英特尔的Silvermont透露:经过五年的贪睡,英特尔终于准备好压垮ARM了。

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今天,英特尔发布了其下一代Atom CPU内核。这种22纳米CPU被称为Silvermont,它将为Merrifield(智能手机)和Bay Trail(平板电脑)SoC提供动力。它的前身Saltwell(Medfield&Clover Trail)是第一个在移动平台上获得一席之地的英特尔芯片,而Silvermont是Intel发行的首款产品,该产品应获得ARM设计制造的性能和每瓦性能的桂冠。高通,英伟达,苹果和三星。随着个人电脑市场的萎缩,以及投资者纷纷采用成熟的移动设计吸引竞争对手,Silvermont对英特尔来说是一笔非常非常大的交易。但是,快速的移动x86 CPU是否足以拯救陷入困境的Windows平板电脑市场,还是其他地方性问题在起作用?



Silvermont是五年来英特尔的第一个新的Atom微体系结构,并且经过重新设计以提供出色的性能,同时消耗的功率也比基于ARM的同类产品少。最重要的变化之一是向22nm FinFET的转变,这在功耗方面确实为任何竞争性工艺技术扫平了大门。结合向3D晶体管的转移,Silvermont的架构和设计实际上是与该过程共同优化的。能够为特定CPU内核设计特定工艺的能力是英特尔在诸如Qualcomm和Nvidia之类的公司中拥有如此优势的主要原因之一,后者必须使用台积电的全尺寸的28nm工艺。



除了新工艺之外,Silvermont还具有许多新功能,这些新功能应该可以提高Saltwell内核的电源效率和性能。有乱序执行(OoOE),它允许在要处理数据后立即执行指令,而不是按照软件程序列出的确切顺序执行。分支处理效率更高,分支预测器更准确,并且从管道崩溃/冲突中恢复得更快。在附加说明方面,Silvermont从Westmere(Nehalem的缩影)中借鉴了很多功能。有AES-NI(硬件级加密/解密),安全密钥(生成随机数)以及SSE4.1和4.2。



Saltwell与Silvermont管道的变化

Saltwell与Silvermont管道的变化。从10个周期的错误预测更改为13个周期的错误预测非常好。

最大的性能提升之一可能来自FPU延迟和吞吐量的大幅改善:Silvermont在一半的时间内执行了许多指令,而吞吐量却几乎翻了一番。如果您曾为以前的Atom内核的x87 FPU性能感到遗憾,请为之振奋:Silvermont的FPU性能应该相当出色。



完善架构变更后,还提供了一些高带宽/低延迟的缓存和乱序的内存事务。为了完整了解新的微体系结构,您可以尝试解释以下核心框图。简而言之,Silvermont在每个时钟周期(IPC)上完成的工作更多,并且它使用更少的功率来执行每个时钟周期。尽管没有人实际拥有任何Silvermont硬件来进行独立基准测试,但英特尔声称与目前的Saltwell(Medfield / Clover Trail)Atom芯片相比,其性能提高了约3倍,功耗降低了约5倍。



西尔弗蒙特

Silvermont的核心框图

Silvermont核心框图,带注释



从微观到宏观,Silvermont终于为Atom带来了真正的多核支持。就像AMD的Bulldozer一样,Silvermont包含两个内核的模块,它们共享紧密耦合的高达1MB的二级缓存。 Atom SoC最多可以包含四个模块,总共八个Silvermont内核。有每个核心的频率和电源管理-但没有超线程。在性能方面,突发模式(Atom的Turbo Boost版本)得到了增强:而Atom过去仅将P状态(SpeedStep)基于核心温度,而Silvermont通过分析热,电和功率传输约束来管理突发频率。 。 Silvermont还可以在CPU内核和GPU之间动态共享/分配电源,这对于混合工作负载而言显然很方便。

所有这些工作的最终结果最好用几乎不可思议的图表来概括:



英特尔

英特尔的Silvermont核心,与某些双核和四核ARM竞争对手相比。



您看不到每张幻灯片底部的小字样,警告我们英特尔可能使用了“仅针对英特尔微处理器的性能进行了优化的”基准测试。不过,撇开警告和装满骰子的地方,Silvermont看来在功耗部门中将非常节俭。当英特尔真正开始发售我们可以独立进行基准测试的开发套件时,这将非常令人兴奋。