Intel新凌动处理器Moorestown性能解析

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  【IT 168资讯】2010年5月5日下午,英特尔发布了新一代英特尔® 凌动™ 处理器(研发代号Moorestown),会议上英特尔凌动片上系统开发部,首席架构师 Rajesh Patel给大家做了关于Moorestown的性能解析,让大家一起见证全新英特尔®凌动™处理器带来的智能“芯”体验。


Intel新凌动处理器Moorestown

功耗方面的突破

        第一方面,我们基于全新的架构,性能方面有提高,具体应用的时候,你需要更少的系统工作时间可以完成相关的应用;第二方面,工艺这边基于英特尔领先的半导体工艺,保持功耗的可控度;第三方面,架构方面我们有很大的改变来支持功耗的降低。首先我们在整个SoC这边会有两个新的低功耗状态,在芯片上实现一个叫S0i1,还有一个是S0i3,我们会在后面做一些详细的介绍,关于SoC的两个状态。

  另外,除了硬件这边,我们在操作系统这边,整个操作系统的电源管理机制会针对这个平台做很大的调整以及优化;另外,低功耗方面,我们考虑到手持设备的外围器件都是低功耗对I/O这边有需求,所以整个平台对手持设备的I/O支持是比较完善的;同时,它沿用英特尔在节能方面的技术。另外,刚才介绍到Moorestown芯片里面,我们集成了大量硬件的加速器,针对Radio的,针对音频的,针对视频的,这样的话可以减轻CPU在执行相关任务时候的负担,同时,也实现平台功耗的降低;还有,我们采用了独立的电源管理芯片,一方面是能提供更高效的电源管理,同时为整个功耗平台的降低起到很大的作用。

从技术上来说

        首先我们工艺上面有一个技术的保证,我们用了45纳米低功耗SoC的工艺,跟上一代平台同样也是基于高金属和45纳米工艺来比的话,Moorestown的基础设计采用了多晶体管的方式,可以根据你这个具体单元是需要强调性能还是强调效率来决定需要不同晶体管的设计;同时,通过这样一个设计可以在整个漏电方面跟前一个平台相比,漏电会降低超过2倍,这是Moorestown平台功耗降低的一个基础。

两个新的SoC低功耗状态

        在以往的CPU当中是不存在的。在Moorestown硬件这边,我们有两个新定义的状态,一个是S0i1,一个是S0i3,当整个系统硬件进入低功耗的状态,在这个状态下,整个芯片的功耗是非常低的,在S0i1这边,整个功耗是8个毫瓦;整个芯片从运行状态进入低功耗状态所需要的切换时间非常短,在具体应用当中,上层的应用和操作系统这边还没有意识到整个系统已经进入到低功耗睡眠状态,用户这边看到的整个界面也在跑,但是你的芯片可以进入低功耗状况;一旦用户操作的时候,马上又回到运行的状态,要求整个状态的切换是非常快速的,不能造成太大的延迟。这方面我们实现了一个是低功耗,一个是进入、退出的时候所需要的时间非常短。大家看S0i3,在某一个具体的系统是怎么样的。进入低功耗状态,操作系统这边还是维持原有的界面,用户这边还没有意识到整个芯片进入非常低的功耗状态。大家可以看到S0I3,当整个芯片进入低功耗状态的时候,只需要100微瓦特,使用者是没有感觉的,配合相关的操作系统可以实现非常好的电源功耗的控制。

  整个的芯片,SoC不同的状态,在全开状态,在S0i1状态、S0i3状态下热能的一个图。大家看,全开状态的话,大家可以看见,各个部件都在工作,不同的子单元会有不同的功耗以及散热的情况;在S0i1状态,实际上大部分的功能都已经关闭了,只有一些少数的逻辑控制单元还继续使用,保持能够顺利的进入和退出;S0i3状态时,基本上所有的东西都已经关闭了。具体的应用场景,比如说S0i1一般可以用于网页浏览,因为大家打开一个网页,暂时不需要跟设备做交互,你需要消化网页当中的内容;仅仅在你浏览网页内容短短的时间内,操作系统本身继续维持原先运行的状态,但是硬件进入S0i1这么一个低功耗的状态;当你一旦翻一页,需要去某一个地方,它马上从S0i1这个状态退回到全开状态,这个频繁的切换需要S0i1这么一个快速的切换来保证的。S0i3往往是应用在待机状态的,这个时候手机放在口袋里不去碰它,整个芯片是进入S0i3这么一个功耗;但是一旦有电话进来,它马上反应过来,进入全开状态。这两个从芯片级状态,结合操作系统来看的话,能够提供最好的手段,实现最好的电源管理和功耗的控制。


英特尔凌动片上系统开发部,首席架构师 Rajesh Patel

关于性能方面

  大家刚才都看到Moorestown这边具体的CPU以及图形方面的性能非常卓越。在这一块除了Moorestown支持HT,超线程的功能,同时也支持多任务,刚才大家可以看到Moorestown它处理两路或者是多路的任务;另外,它支持硬件的加速,支持整个图形可以达到800亿三角形渲染最高的状态;还支持突发性的技术,在具体的应用场景这边,在原有性能的基础上能够发挥最大的优势。

关于突发技术的模式

        总的来说,这方面技术实现的功能按照应用的需求来调整性能,而且是动态的。它所利用的是整个芯片(热射级)参数的空间,保证整个热射级部首影响的情况下,支持整个CPU的主屏从一个点跳跃到另外一个点,如果上层应用有需求的话;同时,在一定的范围内,保证整个芯片的结点温度和表面温度都在可控的范围之内。当上层应用不需要这么高性能的话,它一样可以回到常规的运行模式,甚至也是可以切换到空闲的状态。

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