Esta semana, en el Simposio sobre Circuitos VLSI, en Honolulu, Intel revelará la ingeniería detrás de su más reciente Atom sistema-en-un-chip (SOC) de plataforma, que la compañía dio a conocer hace seis semanas en un intento para el teléfono inteligente y los mercados comprimido .
Pankaj Kedia, que dirige Ultra Mobility Group de Intel, dice que el chip es la respuesta de la empresa a un continuo cambio en el mercado de la telefonía. «Los teléfonos inteligentes se están convirtiendo en dispositivos de cómputo que le ocurren a realizar una llamada telefónica», dice. En este punto, los teléfonos inteligentes son una minoría del mercado móvil: En el 2009, según la analista de Forrester Research Pelino Michele, sólo el 17 por ciento de los adultos de los EE.UU. había un teléfono inteligente (incluyendo Android, BlackBerry, iPhone, Palm y Windows Mobile). Dentro de tres a cinco años, dice Kedia, Intel espera de ver que aumentar el número sustancialmente.
Una debilidad de los teléfonos inteligentes de hoy, de acuerdo con Kedia, es que sus procesadores basados en ARM requieren diseñadores para elegir un dispositivo, desarrollar una aplicación para ello, y luego reescribir la solicitud de que otros smartphones. Una aplicación desarrollada para el BlackBerry, simplemente no se ejecutará en un iPhone, aunque ambos tienen procesadores ARM. Con el chip Z600 Atom basados en x86 (con nombre en código «Moorestown»), que ya no será el caso, dice.
«Cuando hablamos con los desarrolladores, sus ojos se iluminan», dice Kedia. «Hoy en el espacio móvil, tienen que elegir un dispositivo y escribir en ella.» Él dice que se mueven de Intel hará el diseño para los teléfonos inteligentes más como el diseño de los PC. «Uno no elige una PC HP-core», dice. «Usted acaba de elegir un PC, escribir una aplicación, pruébelo en una PC, y funciona en cualquier PC en cualquier parte del mundo».
Lo más importante es una aplicación diseñada para la serie Z600 Atom iría no sólo en cualquier teléfono inteligente basada en Atom, pero en cualquier dispositivo basado en Atom. Una sola aplicación puede ser compatible con los teléfonos inteligentes, comprimidos, netbooks, sistemas integrados, y más (siempre, claro está, que el sistema operativo es el mismo).
Pero para hacer este sueño una realidad, Intel tuvo que traer abajo drásticamente chip de potencia, manteniendo los requisitos de rendimiento. Un chip de teléfono móvil debe estar en una dieta estricta cuando se trata de consumo de energía.
A tal fin, la versión del smartphone Atom puede ir a 1,5 gigahercios, pero el núcleo del SOC se sorbos de energía: En un estado de bajo consumo, que consume tan poco como 100 microvatios. En términos de uso, lo que significa un smartphone típico podría últimos 10 días en modo de espera con una sola carga de batería, reproduce hasta 48 horas de música continua, o permitir que 4 a 5 horas de vídeo HD o navegar por la Web, según Intel.
Esta es una mejora significativa respecto a la generación anterior netbook Atom, que combinaba los 45 nanómetros puerta metálica high-k núcleo x86 con un chip de 130-nm-la generación del juego. «Es absorbido la energía como asunto de nadie», dice David Kanter, analista con el Real Tecnologías de la Humanidad en Colton, California, pero el poder y las necesidades de rendimiento de una netbook son muy diferentes de las de un dispositivo de mano.
Para conseguir ese chip de primera generación en un dispositivo móvil, Intel tuvo que reducir su consumo de energía en tanto activa como inactiva modos.
Algunos de los ahorros se derivan de la integración de lo que eran las funciones del chip hambriento de poder 130-nm-la generación del juego de la generación anterior de Atom en el núcleo de 45-nm CPU del átomo. Estas funciones incluyen controladores de memoria y controladores de pantalla con gráficos en 3-D, así como el tratamiento de vídeo, lo que permitirá a los usuarios descargar y visualizar contenido en alta definición 1080p-sin precedentes en un smartphone, y también cargar contenido HD (por ejemplo, un vídeo móvil a YouTube en 720p).El hub controlador de plataforma (donde la entrada / salida son bloques) está en un segundo chip, construido en Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. usando normal, los transistores de 65 nm basado en el silicio, en lugar de dióxido de puertas high-k/metal.
Otra ventaja viene de confiar en una mayor variedad de tipos de transistores que se utilizaron en la generación anterior. Ingenieros pesaba el equilibrio entre los transistores que podrían proporcionar un alto rendimiento y los que podría haber fuga de corriente baja, y por lo tanto gastan menos poder. «Lo que hicimos es elegir el mejor tipo de transistor que es adecuado para una funcionalidad determinada para apoyar un mayor rendimiento y baja potencia» a la parte especial del chip, dice Rajesh Patel, un arquitecto líder en Moorestown, que va a presentar en VLSI finales de esta semana. Con esa estrategia, los ingenieros de Intel redujo el poder perdido a la corriente de fuga por más de 65 por ciento, manteniendo el mismo rendimiento que el de la generación anterior de Atom.
Otra innovación importante fue un nuevo esquema, el poder de gestión de grano fino. La parte no de la CPU de conjunto de chips (por ejemplo, los codecs) emplea sincronización distribuida de energía, que permite a los sistemas particulares para apagarse cuando no se necesitan. Y en cuanto a la base de la CPU en sí, dice Patel, «Estudiamos cada poco lógico que se quema no poder y dijo: ‘¿La necesitamos? ¿Por qué sigue siendo el? ¿Podemos apagarlo? »
Otro cambio crucial fue el desarrollo de un plan operativo a nivel de sistema de administración de energía. En la anterior generación de Atom, dice Patel, las técnicas de gestión de energía se han aplicado a nivel de chip. Sin embargo, en Moorestown, las mismas técnicas que se aplican a nivel del sistema por el sistema operativo: meego, Android, o Moblin. «Cerramos las piezas del aparato que no se están utilizando. Cuando se está reproduciendo música, no es necesario la pantalla, no es necesario inalámbrica, no necesita mucho E / S o el chip de administración de energía. Por lo tanto, es recomendable apagarlo. Cuando estás en modo de espera, usted no necesita mucho de su sistema, usted sólo quiere que su radio sea pulsado durante las llamadas entrantes. »
A pesar de todas estas características prometedoras, algunos expertos creen que no es de finales Moorestown verdad de Intel para el mercado de teléfonos inteligentes. verdadero objetivo de la compañía es el Medfield, de 32 nm sucesor de Moorestown, que será presentado en 2011.
Medfield integrará el I / O centro, además de todo lo que ha arrojado al Moorestown. «Sospecho que sólo unos pocos teléfonos inteligentes utilizará Moorestown», dice Kanter. De 32 nm de Intel proceso de SOC, dice, es mucho más apropiado para un chip de teléfono móvil que el de 45-nm proceso de Moorestown de SOC. «Con Moorestown, Intel es el conseguir justo sus pies mojados.»
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