Коллектив Авторов: Цифровой журнал «Компьютерра» № 136

Просто ещё один процессор Intel вряд ли смог бы убедить производителей телефонов или операторов связи: для них это был бы всё тот же прожорливый Atom. Другое дело, если бы можно было показать потенциальным заказчикам не чип, а действующий образец смартфона, на котором любой желающий мог бы запустить любые тесты. Поэтому Белл поставил перед собой задачу разработать не просто процессор, способный на равных конкурировать с ARM, но целый аппарат, работающий на таком чипе. Оттелини, в свою очередь, предоставил ему право нанимать любых специалистов и практически неограниченные ресурсы.

Подразделение Белла действовало как типичный стартап, нашедшийщедрого инвестора. Было снято отдельное здание, нанята команда специалистов из числа знакомых Беллу по работе в Apple и Palm, а также из фирмы Qualcomm, которая занимается лицензированием и разработкой ARM-процессоров. Наконец, в августе 2010 года Intel приобрела подразделение беспроводных коммуникаций немецкой фирмы Infineon Technologies, которое специализируется на чипах связи, сконструированных на основе ARM. Предстояла серьёзная работа: нужно было спроектировать аппаратную основу, написать программное обеспечение, добиться их максимальной совместимости, провести тестирование и пройти сертификацию.

Работая практически круглосуточно и без выходных, подразделение Белла добилось выдающихся результатов. Уже через год была готова эталонная конструкция смартфона на основе одноядерного чипа Atom Medfield, которую с незначительными изменениями можно было продавать потребителям. В январе 2012 года Отеллини продемонстрировал её на CES и объявил, что первым партнёром Intel по выпуску этого аппарата будет Lenovo: смартфон будет продаваться в Китае под названием K800. Аппарат без проблем справлялся с подавляющим большинством приложений для операционной системой Android и был оснащён фотокамерой, способной делать до 15 снимков в секунду.

Новая «телефонная» платформа Atom, получившая кодовое название Medfield, представляет собой однокристальную «систему-на-чипе», выполненную по 32-нм технологии. Напомним, что предыдущее поколение ультрамобильных Atom Moorestown состояло из двух микросхем: собственно процессора Lincroft и системного концентратора Langfell. Площадь чипа — 386 мм 2.

В состав Medfield входят вычислительное ядро Saltwell с тактовой частотой до 2,0 ГГц и технологией параллельных вычислений Hyper-Threading, видеокодек с поддержкой кодирования и декодирования видео до 1080p/30, графическое ядро 2D/3D PowerVR SGX540, программируемый сигнальный процессор обработки видео, двухканальный контроллер оперативной памяти LPDDR2, гигабайт встроенной памяти LPDDR2, а также различные контроллеры ввода/вывода. В наличии встроенный 3G-модем HDPS+ IFX 6260 и выход HDMI, поддерживается работа с основной камерой с разрешением до 24 мегапикселей (15 кадров в секунду, 1080p) и дополнительной камерой до 2 мегапикселей.

Вычислительное ядро Saltwell, положенное в основу Medfield, разработано на базе стандартной микроархитектуры Atom с шестнадцатиступенчатым конвейером и последовательным исполнением инструкций — до двух за такт. Главные изменения, сделанные конструкторами, касаются повышения энергоэффективностию Устранены также некоторые узкие места для увеличения производительности (например, удвоена пропускная способность шины памяти).

В Medfield реализована фирменная технология Intel Burst Perfomance, динамически изменяющая тактовую частоту чипа в зависимости от нагрузки в заданных рамках энергопотребления. В режиме простоя C6 используется технология Intel Smart Idle: ядро и кэш-память второго уровня полностью обесточиваются, а данные о состоянии ядра и сведения из кэша выгружаются в статическую память с автономным питанием. В результате потребление энергии в этом режиме приближается к нулю.

Intel Burst Perfomance предусматривает ещё три режима работы: с низкой тактовой частотой (low frequency mode, LFM), с высокой (high frequency mode, HFM) частотой и с максимальной частотой. Чип способен автоматически изменять рабочую частоту в диапазоне от 100 до 2000 МГц с шагом в 100 МГц, при этом пиковая частота, как и в процессорах с технологией Turbo Boost, может поддерживаться лишь некоторое время. Базовая частота при работе под нагрузкой — 1300 МГц. Очевидно, именно она обеспечивает оптимальный баланс между производительностью и энергопотреблением.