Intel Atom

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Intel Atom
Atom logo neu.jpg
Intel-Atom-Logo
Produktion: seit 2008
Produzent: Intel
Prozessortakt: 800 MHz bis 2,13 GHz
FSB-Takt: 100 MHz bis 166 MHz
L2-Cachegröße: 512 KiB bis 1024 KiB
Fertigung: 32 nm bis 45 nm
Befehlssatz: x86 / IA-32, teilweise Intel 64
Mikroarchitektur: Intel-Atom-Mikroarchitektur
Sockel: µFCBGA
Namen der Prozessorkerne:
  • Silverthorne
  • Diamondville
  • Pineview
  • Lincroft
  • Cedarview

Intel Atom sind Mikroprozessoren von Intel, die für besonders preisgünstige und energiesparende Systeme gedacht sind. Sie basieren auf der Intel-Atom-Mikroarchitektur und sollen unter anderem in Subnotebooks, Mobile Internet Devices und Ähnlichem eingesetzt werden, kommen aber auch immer häufiger bei günstigen Serverlösungen sowie Nettops zum Einsatz. Sie verwenden einen x86-Befehlssatz, der ab der zweiten Generation (Diamondville genannt) um einen x64-Befehlssatz ergänzt wurde.

Als direktes Konkurrenzprodukt von AMD gelten die Low-Power-AMD-Fusion-Varianten mit Bobcat-Kern.

Produktgenerationen[Bearbeiten]

Silverthorne[Bearbeiten]

Die erste Generation des Intel Atom wird unter dem Namen Atom Z500-Serie vermarktet, intern heißt dieser Einkernprozessor Silverthorne. Diese Prozessoren werden in einem 45-nm-Prozess gefertigt und haben einen 512 KiB großen L2-Cache. Sie unterstützten Hyper-Threading und Streaming SIMD Extensions (SSE-Befehle) bis SSSE3. Der Prozessor wurde am 2. April 2008 auf dem Intel Developer Forum in Shanghai vorgestellt.[1] Vorwiegende Einsatzgebiete für Silverthorne-Prozessoren sind z. B. mobile Rechner und Embedded-PCs.[2]

Diamondville[Bearbeiten]

Altes Intel-Atom-Logo

Als Prozessoren für den Einbau in Netbooks und Nettops wurde im Juni 2008 Diamondville vorgestellt.[3] Technisch sind die Prozessoren praktisch identisch zum Silverthorne, wobei die Desktop-Version (Atom 230 und Atom 330) auf die SpeedStep-Technologie verzichtet, dafür aber als erste Version Intel 64 unterstützt.

Pine Trail[Bearbeiten]

Als Nachfolger für Diamondville wurde am 21. Dezember 2009 die Plattform Pine Trail vorgestellt.[4] Als größter Unterschied zum Vorgänger werden Grafikprozessor und Speichercontroller in den Prozessorkern integriert, wodurch Platzbedarf und Stromverbrauch des Gesamtsystems weiter sinken. Der Codename für die Prozessoren der Pine-Trail-Plattform lautet Pineview.

Oak Trail[Bearbeiten]

Mit Oak Trail, einer Chip-Kombination aus Atom Z600[5] alias Lincroft[6] im Verbund mit einer speziellen Southbridge namens Whitney Point[7] kam ab 2011 der Nachfolger zu Pine Trail. Whitney Point ist, anders als der bei Moorestown vorgesehenen Platform Controller Hub (PCH) MP20 alias Langwell,[8] auch für „normale“ Betriebssysteme wie Windows oder bisherige Linux-Versionen geeignet, die ein BIOS oder EFI zum Booten benötigen. Die PowerVR-Grafik[9] des Oak Trail soll HD videotauglich sein bis zum Full-HD-Format. Die Oak-Trail-Plattform soll wegen ihres geringen Stromverbrauchs bevorzugt in Tablet PCs zum Einsatz kommen. Der zu einem Intel Developer Forum 2011 vorgestellte Z670 erreicht maximal 1,5 GHz, außerdem gibt es die noch langsamere Version Z650 mit 1,2 GHz. Beide sollen sich für lüfterlos gekühlte Tablets oder auch Netbooks eignen.[10]

Cedar Trail[Bearbeiten]

Im September 2011 stellte Intel die ersten 32-nm-Atoms (Cedarview/Cedar Trail) vor.[11] Erste Geräte mit dieser Chipgeneration erschienen Ende 2011, benutzten jedoch wegen Treiberproblemen statt des eingebauten einen zusätzlich aufgelöteten Grafikchip.[12]

Bay Trail[Bearbeiten]

22-nm-Atoms. Erste Geräte mit dieser Chipgeneration erschienen Ende 2013. Die CPUs werden nur in Tablets verbaut.

