデオ再生の改善、インターネット閲覧の高速化、バッテリ寿命の延長を実現します。Oak Trailは、1080pビデオデコードとHDMIをサポートしています。このプラットフォームは電力効率も向上しており、Android、MeeGo、Windowsなど、さまざまなオペレーティングシステムでアプリケーションを実行できます。

ステラトンマイクロプロセッサ

Stellarton は、Altera フィールド プログラマブル ゲート アレイ (FPGA) を搭載した Tunnel Creek CPU です。

ソーダビル SoC

Sodaville は、民生用電子機器の Atom SoC です。

グローブランド SoC

Groveland は、民生用電子機器向けの Atom SoC です。

第3世代コア

Bonnell の 32 nm 縮小はSaltwellと呼ばれます。

Cedarviewマイクロプロセッサ

インテルは、2011年第4四半期に、32nmプロセス技術に基づく 第3世代Cedar Trailプラットフォーム（Cedarviewプロセッサ[ 32 ]とNM10サウスブリッジチップで構成）をリリースしました。 [ 31 ]インテルは、1080pビデオのサポート、HDMIやDisplayPortなどの追加のディスプレイオプション、および消費電力の強化を含むグラフィックス機能の向上により、ファンレス設計が可能になり、バッテリー寿命が長くなると述べています。

Cedar Trailプラットフォームには、32nmベースのN2800（1.86GHz）とN2600（1.6GHz）という2つの新しいCPUが搭載されており、前世代のPineview N4xxおよびN5xxプロセッサの後継となります。これらのCPUは、DirectX 9をサポートする統合GPUも搭載しています。

ネットブックプラットフォームに加えて、ネットトップ用の2つの新しいCedarview CPU、D2500とD2700が2011年9月25日にリリースされました。[ 33 ]

2012年3月初旬、N2800ベースのIntel DN2800MTマザーボード[ 34 ]が発売されました。ネットブックプロセッサを搭載しているため、このMini-ITXマザーボードはアイドル時の消費電力を7.1Wまで抑えることができます[ 35 ]。

ペンウェル SoC

Penwell は、 Medfield MID/Smartphone プラットフォーム の一部である Atom SoC です。

ベリービル SoC

Berryville は、民生用電子機器の Atom SoC です。

クローバービューSoC

Cloverview は、 Clover Trailタブレット プラットフォーム の一部である Atom SoC です。

センタートン SoC

2012年12月、インテルはボーデンビルプラットフォームサーバー向けに特別に設計された64ビットのAtom CPUファミリーであるCentertonを発売した。[ 36 ] 32nm SaltwellアーキテクチャをベースにしたCentertonは、これまでほとんどのAtomプロセッサーでは利用できなかったIntel VT仮想化技術やECCメモリのサポートなどの機能を追加している。[ 37 ]

ブライアーウッド SoC

Briarwood は、サーバー プラットフォーム用に設計された Atom SoC です。

ロードマップ

参照

参考文献

注記

  1. ^モリアーティ、ジェフ（2008年4月1日）。「『Atom 101』 - MID 周辺の Intel コードワードの解読」。2010年 8 月 27 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年8 月 4 日閲覧。
  2. ^ Lal Shimpi, Anand (2010年1月27日). 「なぜパイントレイルは最初のアトムよりそれほど速くないのか」 . AnandTech. 2010年4月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年8月4日閲覧。
  3. ^ a b Lal Shimpi, Anand (2008年4月2日). 「IntelのAtomアーキテクチャ：旅の始まり」 . AnandTech. 2009年1月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年4月4日閲覧。
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  5. ^ああ、ジョージ (2008 年 3 月 2 日)。「インテルはシルバーソーンを「アトム」と名付けた「 . ZDNet . CBS Interactive . 2008年3月2日閲覧。
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  7. ^ Krazit, Tom (2008年2月5日). 「IntelがSilverthorneにもう少し光を当てる」 . CNET . CBS Interactive . 2013年8月30日閲覧。
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