Обзор процессоров Intel Atom 230 на ядре Diamondville

Год назад компания Intel объявила о выпуске новой серии процессоров - Atom. Новые ЦП предназначены исключительно для мобильных компьютеров, и их характеристики полностью соответствуют всем требованиям подобного рода устройств. Это прежде всего относится к энергопотреблению, которое не превышает 4 Вт (TDP). Столь низкие показатели достигнуты за счет новой архитектуры, которая не похожа ни на одну из предшествующих архитектур Intel, хотя и включает их отдельные черты. Ядро состоит из 47 миллионов транзисторов, а поскольку для их производства используется 45-нм техпроцесс, то становится понятным, почему Atom такой компактный и экономичный процессор. В настоящее время в ассортименте Intel есть две серии процессоров Atom. Первая называется Z (процессоры Z500-Z540), она основана на ядре Silverthorne и предназначена для мобильных систем класса MID (Mobile Internet Devices). Вторая серия на ядре Diamondville была анонсирована сравнительно недавно (в марте этого года) и включает две модели (N270 и 230). Она предназначена для настольных систем (Nettops) и бюджетных ноутбуков (Netbooks). Все процессоры Atom имеют кэш L1 объемом 56 кб, из которых 32 кб отведено под кэш инструкций, а 24 кб - под данные. Также все процессоры могут исполнять 32-битный код и поддерживают дополнительные наборы инструкций MMX, SSE, SSE2, SSE3 и SSSE3. Что касается 64-битного кода (x86-64), то его поддерживает только ядро Diamondville и только в модели Atom 230. На настоящий момент все процессоры Atom являются одноядерными. Вместе с тем, они поддерживают технологию Hyper-Threading, которая позволяет исполнять два параллельных потока команд. Ближе к концу 2008 года Intel планирует выпустить первые двухъядерные процессоры Atom. В сети циркулируют слухи о модели Atom 330, которая будет работать на частоте 1,6 ГГц (частота FSB - 533 МГц), а на каждое из ядер будет приходится по 512 кб кэша L2. Процессоры Atom серии Z поддерживают технологию виртуализации, а также технологию энергосбережения C1E Speedstep. Кроме серии Z, C1E Speedstep поддерживает процессор Atom N270, построенный на ядре Diamondville. Ассортимент процессоров Atom довольно велик, и включает два ядра для разных систем. Чтобы не возникло путаницы, важно отметить, что процессоры работают с определенными чипсетами, и именно они определяют предназначение конечного продукта. Вместе с новыми процессорами компания Intel выпустила серию чипсетов - UL11L, US15L, US15W, - которые также предназначены для работы Atom серии Z (ядро Silverthorne). Чипсеты имеют схожие характеристики, и каждый состоит из одной микросхемы, которая реализует функциональность, и "северного" и "южного моста". Новые чипсеты поддерживают процессоры Intel Atom с частотой системной шины 100 или 133 МГц (400/533 МГц QPB), имеют встроенный одноканальный контроллер 400- или 533-МГц памяти DDR2 (максимальный объем памяти составляет 1 Гб). Также чипсеты новой серии имеют встроенное графическое ядро Intel GMA500, которое помимо трехмерной графики обеспечивает аппаратное декодирование видеоформатов H.264, MPEG2, VC1 и WMV9. При этом поддерживаются выходы D-SUB и DVI-I, а также TV-Out. Кроме того, предусмотрен контроллер шины PCI Express spec 1.0. Пара слов о возможностях расширения чипсетов UL и US - они поддерживают один IDE-канал, восемь портов USB 2.0, а также звуковую HD-подсистему. Чипсеты UL11L, US15L, US15W являются составной частью платформы Centrino Atom 2, в которую также входят процессоры Atom и модули беспроводной связи Wi-Fi, WiMAX и 3G. Следует отметить, что тепловыделение чипсета UL11L составляет 1,6 Вт, а чипсетов серии US - не более 2,3 Вт. В результате, общее тепловыделение связки чипсета UL11L и процессора Atom равно 2,25 Вт! Это именно то, что нужно мобильным устройствам, поскольку беспрецедентно низкий уровень потребления энергии обеспечивает длительную продолжительность работы. Что касается процессоров Atom N270 и Atom 230 на ядре Diamondville, то они предназначены для дешевых, экономичных и малогабаритных систем (Nettops и Netbooks) с чипсетом 945GC. Именно такую систему, а точнее, материнскую плату мы сегодня и протестируем: Обратите внимание, что массивный радиатор с вентилятором предназначен для охлаждения чипсета, а сам процессор довольствуется скромным низкопрофильным радиатором (на дальнем плане). Внешне процессор выглядит следующим образом: Можно заметить, что Atom 230 непосредственно впаян на плату, так что модернизировать систему не получится. А если "сжечь" процессор при разгоне (об этом чуть позже), то менять придется всю материнскую плату. Утилита CPU-Z предоставляет следующую информацию: Эта версия утилиты неправильно определяет процессорное ядро (Silverthorne вместо правильного Diamondville). Ниже приведены спецификации системной платы Gigabyte GC230D:

