На протяжение более чем года компания усиливала натиск на мобильном рынке, сначала в сегменте Android-аппаратов, а затем в сегменте планшетов на Android и Windows.
Все чипы, с которыми компания была представлена в этих сферах деятельности, выпускались под брендом Atom, прошедшим длинный путь с момента появления в составе нетбуков несколько лет назад. Процессоры Clover Trail и Clover Trail+ доказали, что могут быть на равных с моделями на архитектуре ARM от таких производителей, как Qualcomm и Nvidia в плане энергопотребления, пусть даже в плане производительности они отставали.
Теперь Intel готова сделать следующий шаг. Про процессоры Atom на архитектуре Bay Trail для планшетов было известно уже давно, и на IDF были продемонстрированы конкретные модели и анонсированы устройства с ними в составе, которые начнут продаваться до конца года.
Atom Z3000 Bay Trail
Архитектура Bay Trail: уже не только Atom
Большая часть моделей на Bay Trail для рынка потребительских устройств имеет единую основу в виде центрального процессора на новой архитектуре Silvermont и графическую часть, архитектурно сходную, но менее производительную, чем Intel HD 4000 из настольных процессоров Intel Ivy Bridge. Эти ключевые компоненты соединены с модулями ввода/вывода и мультимедийного кодирования и декодирования, почему всё это вместе и называется «системой на чипе» (SoC). Производятся они по 22 нм технологическому процессу с использованием трёхмерных транзисторов, как и чипы Ivy Bridge и Haswell.
Bay Trail делает для Intel две важные вещи: они могут работать одновременно с операционными системами Windows и Android, тогда как Clover Trail и Clover Trail+ поддерживали соответственно Windows и Android по отдельности. А ещё новые процессоры поднимают уровень производительности настолько, что стало возможным использовать новую архитектуру в процессорах Celeron и Pentium. В последние годы чипы под этими логотипами всегда были основаны на флагманских архитектурах Intel, появляясь месяцы спустя после выпуска моделей Core i. Процессоры Pentium на архитектуре Haswell будут выпускаться и дальше, но компания заметно уверена в возможностях и производительности новой мобильной архитектуры.
Intel собирается предотвратить смешивание высокопроизводительных моделей Bay Trail и чипов начального уровня на архитектуре Haswell, чтобы не повредить продажам тех и других. Использование одного бренда в процессорах на разных архитектурах может внести некоторую сумятицу в распознавание спецификаций и возможностей чипов, но с точки зрения пользователей всё, что нужно знать – Atom является процессором для небольших систем с приличной продолжительностью автономной работы, Celeron и Pentium для базовых компьютерных задач, а Core для максимальной производительности.
По задумке Intel, процессоры на Bay Trail и Haswell будут использоваться в продуктах одного и того же типа – планшетах, гибридах, сенсорных и несенсорных ноутбуках, а главным разделителем будет цена. Судя по слайдам, пограничной чертой станет стоимость около $600, выше которой будут продаваться устройства на процессорах Haswell, а ниже на Bay Trail.
Архитектура Silvermont является первым крупным изменением структуры процессоров Atom с момента их появления в 2008 году. Главные изменения в плане производительности произошли за счёт появления возможности внеочередного выполнения команд, что позволяет процессору выполнять различные команды по мере высвобождения ресурсов. До настоящего времени процессоры Atom не обладали такой возможностью, выполняя команды в порядке их поступления. При выполнении команд по порядку ресурсы процессора в определённых циклах могут простаивать, хотя Intel пыталась смягчить этот недостаток технологиями вроде HyperThreading.
Первые процессоры Bay Trail для планшетов будут 2- и 4-ядерными, с частотами до 1,8 и 2,4 ГГц. Это частоты, которые достигаются процессорами в режиме Turbo Boost, с номинальными значениями частот более низкими; например, у модели Z3770 частоты составляют 1,46 и 2,5 ГГц.
Intel периодически обозначает свои продукты несколько запутанно, и в данном случае это проявляется в полной мере. Различные чипы работают с разным количеством и типами памяти на разных скоростях, соответственно, и пропускная способность памяти различается. Самые производительные SoC Z2770 и Z3740 поддерживают до 4 Гб энергоэффективной памяти LPDDR3 в двухканальном режиме. Они, скорее всего, и будут использоваться в планшетах по максимуму, а пропускная способность памяти поможет поддерживать дисплеи с разрешениями 2560 х 1600. Чипы начальной категории будут работать с разрешениями 1920 х 1200 и 1280 х 800 пикселей.