Stromsparmechanismen[Bearbeiten]

Manche der Atom-Prozessoren verfügen über besonders effektive Stromsparmechanismen, durch die der sehr geringe Stromverbrauch im Leerlauf weiter gesenkt werden kann. Neben dem inzwischen bei praktisch allen Prozessoren üblichen Speedstep gibt es einen weiteren Sparmodus bei völliger Inaktivität. Hierdurch unterscheidet sich die Akkulaufzeit von auf einem Atom basierenden Netbooks beispielsweise zwischen lesen und schreiben von Texten. Bei anderen Prozessoren zeigt diese Menge an Aktivität keinerlei Auswirkungen.

Bei zukünftigen Produkten, die auf dem Prozessorkern Silvermont basieren, gibt es einen weiteren Stromsparmodus, bei dem die Daten im Level-2-Cache erhalten bleiben, was den Ein- und Austritt vom und in den Energiesparmodus beschleunigt und damit noch mehr Strom spart.[13]

Chipsätze[Bearbeiten]

Hauptsächlich aus Kostengründen[14] wurde für die Nettop-Atoms (Atom 230 und 330) der Intel 945GC-Chipsatz vorgesehen. Dieser Chipsatz benötigt erheblich mehr Energie als der Prozessor selbst. Ein typisches Atom-230-System mit diesem Chipsatz nimmt im Leerlauf etwa 25 W, bei Volllast ca. 35 W an Leistung auf.[15] Zudem ist insbesondere die Leistung der hierin verwendeten Grafikeinheit sehr begrenzt; so ist die Darstellung von Blu-ray-Filmen oder die Nutzung moderner 3D-Spiele schlichtweg unmöglich.

Nvidia bietet aber als Pendant die ION-Plattform an, in deren 9400-Chipsatz eine entsprechende Geforce-Grafikeinheit inklusive HD-Beschleunigung integriert ist.[16]

Der Netbook-Atom N270 wird in Verbindung mit dem Mobile-Chipsatz Intel 945GSE verwendet, was den Leistungsbedarf gegenüber den anderen Varianten um etwa 10 W (in beiden Fällen) senkt. Der N280 wird in Verbindung mit dem Mobile-Chipsatz 945GSE oder dem Intel GN40 verwendet. Der Leistungsbedarf beträgt etwa 8 Watt mit dem 945GSE-Chipsatz bzw. 16 Watt mit dem GN40-Chipsatz. Alternativ wird teilweise ein speziell für den Silverthorne-Atom entwickelter sparsamer Chipsatz mit dem Namen „Poulsbo“ oder „US15W“ verwendet. Zu diesem gehört die GMA500-Grafikeinheit, die von PowerVR Technologies stammt. Der GMA500 ist technisch nicht mit den normalen Intel-GMAs verwandt und erfordert auch einen eigenen, nur für Windows XP zur Verfügung stehenden Treiber. Er ist zwar zu einer Beschleunigung von HD-Videos in der Lage, dafür ist aber die 3D-Leistung noch geringer als beim GMA950.

Alle Atom-CPUs werden im 441- oder 437-ball µFCBGA angeboten und von den Boardherstellern direkt auf das Board aufgelötet. Ein nachträglicher Prozessortausch ist somit ausgeschlossen.

Für Pine Trail gibt es einen komplett neuen Chipsatz mit dem Namen „Tigerpoint NM10“, bei dem es sich technisch nur noch um eine Southbridge handelt. Die Grafikeinheit und der Speichercontroller sind jetzt Teil des Prozessors.

