Intel Atom

Intel Atom
Intel-Atom-Logo
Produktion:	seit 2008
Produzent:	Intel
Prozessortakt:	800 MHz bis 2,0 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 Pine Trail

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 zum Einsatz. Sie verwenden einen x86-Befehlssatz, der ab der zweiten Generation um einen x64-Befehlssatz ergänzt wurde.

Produktgenerationen

Silverthorne

Die erste Generation des Intel Atom wird unter dem Namen Atom Z500-Serie vermarktet, intern heißt dieser Einkernprozessor Silverthorne. Diese Prozessoren werden in 45 nm gefertigt und haben einen 512 KiB großen L2-Cache. Sie unterstützten Hyper-Threading und 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

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

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

Mit Oak Trail, einer Chip-Kombination aus Atom Z600^[5] alias Lincroft^[6] im Verbund mit einer speziellen Southbridge namens Whitney Point^[7] kommt 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 zur IDF 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

Auf dem IDF 2011 werden Neuheiten zu den ersten 32-nm-Atoms (Cedarview/Cedar Trail) erwartet. Intel geht davon aus, dass bereits in der zweiten Jahreshälfte 2011 erste Netbooks und Tablet PCs mit diesen vermutlich leistungsfähigeren Atom-Versionen erscheinen werden.^[11]

Stromsparmechanismen

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.

Chipsätze

Hauptsächlich aus Kostengründen^[12] wurde für die Nettop-Atoms (Atom 230 und 330) der Intel 945GC-Chipsatz vorgesehen. An der Verwendung dieses Chipsatzes gibt es viel Kritik, da dessen Energiebedarf recht hoch ist, er benötigt erheblich mehr Energie als der Prozessor selbst. Ein typisches Atom-230-System mit diesem Chipsatz nimmt so im Leerlauf etwa 25 W, bei Volllast ca. 35 W an Leistung auf.^[13] 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 seit einiger Zeit als Pendant die ION-Plattform an, in deren 9400-Chipsatz eine entsprechende Geforce-Grafikeinheit inklusive HD-Beschleunigung integriert ist.^[14]

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

Silverthorne (Atom-Z-500-Serie)

Intel Atom CPU Z520 im Vergleich

• 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	8×	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)

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): 0,9–1,1625 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): 0,75–1,1 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)

• 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)^[15]
• 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^[16]
• Im Prozessorkern integrierte Grafik
• Package: 559-Ball-µFCBGA, 22 mm × 22 mm
• Betriebsspannung (VCore): 0,8–1,175 V
• Fertigungstechnik: 45 nm
• Die-Größe: 52–87 mm²

Modell[17]	SPEC-Code	Takt in MHz	L2-Cache in KiB	TDP in 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 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[18]	SLBXF	1500	2× 512	8,5	ja	DDR3	2010-08
Atom N570[19]		1666	2× 512	8,5	ja	DDR3	2011-03

Cedarview (Atom-(N)2000- und (D)2000-Serie)

• Dual-Core
• Fertigungstechnik: 32 nm
• MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Intel 64, XD-Bit, teilweise Hyper-Threading, EIST (nur N2xxx)
• Model D2500 ohne HT
• Jetzt bis 4GB Arbeitsspeicher möglich
• N2800 und D2700 Intel GMA-3650, N2600 und D2500 Intel GMA-3600^[20]

Modell	SPEC-Code	Takt in GHz	L2-Cache in KiB	TDP in Watt	EIST	RAM-Typen	Erschienen
Atom D2500[21]		1,86	2x 512	10	nein	DDR3 800/1066	2011-10
Atom D2700[22]		2,13	2x 512	10	nein	DDR3 800/1066	2011-10
Atom N2600[23]		1,60	2x 512	3,5	ja	DDR3	2011-10
Atom N2800[24]		1,86	2x 512	6,5	ja	DDR3	2011-10

Siehe auch

• Liste von Mikroprozessoren

Einzelnachweise

1. ↑ Pressemitteilung von Intel
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. ↑ http://www.heise.de/newsticker/meldung/IDF-Intel-stellt-Tablet-Atom-offiziell-vor-1225756.html
12. ↑ Interview mit Chris Tobias, c't 22/08, S. 128
13. ↑ Artikel zur Atom-Vorstellung bei heise.de
14. ↑ Test: Zotac IONITX-A (Nvidia ION) – Intels Atom lernt fliegen Computerbase 12. Mai 2009
15. ↑ http://ark.intel.com/Compare.aspx?ids=46467,42503,43517,43098, Abgerufen am 10. März 2010.
16. ↑ http://ark.intel.com/Product.aspx?id=50154
17. ↑ http://ark.intel.com/ProductCollection.aspx?familyID=29035
18. ↑ Dual-Core-Atom für Netbooks verfügbar auf Heise News
19. ↑ Intel bringt Doppelkern-Atom mit 1,66 GHz auf Heise News
20. ↑ Sparsame 32-Nanometer-Atoms D2700, D2500, N2800, N2600; c't 22/11, 10.10.2011, Seite 23
21. ↑ http://ark.intel.com/products/59682/Intel-Atom-Processor-D2500-(1M-Cache-1_86-GHz)
22. ↑ http://ark.intel.com/products/59683/Intel-Atom-Processor-D2700-(1M-Cache-2_13-GHz)
23. ↑ http://www.computerbase.de/news/2011-05/halbierte-preise-fuer-neue-intel-atom/
24. ↑ http://www.computerbase.de/news/2011-05/halbierte-preise-fuer-neue-intel-atom/

Weblinks

• Produktseite zum Intel Atom
• Modellübersicht mit Links auf Datenblätter (englisch)
• Einblicke in Intels Atom-Low-Power-Architektur – Technischer Artikel auf elektronikpraxis.de vom 2. Februar 2009

Liste der Mikroprozessoren von Intel | Intel-Prozessoren | Modellnummern

Non-x86-Prozessoren: 4004 | 4040 | 8008 | 8080 | 8085 | iAPX 432 | i860 | i960 | Itanium | Itanium 2

Bis 4. Generation: 8086 | 8088 | 80186 | 80188 | 80286 | i386 | i486DX | i486DX2 | DX4 | i486GX | i486SL/SL-NM | i486SX | i486SX2

Pentium-Serie:  Desktop: Pentium (MMX) | Pentium II | Pentium III | Pentium 4 | Pentium 4 XE | Pentium D | Pentium XE | Pentium Dual-Core  

Mobil: Mobile Pentium 4 | Pentium M | Pentium Dual-Core   Server: Pentium Pro

Atom-Serie:  Atom  

Celeron-Serie:  Desktop: Celeron (P6) | Celeron (NetBurst) | Celeron D | Celeron (Core) | Celeron Dual-Core   Mobil: Mobile Celeron | Celeron M

Core-Serie:  Core Solo | Core Duo | Core 2 | Intel-Core-i-Serie: Core i3, Core i5, Core i7 (Liste)

Xeon-Serie:  Server: Xeon (P6) | Xeon (NetBurst) | Xeon (Core) | Xeon (Nehalem)