Wikipédia

VIA Nano

A VIA Nano (korábbi kódnevén VIA Isaiah) egy személyi számítógépekbe szánt 64 bites egy- vagy többmagos mikroprocesszor. A VIA Technologies bocsátotta ki 2008-ban, öt évnyi fejlesztés után,[1] amelyet a cég CPU részlege, a Centaur Technology végzett. A 64 bites Isaiah architektúra az alapoktól kezdve teljesen új tervezés. 2008. január 24-én mutatták be[2][3][4][5] és május 29-én dobták piacra, az alacsony feszültségű változatokkal és a Nano márkanévvel együtt.[6] A processzor támogat néhány VIA-specifikus x86-os bővítményt is, amelyeket a kis fogyasztású készülékek hatékonyságának növelésére terveztek.

VIA Nano
TervezőCentaur Technology
GyártóFujitsu, TSMC
FSB sebességek533 MHz – 1066 MHz
Gyártás technológia méret65 nm, 40 nm
Utasításkészletx86_64
Architektúrax86-64
MikroarchitektúraVIA Isaiah
Magok száma1, 2, 4
Magok neveiIsaiah (CN)
L1 gyorsítótár64 KiB utasítás- + 64 KiB adat-gyorsítótár magonként
L2 gyorsítótár1 MiB magonként
Tokozásball grid array (felületre szerelhető)
ElődVIA C7
A Wikimédia Commons tartalmaz VIA Nano témájú médiaállományokat.
VIA Nano 2 logó

Történet szerkesztés

A VIA két különböző fejlesztési kódnevet használ minden egyes processzormagjához. Ebben az esetben, a 'CN' kódnevet az Egyesült Államokban a Centaur Technology használta. A bibliai neveket a VIA kódnevekként használja Tajvanon, és ehhez az egyedi processzorhoz és architektúrához az Isaiah (Ézsaiás) névre esett a választás. A várakozások szerint a VIA Isaiah fixpontos teljesítménye kétszerese, lebegőpontos teljesítménye négyszerese az előző generációs VIA Esther processzornak, azonos órajelen. Az elvárt energiafogyasztás is az előző generációs VIA CPU-kéval egyezett, a tervezett hőteljesítmény (TDP) 5 W és 25 W között mozog.[7] Teljesen új kialakítás lévén, az Isaiah architektúra olyan jellemzők támogatásával készült, mint az x86-64 utasításkészlet és az x86 virtualizáció, amelyek elődein, a VIA C7-es vonalon nem voltak elérhetők, miközben megtartotta a titkosítási kiterjesztéseket. Több független teszt kimutatta, hogy a VIA Nano különböző munkaterhelésekben jobb eredményeket mutat, mint az egymagos Intel Atom.[8][9][10] Az Ars Technica egyik 2008-as tesztjében egy VIA Nano jelentős teljesítményt ért el a memória-alrendszerben, miután a processzor CPUID-jét Intel-re változtatták, ami azt mutatja, hogy a benchmark szoftver a tesztkód kiválasztásához a CPU által támogatott tényleges funkciók helyett csak a CPUID-et ellenőrizte. A tesztben használt teljesítménymérő szoftver a VIA Nano megjelenése előtt készült.[11]

2009. november 3-án a VIA bemutatta a Nano 3000 sorozatot. A VIA állítása szerint ezek a modellek 20%-kal nagyobb teljesítményt és 20%-kal nagyobb energiahatékonyságot nyújtanak, mint a Nano 1000 és 2000 sorozat.[12] A VIA által végzett összehasonlító tesztek szerint egy 1,6 GHz-es 3000-es sorozatú Nano 40-54%-kal jobb teljesítményt nyújt, mint az Intel Atom N270.[13] A 3000-es sorozatban az utasításkészletet kibővítették az SSE4 SIMD kiterjesztéssel, amit az Intel Core 2 architektúra 45 nm-es kiadásában vezettek be.

