Intel Silvermont: ofenzíva do světa tabletů a mobilů

IDI aneb konec FSB

AMD Jaguar je stejně novou architekturou jako Intel Silvermont a je stejně tak modulární. Pro Silvermont platí, že základním blokem jsou 2 jádra. Každé z jader má schopnost samostatně pracovat a nejsou zde žádné sdílené hardwarové součásti. Na Silvermontu můžeme postavit konfiguraci až s osmi jádry tím, že na SoC postavíte čtveřici těchto základních jednotek. Je to podobné jako v případě Jaguaru, ale ten na to jde díky sdílené cache a nutnosti speciální komunikační sběrnice mezi 4jádrovými moduly trošku jinak.
Každý ze základních modulů Silvermontu má k dispozici 1 MB sdílené L2 cache, což je dvojnásobek kapacity na jádro než v případě minulé generace Atomu. Větší cache ovšem neznamená větší latenci, ale naopak můžeme počítat s redukcí o 2 cykly. Intel může díky této modularitě nasadit Silvermont nejen v tabletech, ale také ve smartphonech různých cenových hladin. Je zřejmé, že pokud Intel správně zhodnotil dynamiku na trhu, tak by Silvermont učinil už jako základ 4jádrový. Možná ale počítá i s nasazením do levnějších zařízení. Pokud se týká L1 cache, tak zůstala nezměněna a každé jádro Silvermontu má k dispozici 32 kB datové cache a 24 kB instrukční cache.

Silvermont podporuje rovněž nezávislé frekvence pro samostatná jádra, což není úplnou novinkou v mobilním segmentu, protože podobné řešení má již Qualcomm. Intel toto řešení vždy považoval za nepříliš výhodné, ale řízením osudu se nyní připojuje ke strategii jakou má Qualcomm u svého ARM řešení. Nyní je tedy potenciálně možné, aby jedno jádro pracovalo na taktu například 2,4 GHz a druhé na polovičním taktu. Základní jednotka, kterou tvoří dvojice jader Silvermont má ovšem také sdílenou cache, a ta běží na frekvenci, která odpovídá té vyšší z dvojice jader. Intel věří, že podobná vymoženost bude vhodná především u levných zařízení, kde operační systém má kontrolu nad přiřazováním vláken jednotlivým jádrům. Naopak dodává, že na většině tabletů nebo telefonů tato podpora bude chybět.

Celá platforma Atom má ovšem jednoho kostlivce ve skříni, který spočívá v tom, že platforma nikdy nezískala nějaký benefit z přesunutí paměťového řadiče dovnitř čipu. První implementace Atomu byl tříčipový SoC s paměťovým řadičem integrovaným do North Bridge. CPU komunikovalo s North Bridge skrze FSB (Front Side Bus). Tohle řešení se nosilo u Intelu v devadesátých letech a následně až do poloviny minulé dekády. Postupně ovšem Intel přešel na řešení s on-die integrovaným paměťovým řadičem. Atom ovšem tak nějak jako by si šel svou cestou a nikdy se principu fungování s FSB nevzdal.

Intel tedy integroval řadič do čipu, ale neudělal to kvůli výkonu, tím by nezískal nic, ale především kvůli úspoře místa a spotřeby. Snížení nákladů bylo zřejmě tím hlavním důvodem pro integraci. Ovšem aby zde byly také nějaké dobré zprávy, tak musíme zmínit, že FSB je v případě Silvermontu minulostí. Nová architektura využívá tzv. IDI (in-die interconnect), který je využíván u současných procesorů Core. Přechod z FSB na IDI znamená především v praxi zvýšený výkon u single-thread aplikací. Mezi další benefit patří absence zafixování FSB na výslednou frekvenci CPU, takže v momentu, kdy je potřeba, aby CPU pracovalo na nízké frekvenci, tak není potřeba snižovat také frekvenci FSB. Datová propustnost tak zůstává v každém případě vysoká, bez ohledu na frekvenci CPU, což je jednoznačně pozitivní.

System Agent

System Agent (North Bridge) v případě Silvermontu prošel také změnou a nově umožňuje přístup do operační paměti. V předešlých architekturách Atom se veskrze veškeré přístupy do paměti děly in-order (až na Clover Trail, který měl minoritní vylepšení směrem k out-of-order). Silvermont ale dovoluje nyní přeorganizovat požadavky na přístupy do paměti, které přicházejí od CPU a GPU, a tím vylepšit výkon.