Плата Gigabyte GC230D

Начнем с того, что для этой платы потребуется блок питания с основным 20-контактным разъемом питания. Дополнительный 4-контактный разъем расположен в правом верхнем углу платы. Рядом с единственным гнездом DIMM установлен 3-контактный разъем CPU_FAN для подключения процессорного кулера. Кроме него, на плате есть еще один 3-контактный разъем: SYS_FAN - на нижнем краю платы. Что касается возможностей расширения, то на плате установлен только один слот PCI. Рядом с ним находится южный мост ICH7, благодаря которому плата Gigabyte GC230D обеспечивает работу двух каналов SerialATA-II и одного канала Parallel ATA. Итого - к плате можно подключить до четырех жестких дисков. Кроме того, на плате установлен сетевой контроллер Realtek RTL8101E и звуковой кодек ALC662, который поддерживает выход на шесть звуковых каналов. На плате размещено восемь портов последовательной шины USB 2.0, четыре из которых расположены на задней панели, а еще четыре подключаются при помощи планок. Схематичное расположение компонентов.

BIOS

Плата Gigabyte GC230D оснащена системой Award BIOS Phoenix. Стандартный набор настроек памяти находятся в разделе "Advanced Chipset Features": Там же находится параметр, определяющий объем памяти, выделяемой на нужды встроенного графического ядра GMA950. А параметр, отвечающий за выбор частоты работы памяти, находится в разделе функций разгона: Теперь рассмотрим раздел, посвященный системному мониторингу. Плата отслеживает текущую температуру процессора, напряжения и скорости двух вентиляторов. Кроме того, пользователь может управлять скоростью процессорного кулера с помощью функции Smart Fan.

Разгон и стабильность

Теперь посмотрим на преобразователь питания. Он имеет однофазную схему, в которой установлена пара конденсаторов емкостью 820 мкФ и один - емкостью 470 мкФ. Необходимые для разгона настройки сосредоточены в разделе "Frequency/Voltage Control": Итак, плата Gigabyte GC230D позволяет изменять частоту системной шины в диапазоне от 100 до 700 МГц с шагом 1 МГц. Перечислим остальные параметры разгона: Следует обратить внимание на то, что у платы отсутствует самая главная функция для разгона: Gigabyte GC230D не может повысить напряжение на процессоре (Vcore). Таким образом, мы не можем определить частотный потенциал ядра Diamondville, результат разгона будет напрямую зависеть от того, насколько удачный нам попался процессор. А поскольку процессор Atom 230 непосредственно впаян на плату, мы не можем попробовать его на другой материнской плате. Так что мы были вынуждены экспериментировать с имеющимся экземпляром. Итоговый результат - стабильная работа процессора на частоте 1,92 ГГц:

Производительность

Основной проблемой при сравнении производительности оказалось найти подходящего конкурента. Единственное найденное решение - сравнить скорость платы Gigabyte GC230D со скоростью платы Gigabyte 945GCMCL, на которой впаян процессор Intel Celeron 215 с частотой 1,33 ГГц (10x133, ядро Conroe-L) плюс один гигабайт оперативной памяти. Вторая система построена на базе материнской платы Foxconn 45CMV с чипсетом Intel 945GC и процессора Core 2 Duo E6550 (2,33 ГГц, ядро Conroe) с двумя гигабайтами памяти. Все тестовые системы использовали встроенное графическое ядро. В тестовой системе было использовано следующее оборудование: Результаты тестов в игровых программах (результат в кадр/с). Еще один тест - WinRar (кб/с, больший результат - лучше).

Выводы

На наш взгляд, процессоры серии Z на ядре Silverthorne в сочетании с чипсетами серии U - это большой шаг вперед в области мобильных устройств. Очень низкий уровень энергопотребления сделает возможным длительную работу без подзарядки, а архитектура Atom позволит запускать привычные x86-приложения. Что касается процессоров Atom N270 и Atom 230 на ядре Diamondville, то их комбинация с настольным чипсетом i945GC, на наш взгляд, довольно неудачна. Все дело в том, что энергопотребление этого настольного чипсета составляет 22 Вт, что полностью нивелирует достоинства Atom в области экономии энергии. А если нет экономии, то на первый план выходит уровень производительности, где Atom выглядит откровенно слабо по сравнению с Intel Celeron на ядре Conroe-L. Ведь одно дело - комфортно играть (>60 fps) в Quake 3 в разрешении 800х600х32 на коммуникаторе, который можно потом положить в карман. И совсем другое дело - играть в эту же игру с такой же скоростью на настольном компьютере. А если дело не в играх и не в 3d-приложениях, тогда почему разработчики не используют Atom 230 в сочетании с мобильным чипсетом i945GSE, энергопотребление которого (вместе с "южным мостом") не превышает 5,5 Вт? Пока непонятно. Что касается материнской платы Gigabyte GC230D, то мы не нашли никаких недостатков - это отличный продукт, который полностью раскрывает потенциал процессора Intel Atom и чипсета i945GC. Другое дело, что эффективность этой связки нам кажется весьма сомнительной, вне зависимости от производителя материнской платы.