英特尔全新Atom微架构解读 intel atom是什么处理器 _知识分享

?英特尔Atom是面向嵌入式、超低功耗、超轻薄以及网络等设备的处理器产品。自从2011年发布以来，Atom就以超低功耗和独特的功能特性得到了市场的青睐，并已经发展成为继酷睿处理器产品后英特尔旗下又一大处理器家族。相比酷睿处理器架构不断更新和发展的状况，Atom系列产品由于面向的市场对性能没有那么敏感，因此架构进步不算太块。随着英特尔的工艺发展至10nm时代，Atom处理器家族终于迎来了全新的架构和产品代号，那就是Lakefield产品和对应的Tremont架构。今天本文就和大家一起来了解一下这两款全新设计的产品。
英特尔在近期的新闻发布会中更新了旗下Atom处理器的架构路线图。在现有的Goldmont Plus之后，分别是Tremont、Gracemont和Future Mont三代产品。其中代号为Tremont的全新超低功耗处理器架构将在2019年正式发布，采用10nm工艺制造。不仅如此，这款架构还将搭配英特尔称作“Foveros”的3D堆叠封装技术，和Core架构的核心一起形成大小核搭配的Lakefiled处理器。近期，英特尔又公布了更多有关Tremont架构的信息。
Atom处理器发展回顾英特尔的Atom处理器和相关产品面向诸多市场，包括嵌入式平台、网络设备、智能手机、平板电脑、NAS、控制中心甚至部分定制工业产品等。从2011年开始，Atom相关产品先后使用了Saltwell、Silvermont、Airmont、Goldmont、Goldmont Plus五代架构，前两代采用的工艺是32nm和22nm，后面三代都采用14nm，主要原因是英特尔10nm工艺的严重延期。
在发展过程中，Atom处理器在所有的产品领域其实存在着一定程度的重叠。一般来说，同一个系列会采用相同的内核，并且由于Atom全部采用的SoC设计方案，因此在不同的市场中规格相同的产品有可能会以不同的型号出现。另外，面向手机的Atom处理器在2016年后就不再推出了，面向平板电脑的产品也不再更新。未来在Tremont架构对应的Lakefiled产品发布后，Atom将可能重新回到平板电脑、上网本等产品中。
另外值得注意的变化是，随着英特尔将酷睿微架构的核心功耗范围从每核心1.5W扩展到每核心20W，Atom在将再更多的市场中展示自己的能力。Atom的面积相比Core等大核心而言小很多，并且功耗也低很多，其可量化的性能函数低于Core架构，因此能够在更低性能需求的场合下带来更好的性能和功耗表现。借助新的Tremont架构，英特尔可以结合Atom和Core的特点，实现更宽广的性能、功耗输出。

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30%性能提升——Tremont的设计目标对于CPU的设计而言，早期的重点话题都是处理器的性能，对功耗的关注反而很少。发展至今天，设备的续航时间和功耗效率等有关功耗的话题已经成为了诸如电池供电设备中最常被提到的话题。性能和电源是处理器的一体两面，在设计中需要很好地平衡二者的关系。目前一些处理器公司严格控制功耗和性能的比值，他们只允许功率和性能以相同的百分比增强，或者性能/功率的比最多是2∶1 。
在英特尔的有关资料中，有趣的是，他们明确表示Tremont是在考虑性能的基础上构建的，其目的是比上一代处理器架构大幅度提高原始时钟下处理器的吞吐能力。根据英特尔自己的指标也就是SPEC来看，英特尔宣称Tremont的性能相比Goldmont Plus平均提高了30% 。

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▲英特尔展示的采用Tremont架构的处理器
值得注意的是，这样的数据来自于较为早期的Tremont设计方案，应该代表最小的性能提升幅度。英特尔给出的性能提升示意图显示，三个SPEC项目得到了65%以上的性能提升，有关这三个项目，英特尔没有给出详细信息，也没有告知有关编译代码的相关内容，据估计有可能是libquantum、lbm等相关测试。

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▲英特尔给出的Tremont初步性能测试情况
不过，英特尔宣称这项测试中Tremont和Goldmont Plus上使用了相同的编译文件。有关最终数据的呈现方式，英特尔没有说明他们是否进行过数据处理，比如是否根据处理器的频率调整了性能，或者给出的是每频率性能等。因此这份数据的参考意义有限，仅能从表面上进行分析。
当然，即使大量的数据和内容没有给出，但是仅仅从处理器代际更迭的角度来看，30%的性能提升都是相当夸张的。但是就这么认为Tremont是成功的还为时尚早。因为除了微架构的进步和10nm制程外，还有一些其他因素影响到整个处理器的设计，比如功耗表现更为宽泛、芯片面积更大等等。为此，英特尔没有给出详细的功耗设计区间和其他信息，只是公布了Lakefiled处理器，它拥有1个Core大核心、4个Tremont小核心，并且将其和传统Atom 7W处理器进行了比较。