5.1. Các công nghệ mới của chip Intel Atom N550
N550 có kiến trúc tương tự như N450, cũng có xử lý đa luồng và hỗ trợ tập lệnh 64-bit. Tuy nhiên nó có 2 nhân, gấp đôi cache L2 (1MB) và hỗ trợ DDR3. Tốc độ core giảm từ 1.66GHz xuống còn 1.5GHz, để giảm bớt việc tiêu thụ điện năng. N550 không phải là chip Atom lõi kép đầu tiên mà Intel sản xuất. Trước đây Intel chỉ sản xuất vi xử lý Atom 2 nhân cho máy tính để bàn gọi là nettop.
Thị trường nettop đã có D510 và mới nhất là D525 đều hỗ trợ bộ nhớ DDR3. Và còn có cả chip Atom N330 là chip Atom lõi kép đầu tiên. Sở dĩ các vi xử lý này không được sử dụng trong netbook (trừ một vài sản phẩm của ASUS như 1201N và sắp tới là 1215PN) thay cho các vi xử lý một nhân ví dụ như N450 vì nó thiếu các tính năng tiết kiệm điện. Với 13W N330 và D510 chạy quá nóng và tiêu tốn quá nhiều điện năng trong quá trình xử lý so với N450 là 5.5W. Thêm vào đó là việc thiếu SpeedStep, bởi vậy CPU sẽ chạy liên tục với tốc độ 1.6GHz/1.66GHz. N550 chỉ tiêu tốn điện năngkhoảng 8.5W, nhưng Intel khẳng định rằng tuổi thọ của pin sẽ không thua kém của N450 vì nó tiết kiệm năng lượng ở một vài chỗ khác – chẳng hạn như việc sử dụng DDR3 tiêu tốn ít điện năng hơn DDR2.
N550 hỗ trợ tốt hơn cho các ứng dụng multimedia như game, video HD; cũng như công nghệ Adobe Flash để truy cập một số lượng lớn các trang Web nội dung đa phương tiện như YouTube và Hulu. Intel Atom N550 có tốc độ 1.5GHz, 2 nhân, 4 luồng, bộ nhớ Cache 1MB, sản xuất trên công nghệ 45nm và được tích hợp GMA 3150 ngay trên nhân xử lý, có tốc độ xử lý đồ họa 200MHz.
Hiện nay trên thị trường có hàng loạt Netbook sử dụng bộ vi xử lý hai nhân di động Intel Atom, do các nhà sản xuất Acer, ASUS, Fujitsu, Lenovo, LG, Samsung, MSI, Toshiba và mới đây nhất hãng Dell cũng đang dự định sẽ cho ramắt loại máy tính bảng kết hợp với netbook sử dụng vi xử lý Intel Atom N550.
5.2. Một vài điểm về vi kiến trúc của chip Itel Atom
Atom được xây dựng dựa trên toàn bộ vi kiến trúc mới, có những tập lệnh giống với những CPU dựa trên vi kiến trúc Core, giống như Core 2 Duo. Điểm khác
26 biệt chính của vi kiến trúc được sử dụng trên Atom là nó xử lý những tập lệnh tuần tự (in-order), là cách mà các CPU cho đến Pentium đầu tiên được sử dụng. Những CPU bắt đầu từ Pentium Pro và Pentium II sử dụng phương pháp out-of-order. Sự thay đổi này giúp các vi xử lý Atom tiết kiệm năng lượng hơn, vì những CPU xử lý lệnh theo phương pháp out-of-order cần thêm thành phần điều khiển việc xử lý này. Atom có thể xử lý 2 lệnh mỗi một xung nhịp hay nói cách khác giải mã 2 lệnh trongmột chu kì.
Bên cạnh đó, Atom có kênh dữ liệu 16 bước –dài hơn các CPU Core 2 Duo tuy nhiên lại tiết kiệm điện hơn, tỏa nhiệt đều hơn. Thứ nhất, điều nàylàm giảm điện năng tiêu thụ, làm giảm sự tỏa nhiệt không cần thiết. Với các bước nhiều hơn, xác suất có các thành phần nghỉ nhiều hơn so với các CPU có ít bước hơn, do vậy ta có thể tắt đi một số bước không thực sự cần thiết để tiết kiệm điện năng. Một ưu điểm khác trong pipeline dài hơn sẽ làm cho các vi kiến trúc có thể đạt được tốc độ đồng hồ cao hơn.
Một trong những tính năng đáng giá của Atom là kênh dữ liệu nội bộ 128-bit – yếu tố thừa hưởng của các chip kiến trúc Core. Các chip loại cũ chỉ có kênh dữ liệu
27 64-bit, đây là một vấn đề đối với tập lệnh SSE vì các địa chỉ SSE (XMM) có độ dài 128-bit. Vì thế, khi các chip thế hệ cũ thực hiện lệnh SSE, chúng sẽ phải chia thành 2 đoạn 64-bit. Atom với kênh dữ liệu 128-bit sẽ thực hiện SSE nhanh hơn. Intel gọi đặc điểm này là công nghệ Digital Media Boost.