Modelldaten[Bearbeiten]

Silverthorne (Atom-Z-500-Serie)[Bearbeiten]

Intel Atom CPU Z520
  • Single-Core
  • Silverthorne-Kern im C0-Stepping
  • L2-Cache: 512 KiB
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, XD-Bit, teilweise Intel VT, teilweise Hyper-Threading, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST)
  • Kein Support für: Intel 64, SSE4
  • Package: je nach Modell 437-Ball-µFCBGA (FCBGA437, 22 mm × 22 mm) oder 441-Ball-FCBGA8 USFF (PBGA441, 13 × 14 mm)
  • Fertigungstechnik: 45 nm
  • Die-Größe: 25 mm²
Modell SPEC-
Code
Takt FSB Multi-
plikator
TDP Intel
VT
HTT Betriebs-
temperatur
Sockel Erschienen
Atom Z500 SLB6Q 800 MHz 100 MHz 0,65 W nein ja 0 bis +70 °C PBGA441 2008-04
Atom Z510 SLB2C 1100 MHz 100 MHz 11× 2 W nein nein 0 bis +70 °C PBGA441 2008-04
Atom Z510P SLGPQ 1100 MHz 100 MHz 11× 2,2 W nein ja 0 bis +70 °C FCBGA437 2009-03
Atom Z510PT SLGPR 1100 MHz 100 MHz 11× 2,2 W nein ja −40 bis +85 °C FCBGA437 2009-03
Atom Z515 SLGMG 1200 MHz 100 MHz 12× 1,4 W nein ja 0 bis +70 °C PBGA441 2009-04
Atom Z520 SLB2H 1333 MHz 133 MHz 10× 2,2 W ja ja 0 bis +70 °C PBGA441 2008-04
Atom Z520PT SLGPP 1333 MHz 133 MHz 10× 2,2 W ja ja −40 bis +85 °C FCBGA437 2009-03
Atom Z530 SLB6P 1600 MHz 133 MHz 12× 2,2 W ja ja 0 bis +70 °C PBGA441 2008-04
Atom Z530P SLGPN 1600 MHz 133 MHz 12× 2,2 W ja ja 0 bis +70 °C FCBGA437 2009-03
Atom Z540 SLB2M 1866 MHz 133 MHz 14× 2,64 W ja ja 0 bis +70 °C PBGA441 2008-04
Atom Z550 SLGPT 2000 MHz 133 MHz 15× 3 W ja ja 0 bis +70 °C PBGA441 2009-04
  • Bei allen Modellen sinkt der Multiplikator im Leerlauf auf 6× (also 600 bzw. 800 MHz).
  • Die TDP sinkt um etwa 0,2 W, falls Hyper-Threading deaktiviert wird.

Diamondville (Atom-(N)200- und 300-Serie)[Bearbeiten]

Intel Atom CPU 230
Atom 230, Atom 330
  • Diamondville-Kern im C0-Stepping; bei Atom-300-Serie zwei Dies auf einem Chip-Package
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, XD-Bit, Hyper-Threading
  • Kein Support für: Intel VT, SSE4, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST)
  • Package: 437-Ball-µFCBGA, 22 mm × 22 mm
  • Betriebsspannung (VCore): 0,9 bis 1,1625 V
  • Betriebstemperaturbereich: 0 bis +85,2 °C
  • Fertigungstechnik: 45 nm
  • Die-Größe: 25,96 mm² pro Kern
Modell SPEC-
Code
Takt FSB Multi-
plikator
L2-Cache TDP Erschienen
Atom 230 SLB6Z 1600 MHz 133 MHz 12 × 512 KiB 4 W 2008-06
Atom 330 SLG9Y 1600 MHz 133 MHz 12 × 2× 512 KiB 8 W 2008-09
Atom N270, Atom N280
Intel Atom CPU N280
  • Singlecore
  • Diamondville-Kern im C0-Stepping
  • L2-Cache: 512 KiB
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, XD-Bit, Hyper-Threading, Enhanced Intel SpeedStep Technology (EIST)
  • Kein Support für: Intel 64, Intel VT, SSE4
  • Package: 437-Ball-µFCBGA, 22 mm × 22 mm
  • Betriebsspannung (VCore): 0,75 bis 1,1 V
  • Fertigungstechnik: 45 nm
  • Die-Größe: 25,96 mm²
Modell SPEC-
Code
Takt FSB Multi-
plikator
TDP Erschienen
Atom N270 SLB73 1600 MHz 133 MHz 12 × 2,5 W 2008-06
Atom N280 SLGL9 1666 MHz 166 MHz 10 × 2,5 W 2009-02

