35.5. Многоядерные процессоры фирмы Intel со структурой Silvermont

Особенности структуры Silvermont

Основной структурной единицей является двухъядерный модуль с общей для двух ядер кэш-памятью второго уровня объёмом до 1М байта. Ядра независимы. В одном полупроводниковом кристалле может быть размещено до четырёх модулей, т.е., конкретные модификации могут иметь от двух до восьми вычислительных ядер.

Системы-на-кристалле с ядрами со структурой Silvermont существуют в виде двухъядерных и четырёхъядерных модификаций. Количество выполняемых одновременно потоков – 2 и 4, соответственно числу ядер.

Ядра со структурой Silvermont 64-разрядные. В них реализована «чистая» работа с командами архитектуры IA-32/64 в их первозданном виде. На составляющие разбиваются лишь особенно сложные операции, количество которых по сравнению с предыдущими вариантами структуры заметно сократилось.

Конвейер подготовки команд ядра декодирует две команды за такт.

Набор специализированных исполнительных устройств обеспечивает способность ядра обрабатывать по две команды за такт на всём протяжении конвейера.

Контроллер оперативной памяти двухканальный 128-разрядный. Он обеспечивает работу с оперативной памятью с частотами от 800 до 1333 МГц. Среди модификаций имеются системы с одноканальным контроллером оперативной памяти.

В максимальных конфигурациях предельный объём поддерживаемой оперативной памяти составляет 4Г байт. В модификациях с одноканальным контроллером он, соответственно, вдвое меньше.

Реализована расширенная виртуализация класса VT-x второго поколения (с поддержкой Extended Page Tables), которая нужна в первую очередь для серверных применений.

Турборежим и энергосбережение

Основные структурные единицы могут динамически изменять свою частоту и напряжение питания в соответствии с имеющейся нагрузкой. При этом предусматривается не только снижение частот ядер в моменты простоя, но и возможность их значительного увеличения, если при этом не нарушаются эксплуатационные ограничения по температуре и энергопотреблению.

Частоты ядер в двухъядерных модулях могут изменяться индивидуально. Общая кэш-память второго уровня при этом работает на частоте наиболее быстрого ядра из пары.

Многие компоненты системы-на-кристалле, занимающие на полупроводниковом кристалле значительную площадь и генерирующие заметный на общем фоне тепловой поток, либо имеют выделенные линии питания, либо способны отключаться от общих линий. Это позволяет снижать тепловыделение и энергопотребление процессора в отсутствие интенсивной нагрузки, в любой удобный момент простаивающие части обесточиваются.

Более того, в состоянии простоя системы способны отключаться от питания практически полностью, приближая своё потребление к нулевому уровню. Дополнительно реализовано состояние «активного простоя» S0ix, вход и выход из которого происходит очень быстро. Это состояние, при условии поддержки со стороны операционной системы, позволяет отправлять систему в сон предельно часто, например, даже в моменты между нажатиями клавиш на клавиатуре.

Реализована поддержка технологии Instant Go. Она позволяет системе фоново обновлять данные приложений из всемирной сети в то время, когда сам планшет находится в режиме сна. Затраты энергии при этом остаются крайне низкими, позволяя поддерживать актуальность спящей системы в течение 2-3 недель без подзарядки батареи.

Набор контроллеров ввода-вывода аналогичен набору контроллеров в составе «южных» мостов процессоров фирмы Intel для персональных компьютеров. Все контроллеры ввода-вывода взаимодействуют с системным агентом, служащим коммутационным центром системы, посредством специального внутреннего интерфейса I/O Fabric, похожего на интерфейс DMI и работающего по протоколу интерфейса PCI Express.

Контроллер портов USB 3.0, поддерживает спецификацию USB On-The-Go, что означает, что системы могут выступать не только в роли клиента, но и как хост.