Về mặt bộ đệm, các CPU Atom có 32KB bộ đệm hướng dẫn lệnh L1, 24KB L1 dành cho dữ liệu và 512KB bộ đệm L2. Các chip này không có khối điều khiển bộ nhớ tích hợp mà toàn bộ phần này đều được giao phó cho chipset. Đáng chú ý, Atom được trang bị công nghệ Hyper Threading cho phép biến 1 chip đơn thành 2 chipvà cho phép hệ điều hành chia đôi các công việc cho mỗi lõi ảo để tận dụng tối đa hiệu năng có thể.
5.3. Công nghệ siêu phân luồng HyperThreading: (Intel HT Technology)
Atom cũng có một đặc điểm nữa đó là công nghệ siêu phân luồng, một đặc điểm cho phép sử dụng những đơn vị CPU không dùng đến để tạo thành một CPU ảo thứ 2,do đó làm tăng hiệu suất tổng thể của máy tính.
Intel HT Technology được xây dựng để tăng hiệu năng của vi xử lý IA-32 khi xử lý đa luồng và mã của trình ứng dụng hoặc một luồng ứng dụng trong môi trường đa nhiệm.Công nghệ này cho phép vi xử lý thực hiện nhiều hơn 2 lệnh cùng một lúc.
IA-32 là một dạng phần cứng có khả năng xử lý đa luồng sử dụng công nghệ siêu phân luồng. Mỗi nhân sẽ sử dụng một gói riêng gắn với các socket. Intel HT Technology cung cấp cho phần cứng xử lý đa luồng với một gói đơn sử dụng các tài nguyên chia sẻ từ trong nhân.
Về mặt kĩ thuật, vi xử lý IA-32 hỗ trợ công nghệ này với nhiều hơn 2 bộ xử lý lôgic, mỗi bộ xử lý lôgic chứa đầy đủ các thanh ghi dữ liệu, thanh ghi đoạn, thanh ghi điều khiển, thanh ghi gỡ rối, và nhiều MSRs khác. Mỗi phần đều được lập trình điều khiển cho phép ngắt.
5.4. Enhanced Intel Speedstep® Technology (EIST)
Intel SpeedStep® Technology (EIST) là công nghệ đặc biệt của Intel được áp dụng cho các sản phẩm vi xử lý của họ, EIST sẽ giúp các vi xử lýchạy với tốc độ phù
28 hợp nhất trong các thời điểm khác nhau tuỳ theo trạng thái các ứng dụng đang chạy. Công nghệ này cho hiệu suất thực hiện rất cao trong khi cũng đáp ứng được nhu cầu tiết kiệm điện năng của các hệ thống di động. Công nghệ Enhanced Intel SpeedStep có những điểm ưu việt như:
Sử dụng điện một cách hợp lý theo từng thời điểm tùy thuộc vào trạng thái và số lượng ứng dụng. Điều này sẽ giúp tiết kiệm năng lượng
Cách thức chuyển qua lại giữa các quá trình xử lý nhanh hơn nhờ có bus clock vẫn tiếp tục chạy trong quá trình chuyển đổi trạng thái, thậm chỉ ngay cả khi core clock và Phase-Locked Loop (thiết bị tạo xung nhịp) đã dừng, cho phép trạng thái logic của vi xử lý tiếp tục hoạt động. Core clock sẽ khởi động lại nhanh hơn khi sử dụng công nghệ Enhanced Intel SpeedStep.
5.5. Chế độ tiết kiệm điện năng
Không phải tất cả các CPU Atom đều giống nhau, và sự khác nhau rõ rệt nhất giữa chúng là sự hỗ trợ về chế độ tiết kiệm điện năng. Atom 2xx chỉ hỗ trợ chế độ tiết kiệm điện năng C1. Atom Nxxx hỗ trợ chế độ C1, C1E, C2, C2E, C3, C4 và C4E. Atom Z5xx hỗ trợ tất cả các chế độ trên cộng thêm chế độ C6.
Để tiết kiệm điện, toàn bộ các CPU Atom đều có thể sử dụng chế độ C1, C2 và C4 trên các CPU ảo. Bên cạnh đó, bộ đệm L2 có thể được tắt bớt một phần khi CPU chuyển qua C4 hoặc tắt toàn bộ trong C4E. Tính năng này được Intel gọi là Dynamic Cache Sizing (Atom 2xx không hỗ trợ C4 và sẽ không có tính năng này). Một tính năng tiết kiệm điện khác của những vi xử lý Atom (chỉ có ở model N270) là công nghệ Intel Enhanced Speed Step.
Ngoài ra các vi xử lý Atom còn xử lý tập lệnh theo dạng in-order và nhiều phép toán trong một lệnh được gộp vào làm một và thực hiện trong một xung nhịp. Việc đó giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm điện năng hơn.
29