X86绝地反击 英特尔Atom Z2460手机处理器解析

技术宅

移动设备的蓬勃兴起,智能手机、平板电脑成为了IT市场上最受人关注的产品。作为PC行业霸主,英特尔在谈论进入移动市场将近5年之后,终于在今年初推出了专门针对智能手机的Atom Z2460处理器。在2012年,X86与ARM两大架构即将迎来正面对决。

硬件规格貌不惊人

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Medfield为英特尔整个平台的代号,而SoC系统名称为Penwell,处理器具体型号为Atom Z2460。其中CPU部分代号是Saltwell,为单核双线程,基于32nm制程工艺,采用双通道的LPDDR2方案。虽然处理器只拥有512KB的二级缓存,但是整个平台还设计有256KB的隐藏缓存,隐藏的缓存采用低压低功耗版SRAM,拥有自己的电压调整策略,可以在CPU进入深度休眠状态时存储CPU状态和L2缓存中的数据。 处理器采用POP封装,尺寸仅为12mm×12mm,比14mm×14mm的高通MSM8260还要小,更加适合手机设备。

显示核心方面,Atom Z2460采用了ARM处理器常用的PowerVR核心,并且型号是主流的SGX540,但是频率提升到了400MHz,性能强于同类产品。视频编/解码方面,Atom Z2460采用了Imagination Technologies的两个IP模块——VDX385和VDE285提供对1080P视频的解/编码的支持。

功耗具有竞争力

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作为针对手机的处理器,Atom Z2460的功耗不得不提。Atom Z2460拥有类似睿频加速的功能,能够自动调整处理器频率。当处理器运行任务时,核心频率将以100MHz为单位进行调整,最高可提升至1.6GHz,但最高频率状态不会持续太长时间。使得处理器既能满足用户各方面的需求,又能达到省电的目的。

在CES展台上,英特尔通过Atom Z2460公版手机进行了一些测试,成绩为:待机功耗为20mW左右,拨打3G呼叫时约750mW,3G上网浏览时功耗约1W。这些成绩比起同类产品来基本相当,表明在功耗上,Atom Z2460具备了非常强的竞争力。

CPU架构分析

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Atom Z2460虽然是一款手机处理器,但其依然沿用桌面Atom的架构,也就是非乱序执行并支持超线程技术的架构。采用的是SIR(安全指令识别)算法,当Atom需要执行一条高延迟的浮点运算,而后面又跟着一条短延迟整数操作时,不需要等浮点操作完成之后才能去执行后面的整数操作,而是先查看两条指令所需的数据是否有关联,如果没有关联SIR就允许将后面的整数操作提前执行,从而节省时间提高效率。同时Atom Z2460采用16级长整数运算流水线设计,增加缓存延迟是为了使Atom的功耗更容易降低。

除此之外,处理器中依然没有专用的整数乘法器或除法器,这些运算都由SIMD浮点单元来完成。英特尔重新设计了部分资源如寄存器、指令序列等来实现对超线程的支持。这种没有增加更多的执行硬件以提高效率的策略,从目前来看还是取得了一定成功,毕竟单核心、超线程的Atom性能仍然要好于双核心的Cortex-A9架构处理器。

软件兼容性如何解决

目前不管是操作系统还是应用软件,都是基于ARM架构的,那么Medfield手机是否会面临无软件可用的尴尬局面呢?

2011年,英特尔与谷歌结成了战略伙伴关系,今后新版本Android系统均会同步发布X86和ARM版,再加上Android NDK的开发指南中已经提供对ARM和X86两种架构的支持,这从系统层面上解决了兼容性的问题。

那么应用软件层面呢,英特尔预计整个市场上75% 的Android应用都在虚拟机中运行,处理器的架构不对其产生影响。同时应用程序调用的Android库也没有什么ARM的原生代码,对兼容性不构成影响。其他25%或多或少存在问题。这就需要用二进制转换来解决,通过拦截ARM原生库然后在执行前将ARM代码转换成X86代码。英特尔预计这种方法在发布时可以解决约90%应用程序的兼容性。

总 结

老将迎来第二春

@电脑报熊乐:很多人都认为X86高功耗高发热的特性,不适合安装在手机、平板设备上。但是Atom Z2460的强势出现,表明了X86这位已过而立之年的老将在移动互联领域也能焕发出新的活力。我们也不要忘了Atom Z2460的背后是英特尔,作为连续19年称霸半导体产业的巨头,无论是强大的研发实力、雄厚的财力还是与厂商之间的关系,都会让ARM阵营群雄感到极大的压力。而且从英特尔官方不容有失的表态来看,这次英特尔是真的准备在移动互联领域大展拳脚了。