Intel kündigt Atom-Prozessor an

Silverthorne soll als Atom auf den Markt kommen. Intel bringt seinen neuen stromsparenden Prozessor mit Codenamen "Silverthorne" für so genannte Mobile Internet Devices (MID) unter dem Namen "Atom" auf den Markt. Der Chip wurde von Grund auf für Jackentaschengeräte wie UMPCs, Smartphones und Media-Player entwickelt und soll im Leerlauf auch unter 1 Watt verbrauchen. Mit "Centrino Atom" gibt es zudem eine passende MID-Plattform rund um die neuen Atom-Prozessoren.

3. März 2008 um 09:10 Uhr / Jens Ihlenfeld

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Intels Atom-Prozessor alias Silverthorne basiert auf einer neuen Chip-Architektur, die speziell für kleine Geräte entwickelt wurde. Atom ist nicht wie alle aktuellen x86-Designs von Intel eine Out-of-Order-CPU. Vielmehr werden alle Befehle in der Reihenfolge des Programmcodes nach dem Dekodieren abgearbeitet. Je Takt kann Silverthorne zwei Befehle ausführen und zusätzlich zwei Threads parallel bearbeiten.

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Intel nennt diese Parallelität nun auch wieder "Hyper-Threading", wie schon beim Pentium 4. Das Verfahren wurde aber verfeinert und auf Stromsparen optimiert. So werden mehrere Funktionseinheiten von vornherein als Mehrzweckschaltungen verwendet, wodurch sich zusätzliche Logik einsparen lässt. Als Beispiel nennt Intel das Multiplizieren und Teilen von Integer-Zahlen, was bei Silverthorne auch die SIMD-Einheiten und die FPU übernehmen können. Das Blockdiagramm von Silverthorne zeigt auch, dass die Aufteilung in Threads eigene Registersätze, Queues und Prefetches mitbringt. Die Aufteilung ist damit viel feiner als noch beim Pentium 4.

Nur 9 Prozent der "Functional Unit Blocks" (FUBs), oder Funktionseinheiten, sind laut Intels ISSCC-Papieren für einen einzelnen Zweck gedacht, der Rest sind Mehrzweck-Rechenwerke. Insgesamt besteht Silverthorne logisch gesehen aus 205 FUBs, die Intel entsprechend der Häufigkeit ihrer Aufrufe hintereinander platziert hat. Dadurch können sich andere Einheiten schnell abschalten und somit Strom sparen, weil bei In-Order-Verarbeitung früh feststeht, dass sie nicht unmittelbar wieder gebraucht werden.

Offenbar will Intel die Anpassungen von bestehenden Programmen, insbesondere den Betriebssystemen, möglichst gering halten. Dass die Atom-Prozessoren bei gleichem Takt dieselbe Leistung wie etwa ein Core 2 erbringen, scheint durch die In-Order-Architektur recht unwahrscheinlich. Daher sind für einen Handheld-Prozessor riesige L1-Caches von 32 KByte für Befehle und 24 KByte für Daten sowie ein 8fach assoziativer L2-Cache von 512 KByte vorgesehen.

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Auf eine breite Softwarebasis lässt auch der Funktionsumfang hoffen: SSE3 wird ebenso unterstützt wie Virtualisierung (VT) und 64-Bit-Funktionen nach "Intel64", dem zu AMD64 kompatiblen Registersatz. Den Speichercontroller hat Intel bei Atom noch nicht integriert, ein zugehöriger Chipsatz, der Teil der Plattform Centrino Atom ist, kann über einen FSB mit effektiv 533 MHz angebunden werden.

All das will Intel mit einer Leistungsaufnahme von 0,6 bis 2,5 Watt erreichen und den Chip zunächst mit Taktfrequenzen von bis zu 1,8 GHz auf den Markt bringen. Zuvor war noch von Taktfrequenzen von 2 GHz und mehr die Rede.

Gefertigt wird der neue Mobil-Prozessor Atom in 45 Nanometern Strukturbreite, sein Die aus 47 Millionen Transistoren ist nur 25 Quadratmillimeter groß, fast ein Drittel davon besteht aus Caches. Zum Vergleich: Das Dual-Core-Die eines Penryn ist 214 Quadratmillimeter groß, beherbergt aber auch 6 MByte L2-Cache. 14 x 13 Millimeter misst das Chip-Gehäuse (Package) eines Atom.

Bereits im März 2007 hat Intel das "First Silicon" des Silverthorne hergestellt. Bedingt durch die langen Entwicklungszyklen sollen erste Geräte mit dem neuen Chip frühestens Mitte 2008 auf den Markt kommen, gedacht ist nicht mehr nur an UMPCs und "Mobile Internet Devices" (MIDs), sondern auch an Smartphones und portable Media-Player. Erste Geräte dürften aber schon auf der CeBIT zu sehen sein.