Intel-Atom-Mikroarchitektur

Die Intel-Atom-Mikroarchitektur ist eine sehr einfache, von Intel entwickelte Mikroarchitektur für stromsparende Hauptprozessoren, die hauptsächlich in mobilen Geräten eingesetzt werden.

Inhaltsverzeichnis

1 Technisches
- 1.1 Hyper-Threading
- 1.2 Befehlssatz
2 Hintergründe
3 Prozessoren mit dieser Architektur
4 Einzelnachweise
5 Siehe auch
6 Quellen
7 Weblinks

Technisches [Bearbeiten]

Bei der Atom-Mikroarchitektur handelt es sich um eine Mikroarchitektur mit In-Order-Ausführung und ähnelt damit der Mikroachitektur der Prozessoren IDT WinChip, VIA C3 und VIA C7 der Firma Centaur Technology; bei Intel selbst war der ursprüngliche Intel Pentium der letzte Prozessor dieser Art.

Moderne Out-of-Order-Architekturen wie die Intel-Core-Mikroarchitektur oder AMD64 erreichen ihre hohe Pro-Takt-Leistung (IPC) mit vielen zusätzlichen Funktionen wie Registerumbenennung oder Speculative execution. Für die Implementation dieser Funktionen sind allerdings viele zusätzliche Transistoren nötig, die neben der Vergrößerung der Die-Größe und damit der Produktionskosten auch für eine Erhöhung der Verlustleistung verantwortlich sind.

Eine In-Order-Architektur verzichtet auf derartige Funktionen und arbeitet alle Befehle strikt in Reihenfolge ab, die IPC ist deswegen um einiges geringer. Allerdings sind dadurch stromsparende Prozessoren mit einer sehr kleinen Die-Größe möglich, die somit auch kostengünstiger zu produzieren sind. Der Nachteil der geringeren Leistungsfähigkeit spielt in dem Einsatzgebiet dieser Prozessoren eine untergeordnete Rolle.

Hyper-Threading [Bearbeiten]

Bei einigen Prozessor-Modellen wirkt Intel der geringen IPC mit dem bereits von der NetBurst-Architektur (z. B. Intel Pentium 4) bekannten Hyper-Threading entgegen. Hyper-Threading bzw. Simultaneous Multithreading ermöglicht eine möglichst gute Auslastung der Ausführungseinheiten eines Prozessors, wodurch die Ausführungsgeschwindigkeit je nach Anwendungsfall teilweise drastisch erhöht werden kann.

Befehlssatz [Bearbeiten]

Grundsätzlich ist die Atom-Mikroarchitektur eine 64-Bit-Architektur und kann somit Intel 64 bzw. AMD64 unterstützen. Mit Ausnahme der Atom-Prozessoren 230, 330, sowie N450 bis N550 und D410 bis D525 sind aber alle Implementierungen auf 32 Bit beschränkt.^[1] Die Befehlssatzerweiterungen MMX, SSE, SSE2, SSE3 und SSSE3 sind implementiert.

Hintergründe [Bearbeiten]

Mit dem Trend zu Notebooks und hier im Speziellen zu kleinen, kostengünstigen Geräten, den sogenannten Netbooks, wuchs der Druck auf Intel, entsprechende Prozessoren für diese Marktsegmente anzubieten. So verbaute etwa Asus in der ersten Generation seiner Eee PC Serie eine niedrig getaktete Celeron-CPU um die Vorgaben hinsichtlich Energiekonsum und Abwärme einzuhalten. Zusammen mit der Definition neuer Geräteklassen wie Mobile internet devices (MID) versucht Intel nun seine Lösungen in diesen Marktsegmenten zu positionieren. Um dies zu erreichen, ist man auf sehr stromsparende Prozessoren angewiesen, die mit einer In-Order-Architektur verwirklicht werden können.