Центральные вычислительные ядра на архитектуре Silvermont являются 64-разрядными, но в первых устройствах с ними программное обеспечение останется 32-разрядным. В моделях Bay Trail начального уровня будет доступно лишь 2 Гб памяти, и на 32-битной операционной системе Android это не будет проблемой, но вот планшетам, ноутбукам и настольным ПК на Windows с 4 Гб памяти 64-разрядности может недоставать. Даты появления программной поддержки 64-разрядных команд в Android пока нет.
Что касается графической стороны, встроенные в Bay Trail GPU используют те же исполнительные блоки, что и Intel HD 4000 из моделей Ivy Bridge, что даёт им поддержку большей части тех же интерфейсов прикладного программирования и возможностей – DirectX 11, OpenGL 4.0 и OpenGL ES 3.0 на мобильных устройствах при наличии поддержки драйверами, OpenCL 1.2, вывода изображения на два экрана с разрешениями до 2560 х 1440 или с Full HD через разъём HDMI и Intel Wireless Display.
Несмотря на архитектурные сходства, уровня производительности HD 4000 ждать не стоит. Вместо шестнадцати исполнительных блоков здесь используется только четыре, работают GPU на частоте 667 МГц вместо 850, 1050 или 1115 МГц в HD 4000. Таким образом, ожидается лишь четверть графической производительности ультрабуков, в которых используется графика HD 4000.
Помимо перехода на 22-нанометровый технологический процесс, разработчики применили ещё несколько трюков, используемых в процессорах Haswell, для снижения энергопотребления без негативного влияния на производительность. Это технология Turbo Boost, которая увеличивает частоту ядер CPU и GPU. Идея основана на том, что большинство компьютерных задач требуют лишь кратковременных периодов активности, а большую часть времени ресурсы простаивают. Именно на такие периоды активности направлена эта технология, дающая возможность быстрее переключаться между режимами. Различные блоки процессора взаимодействуют между собой, пытаясь обеспечить баланс между нагрузкой центрального и графического чипов.
Другой рекламируемой технологией является Power Gating, полностью отключающая неиспользуемые блоки чипа. Ничего нового для процессорной отрасли в этом нет, но карта распределения температур от Intel показывает эффективность этой технологии.
Представители портала AnandTech смогли на конференции IDF протестировать Bay Trail на Windows и получили весьма неплохие результаты: производительность 4-ядерной модели была сопоставима с 4-ядерными процессорами AMD на архитектуре Jaguar при меньшем энергопотреблении. Графический чип также работал несколько лучше, чем можно было ожидать с учётом его «урезанности»: в бенчмарках и несложных играх он показал от четверти до трети производительности HD 4000, чего для новых игр недостаточно, но для приложений с трёхмерной графикой вполне хватит. По сравнению с чипами Atom на архитектуре Clover Trail прогресс очевиден.
На планшетах под управлением Android тесты показали преимущество Bay Trail над чипами Qualcomm Snapdragon, Samsung и Nvidia в плане центрального процессора, но GPU уже не так впечатляют, работая на уровне между процессорами Apple A6X из iPad 4 и Exynos 5 Dual из Nexus 10. На основании этого делается вывод о графическом отставании Intel от конкурентов из лагеря ARM примерно на год. Также возникли некоторые проблемы с «гладкостью» работы приложений и пользовательского интерфейса на Android, хотя разработчики говорят о том, что до релиза продуктов будет проведена соответствующая оптимизация.
Кратко перечислим продукты на Bay Trail, которые уже анонсированы. Это 8-дюймовый планшет Dell Venue, 10,1-дюймовый Asus Transformer Book T100 с отключаемой клавиатурой и 8-дюймовый Toshiba Encore. Это всё устройства на Windows, и в этом скрывается главная проблема для Intel.
Asus Transformer Book T100
По описанию Bay Trail способны на равных конкурировать с процессорами ARM от среднего до верхнего уровня. Но уровень энергопотребления и производительность – это ещё не всё. В ноутбуках и настольных ПК доминирование процессоров на архитектуре х86 связанно с распространённостью ОС Windows. Такие компьютеры доминировали на рынке, на них были установлены системы Windows, а они работали с процессорами от Intel и AMD – привычная картина.
Сейчас времена изменились. Рынок персональных компьютеров идёт на спад, а планшеты и смартфоны неудержимо растут, а вместе с ними растёт доля ARM-процессоров, которые здесь доминируют так же, как х86 на ПК. Поэтому Intel с чипами Bay Trail пытается проникнуть на вражескую территорию, и даётся это с большими усилиями. Поэтому борьба предстоит тяжёлая, несмотря на то, какие достоинства будут иметь продукты Intel. Остаётся наблюдать, как воспримут Bay Trail разработчики устройств.
Комментарии (0)