Dopo queste pagine più incentrate sulla commercializzazione di Atom e dei prodotti da esso derivati, concentriamoci sull’architettura vera e propria.
Come detto in precedenza, si pensa che l’inizio dello sviluppo di Atom debba essere inserito tra il 2003 e il 2004, periodo che ha visto l’ingresso in campo di AMD nel settore mobile con soluzioni decisamente concorrenziali, ma altri sono di diverso parere. Molti affermano che il biennio 2002-2003 possa essere più realistico, in quanto Atom somiglia molto all’architettura NetBurst, per via dell’utilizzo del Bus QuadPumped utilizzato nei Pentium 4.
Non solo. Banias, il processore che cambierà la storia di Intel, sembra abbia iniziato lo sviluppo tra la fine del 2000 e l’inizio del 2001, e poiché anche questo utilizza il Bus QuadPumped, Intel potrebbe aver deciso lo sviluppo di una CPU meno costosa, ma In-Order, basandosi sulle medesime caratteristiche base.
Altri ancora sostengono che lo sviluppo di Atom sia iniziato poco dopo l’avvio degli studi di ARM sulla CPU Cortex A8, tra il 2001 e il 2002, destinata ai sistemi MID e dotata di architettura In-Order. Atom, in altre parole, sarebbe nato per portare le intuizioni di ARM nel mercato x86, così da utilizzarle nel mercato Mobile. Questa tesi si fonda sul fatto che Intel comprò le licenze ARM nel 1998, per la realizzazione di SoC (la famiglia XScale) da utilizzare in ambito mobile, ma con scarso successo. La divisione Mobile di Intel per soluzioni ARM fu venduta a Marvell nel 2006, proprio quando Atom fu scelto per essere adattato al mercato degli Smartphone.
Attualmente Intel non ha dato una risposta precisa a questi dubbi, quindi ognuno potrà decidere liberamente l’anno in cui in Intel hanno deciso di sviluppare Atom, e per quali motivazioni.
Tornando all’architettura, Atom doveva offrire alcuni vantaggi rispetto alle CPU mobile fino ad allora commercializzate (Banias e Dothan, si parla del 2003):
- Piccole dimensioni del Die
- Minore consumo
- Prestazioni simili
Fu scelta un’architettura In-Order, più semplice da realizzare di quella Out-of-Order, ma fin da principio furono preventivate sia la versione Dual Core, così da poter effettuare due operazioni simultaneamente, sia l’utilizzo dell’Hyper Threading, così da sopperire alla possibilità di stallo di queste operazioni.
Atom, in questi anni, è cambiato notevolmente.Qui la slide riassuntiva del prossimo Bay Trail
Per Atom si decise di utilizzare una pipeline abbastanza lunga, pari a 16 stadi (secondo le fonti più autorevoli), così da poter aumentare di frequenza senza problemi. Da questo punto di vista la parentela con i Pentium 4 si nota nettamente. Una frequenza più elevata avrebbe dovuto minimizzare le perdite di prestazioni dovute ad errori nella previsione delle operazioni, con conseguente svuotamento della pipeline o della cache. Proprio quest’ultima, poiché occupava la maggior parte del die di Dothan, doveva essere ridotta al minimo: 512KB sarebbero stati più che sufficienti, per gli ingegneri Intel. Grazie a questi accorgimenti ogni Core di Atom avrebbe potuto effettuare due operazioni (grazie all’HT), superando le prestazioni dei vecchi Dothan, ed utilizzando appena un decimo della potenza, sempre secondo il reparto R&D di Santa Clara.
Sfortunatamente non fu così, e non è ancora così. Poiché Atom è un processore In-Order l’utilizzo di più processi è ancora causa di notevoli rallentamenti in un sistema basato su questa CPU ed oggi, con Sistemi Operativi pesantemente ottimizzati per il MT, la cosa si sente maggiormente: saltare da un processo ad un altro “ammazza” la CPU. Atom è ottimo se viene utilizzato per fare una cosa alla volta, e il suo utilizzo nei NAS ne è un esempio, ma in ambito multimediale questa architettura non rende.
Intel, recentemente, ha affermato che Silvermont avrà una nuova architettura: che si passi all’Out-of-Order?