Pineview (Atom-(N)400- und 500-Serie)[Bearbeiten]

Intel Atom CPU N570
  • Single-Core, bei Atom-D500-Serie zwei Dies auf einem Chip-Package, ab Ende August 2010 Atom N550 als Dual-Core verfügbar
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, XD-Bit, Hyper-Threading, EIST (nur Nxxx)[17]
  • Kein Support für: Intel VT, SSE4
  • Die Modelle D425/D525 und N455/N475 unterstützen neben DDR2- auch DDR3-SDRAM
  • Das Modell N550 unterstützt jedoch nur noch DDR3-SDRAM[18]
  • Unterstützter Arbeitsspeicher: 2 GB, D-Serie maximal 4 GB
  • Im Prozessorkern integrierte Grafik
  • Package: 559-Ball-µFCBGA, 22 mm × 22 mm
  • Betriebsspannung (VCore): 0,8 bis 1,175 V
  • Fertigungstechnik: 45 nm
  • Die-Größe: 52–87 mm²
Modell[19] SPEC-Code Takt [MHz] L2-Cache [KiB] TDP [Watt] EIST RAM-Typen Erschienen
Atom D410 SLBMH 1666 512 10 nein DDR2 2010-01
Atom D425 SLBXD 1800 512 10 nein DDR2, DDR3 2010-06
Atom D510 SLBLA 1666 2× 512 13 nein DDR2 2010-01
Atom D525 SLBXC 1800 2× 512 13 nein DDR2, DDR3 2010-06
Atom N435 1333 512 5 ja DDR2/DDR3 2011-06
Atom N450 SLBMG 1666 512 5,5 ja DDR2 2010-01
Atom N455 SLBX9 1666 512 6,5 ja DDR2, DDR3 2010-06
Atom N470 SLBMF 1833 512 6,5 ja DDR2 2010-03
Atom N475 SLBX5 1833 512 6,5 ja DDR2, DDR3 2010-06
Atom N550[20] SLBXF 1500 2× 512 8,5 ja DDR3 2010-08
Atom N570[21] SLBXE 1666 2× 512 8,5 ja DDR3 2011-03

Lincroft (Z600-Serie)[Bearbeiten]

Modell SPEC-Code Takt [MHz] L2-Cache [KiB] TDP [Watt] EIST RAM-Typ Erschienen
Z600 1200 512 1,3 ja LPDDR1-400 Q2'10
Z615 1600 512 2,2 ja DDR2-800 Q2'10
Z625 1900 512 2,2 ja DDR2-800 Q2'10
Z650 1200 512 3 ja DDR2-800 Q2'11
Z670 1500 512 3 ja DDR2-800 Q2'11

Cedarview (Atom-(N)2000- und (D)2000-Serie)[Bearbeiten]

  • Dual-Core
  • Fertigungstechnik: 32 nm
  • MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, XD-Bit, teilweise Hyper-Threading, EIST (nur N2xxx)
  • Unterstützter Arbeitsspeicher: 4 GiB[22]
  • N2600, N2800, D2550 und D2700 Intel GMA-3650; D2500 Intel GMA-3600[23]
  • Unterstützung der Grafikkarte unter Linux (Debian, Fedora) durch quelloffene PVR-CDV Treiber, allerdings Eingriffe in den Linux Kernel notwendig (Stand: Juli 2012)[24]
  • Derzeit keine Unterstützung der Grafik durch Treiber von Intel unter Windows 8 (Stand: Juni 2013)
  • Derzeit keine Unterstützung der Grafik durch Treiber von Intel für die 64-Bit-version von Windows 7 (Stand: Juni 2013)
Modell SPEC-Code Takt
in GHz
L2-Cache
in KiB
TDP
in Watt
EIST RAM-Typen Erschienen
Atom D2500[25] SR0W0 1,86 2x 512 10 nein DDR3 800/1066 2011-10
Atom D2550[26] SR0VY 1,86 2x 512 10 nein DDR3 800/1066 2012-03
Atom D2700[27] SR0D9 2,13 2x 512 10 nein DDR3 800/1066 2011-10
Atom N2600[28] SR0W2 1,60 2x 512 3,5 ja DDR3 2011-10
Atom N2800[29] SR0W1 1,86 2x 512 6,5 ja DDR3 2011-10

