Мобильная платформа VIA Nano

Posted in Классификация и назначение ПК, Классификация ПК | Комментариев нет

Успех платформы Atom заставил активизироваться и основного конкурента Intel в бюджетной нише — VIA, одну из немногих компаний, у которой осталось право производить процессоры, совместимые с архитектурой х86 (правда, по устаревшей технологии; даже сегодня 65 нм — предел для VIA). Неудивительно, что конкури­ровать с Intel в нише десктопов компания не смогла — со временем она фактически ушла даже с довольно перспективного рынка Intel-совместимых системных плат, где еще в 2007 году занимала прочные позиции. Однако бум нетбуков и нетто­пов открыл перед VIA новые возможности, которыми она не замедлила восполь­зоваться.

Первая же попытка выйти на рынок нетбуков в 2008 году оказалась весьма успешной. На фоне дефицита процессоров Atom покупатели охотно приобретали нетбуки на базе VIA С7-М, несмотря на то, что по быстродействию и энергоэкономичности он существенно уступал продукции Intel. А в нише ультракомпактных настольных компьютеров VIA и так чувствовала себя хозяйкой задолго до того, как Intel приду­мала термин «неттоп», — вспомним успех платформы Eden (2001—2006 годы).

Работа над новой мобильной платформой Nano, которая могла бы стать основой как мобильных компьютеров, так и неттопов, началась в 2007 году. Первые же изделия на базе новой архитектуры Isaiah появились в мае 2008 года. Основой Nano стал новый микропроцессор, разработанный компанией Centaur Technology.

Процессорная архитектура VIA Isaiah разработана с нуля американским подраз­делением компании Centaur Technology, специализирующимся на дизайне процес­соров. Данная архитектура объединяет все передовые технологические достижения в сфере разработки х86-процессоров: 64-битную суперскалярную спекулятивную микроархитектуру с внеочередным (out-of-order) исполнением инструкций, высо­копроизводительные мультимедийные вычисления и новую архитектуру вирту­альной машины. Первое поколение продуктов на основе Isaiah поконтактно со­вместимо с процессорами семейства VIA С7, что поможет осуществить плавный переход на новые продукты и обеспечить безболезненную модернизацию нынешних систем.

Архитектура VIA Isaiah была разработана с целью предоставить все необходимые возможности и производительность даже самым требовательным вычислительным, развлекательным и коммуникационным приложениям сегодняшнего и завтраш­него дня, в том числе программам для работы с видео высокой четкости, трехмерным играм, пакетам для обработки изображений и оболочкам виртуальных миров. Крайне низкое энергопотребление и малый термопакет делают архитектуру иде­альной для малогабаритных мобильных устройств, таких как мини-ноутбуки и ультрамобильные устройства. Среди ключевых ее аспектов необходимо отметить следующие.

? 64-битная суперскалярная спекулятивная микроархитектура с внеочередным исполнением инструкций. Архитектура VIA Isaiah включает целый набор пе­редовых архитектурных особенностей, в том числе наслоение микро- и макро­операций (Macro-Fusion и Micro-Fusion) со сложной системой предсказания ветвлений, что значительно повышает эффективность и производительность процессора. Кроме того, архитектура предлагает полный неограниченный набор 64-битных инструкций с множеством возможностей для поддержки 64-битных операционных систем и приложений по мере того, как они будут становиться доступными, а также новую структуру виртуальной машины для более безопас­ной и эффективной работы систем в виртуальных средах.

1. Высокая производительность вычислений и обработки мультимедиа. Кроме поддержки тактовой частоты 2 ГГц в первых продуктах и высокоскоростной, энергоэффективной системной шины, работающей на частотах от 800 до 1333 МГц, архитектура VIA Isaiah обладает высокоэффективной подсистемой кэширова­ния, состоящей из двух блоков Ll-кэша по 64 Кбайт и 1 Мбайт эксклюзивного Ь2-кэша со степенью ассоциативности 16 для более эффективной оптимизации подсистемы памяти.

Для повышения скорости работы в мультимедийных приложениях архитекту­ра VIA Isaiah обладает самым быстрым среди х86-процессоров блоком вычис­лений с плавающей запятой (Floating Point Unit, FPU). Он применяет новые алгоритмы для минимизации задержек и позволяет выполнять четыре операции сложения и четыре операции умножения над числами с плавающей запятой за один такт. Кроме того, для дальнейшего увеличения производительности в муль­тимедийных приложениях архитектура поддерживает новые SSE-инструкции и канал данных шириной 128 бит.

2. Сложные технологии управления питанием и тепловыделением. Чтобы свести к минимуму потребление энергии и уменьшить количество выделяемого тепла, архитектура VIA Isaiah использует методику контуров с малым энергопотреб­лением и в дополнение к агрессивным методам управления энергопотреблени­ем предлагает поддержку нового состояния питания С6, в котором отключено питание кэшей.

Расширенная адаптивная технология PowerSaver обеспечивает дальнейшее снижение энергопотребления и улучшает управление тепловыделением. Для это­го, например, применяется технология TwinTurbo с двумя системами ФАПЧ (фазовой автоподстройки частоты), которые работают подобно автоматической трансмиссии, обеспечивая плавные переходы между рабочими состояниями в течение одного тактового цикла. Тем самым гарантируется работа без просто­ев и минимизация задержек, а также реализуются новые механизмы управления температурой ядра.

3. Масштабируемый вариант для оптимизации процессоров VIA С7. Архитек­тура Isaiah поконтактно совместима с нынешними процессорами семейства VIA С7, что дает возможность OEM-производителям и конструкторам систем­ных плат осуществить плавный переход на новую архитектуру и обеспечить удовлетворение потребностей большего круга сегментов рынка всего одной платой или системой одного дизайна.

4. Возможности аппаратного обеспечения безопасности с VIA PadLock. Для улуч­шения конфиденциальности, целостности и аутентичности электронных данных архитектура VIA Isaiah оснащена передовыми для индустрии аппаратными возможностями ускорения криптографических функций, реализуемыми на уровне ядра процессора. Возможности, входящие в систему обеспечения безопас­ности PadLock, включают лучший в мире генератор случайных чисел, модуль криптования по методу AES, хэш-блоки по схемам SHA-1 и SHA-256 для улуч­шения целостности данных, а также новый специализированный режим за­щищенного исполнения, позволяющий работать в безопасном разделе памя­ти, размещенном прямо на чипе, и передавать инструкции в зашифрованном виде.

Процессоры Nano первого поколения (табл. 9.16) работали на частоте от 1 до 1,8 ГГц (то есть верхние модели линейки по частоте были быстрее, чем Atom), были осна­щены 128 Кбайт кэша L1 и 1 Мбайт кэша L2. В них была реализована поддержка мультимедиаинструкций ММХ, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 и даже такой новинки, как технология виртуализации.

В паре с процессором в первых нетбуках на базе этой платформы использовался чипсет VIA VX800, в состав которого входил интегрированный графический про­цессор VIA Chrome9, поддерживающий DirectX 9.0. Остальные характеристики нетбуков на основе Nano типичны для первого поколения: встроенные адаптеры 802.1 lb/g и Bluetooth 2.0 + EDR, Ethernet 10/100 Мбит/с, веб-камера с разреше­нием 1,3 Мп, картовод «З-в-1» и три порта USB.

Однако тепловыделение процессора превышало 25 Вт, что сводило на нет боль­шинство его преимуществ (вспомним, что номинальный показатель TDP у Intel Atom не превышает 2,5-4 Вт). Однако проблема энергопотребления была актуаль­на лишь для нетбуков, а вот в неттопах преимущество Nano налицо — процессор без труда обходил конкурирующие платформы как Intel, так и AMD, уступая Atom лишь в многопоточных приложениях.

В начале 2010 года VIA представила обновленный вариант своей платформы — Nano 3000 (табл. 9.17), на которую, видимо, и стоит ориентироваться сегодня. Ее особенностями стала возможность воспроизведения видеозаписей высокой четкости в формате 1080р, значительно сниженное энергопотребление и поддерж­ка набора команд для отработки мультимедийных данных SSE4. Кроме того, в новые процессоры интегрированы средства защиты информации (VIA PadLock Security Engine).

По быстродействию процессоры Nano 3000 превосходят своих предшественников из серии Nano 2000 на величину до 20 %. При этом примерно на 20 % удалось уменьшить энергопотребление (от 4 до 20 Вт у самых производительных моделей), но, к сожалению, это по-прежнему выше показателей Atom. Стало быть, серьезно увеличить время работы нетбуков на VIA Nano не удалось, оно по-прежнему будет составлять от 2 до 4 ч.