Penwell (Atom-Z-Serie)[Bearbeiten]

Modell SPEC-Code Takt
in GHz
L2-Cache
in KiB
TDP
in Watt
EIST RAM-Typen Erschienen
Atom Z2460 SR0PR (D1)
SR0PS (D1)
1,3 512 ja 2 × LPDDR2-400 2012-01
Atom Z2760 1,8 1024 ja 2 × LPDDR2-800 Q3'12

Centerton (Atom-S-Serie)[Bearbeiten]

Modell SPEC-Code Takt
in GHz
L2-Cache
in KiB
TDP
in Watt
EIST RAM-Typen Erschienen
Atom S1220 1,6 2x 512 8 nein DDR3-1066 2012-12
Atom S1240 1,6 2x 512 6 nein DDR3-1066 2012-12
Atom S1260 2,0 2x 512 8,5 DDR3-1066 2012-12

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Pressemitteilung von Intel (PDF; 177 kB)
  2. Allround-PC.com: Intel bringt neuen Atom und zeigt Zukunftspläne, 8. März 2009
  3. Pressemitteilung von Intel
  4. http://www.computerbase.de/news/hardware/prozessoren/intel/2009/dezember/intel_atom-prozessor/
  5. http://www.heise.de/ct/artikel/Atom-Handys-993734.html
  6. http://www.computerbase.de/news/hardware/prozessoren/intel/2008/maerz/intel-roadmap-nach-silverthorne-kommt-lincroft
  7. http://www.heise.de/resale/meldung/Fujitsu-zeigt-Windows-Tablet-mit-Oak-Trail-1194677.html
  8. http://www.tomshardware.com/reviews/intel-atom-moorestown-smartphone,2624-10.html
  9. http://www.gamestar.de/hardware/news/chipsaetze/1944116/powervr.html
  10. http://www.heise.de/newsticker/meldung/IDF-Intel-stellt-Tablet-Atom-offiziell-vor-1225756.html
  11. Intel bringt die ersten 32-Nanometer-Atoms In: heise online. 27. September 2011.
  12. Mini-PCs mit neuer Atom-Generation In: heise online. 8. Dezember 2011.
  13. Mobile CPUs: Intels Silvermont energieffizienter als ARM? elektroniknet.de 16. Mai 2013
  14. Interview mit Chris Tobias, c't 22/08, S. 128
  15. Artikel zur Atom-Vorstellung bei heise.de
  16. Test: Zotac IONITX-A (Nvidia ION) – Intels Atom lernt fliegen Computerbase 12. Mai 2009
  17. http://ark.intel.com/Compare.aspx?ids=46467,42503,43517,43098, Abgerufen am 10. März 2010.
  18. http://ark.intel.com/Product.aspx?id=50154
  19. http://ark.intel.com/ProductCollection.aspx?familyID=29035
  20. Dual-Core-Atom für Netbooks verfügbar auf Heise News
  21. Intel bringt Doppelkern-Atom mit 1,66 GHz auf Heise News
  22. Intel Atom Produktübersicht
  23. Sparsame 32-Nanometer-Atoms D2700, D2500, N2800, N2600; c't 22/11, 10. Oktober 2011, Seite 23
  24. Studie zur Integration von PVR-CDV Treibern der Distribution MeeGo
  25. http://ark.intel.com/de/products/59682
  26. http://ark.intel.com/de/products/65470
  27. http://ark.intel.com/de/products/59683
  28. http://ark.intel.com/de/products/58916
  29. http://ark.intel.com/de/products/58917
  30. c't 02/2013, 31. Dezember 2012, Seite 18

Weblinks[Bearbeiten]