2011. november 11-én a VIA kibocsátotta a VIA Nano X2 kétmagos processzort az első pico-itx alaplappal együtt. A VIA Nano X2 40 nm-es folyamattal készül és támogatja az SSE4 SIMD utasításkészlet-kiterjesztést, ami kritikus fontosságú a lebegőpontos számításokat végző alkalmazások számára.[14] A Via az állítja, hogy ennek teljesítménye 30%-kal nagyobb egy 50%-kal magasabb órajelű Intel Atom processzorénál.[15]

A VIA Nano hatalmas hátránya az, hogy nem igazi SoC, mivel nem tartalmaz grafikus chipet. Miközben az Intel az Atom újabb változatainál a grafikát teljesen a processzorba integrálta, a VIA rendszerei egy külső grafikus chipet kénytelenek alkalmazni az alaplapon, ami növeli a gyártási költségeket, és a komplexitást. Ez a technológiai hátrány a termék életciklusa során ledolgozhatatlannak bizonyult a VIA számára.

A Zhaoxin vegyesvállalat 2014-től kibocsátott processzorai a VIA Nano sorozaton alapulnak.

Jellemzők szerkesztés

 
A VIA Isaiah elrendezési vázlata

Az architektúra áttekintése szerkesztés

 
VIA Isaiah architektúrájú lapka elrendezési vázlata
 
Nano X2 mikroarchitektúra
  • Sorrendtől eltérő és szuperskalár kialakítás: a VIA ebben a processzorban vezette be először ezeket a technikákat, így az Isaiah architektúrán alapuló processzorok jobb teljesítményt nyújtanak, mint elődjük, a sorrendi végrehajtású VIA C7 processzor. A VIA ezzel az architektúrával az AMD és az Intel azonos évjáratú ajánlataihoz igazodott.
  • Utasításfúzió: lehetővé teszi a processzor számára, hogy több utasítást egyetlen utasításba vonjon össze; ez javítja a teljesítményt és csökkenti az energiafogyasztást. Ez a megközelítés az Atom processzorban használatos technikához (is) hasonlít,[17] ami hatékonyabb lehet, mint az utasítások kisebb egységekre bontása. Az Isaiah utasításbeolvasása az utasításokat egy kétciklusos dekódolási fázisba továbbítja, amely ciklusonként három tetszőleges méretű vagy típusú x86-os utasítást tud fogadni. A VIA állítása szerint a dekódolási fázis képes egyes x86-os utasításkombinációk, például az összehasonlítás és az ugrás Conroe-stílusú makrofúziójára, valamint a különböző kiadási portokat használó utasítások mikroutasítás-fúziójára. Az Intel Conroe-hoz (más néven Core 2 Duo) hasonlóan ez a kétféle fúzió csökkenti a menet közbeni utasítások követéséhez szükséges könyvelési logika mennyiségét.[18]
  • Javított elágazás-előrejelzés: nyolc előrejelzőt (predictor) használ két futószalagfokozatban
  • CPU-gyorsítótár kialakítása: kizáró (exkluzív) gyorsítótár kialakítás, ami azt jelenti, hogy az L1 gyorsítótár tartalma nem duplikálódik az L2 gyorsítótárban, így a teljes gyorsítótár-tartalom nagyobb
  • Adatok előzetes lehívása (data prefetch): Az Isaiah egy speciális előzetes adatlehívó gyorsítótárral is rendelkezik, amelynek segítségével helyet takaríthat meg a normál gyorsítótár-hierarchiában. Az előretöltött adatokat jellemzően nem használják egynél többször, így nem kell foglalniuk a helyet a normál gyorsítótárban. Ez a technika az előzetesen lehívott adatokat egy speciális 64 soros gyorsítótárba helyezi, az L2 gyorsítótár és az L1-ből való közvetlen betöltés előtt.[18][19]
  • Memóriahozzáférés: a kisebb tárolókat nagyobb betöltési adatokká vonja össze
  • Végrehajtó egységek: hét végrehajtó egység áll rendelkezésre, ami lehetővé teszi akár hét mikroművelet végrehajtását órajelciklusonként
    • Két fixpontos (integer) egység (ALU1 és ALU2)
      • Az ALU1 teljes funkcionalitású, míg az ALU2-ből hiányzik néhány ritkán használt utasítás, ezért jobban megfelel olyan feladatokra, mint a címszámítás.
    • Két tárolóegység, egy a címtároláshoz és egy az adattároláshoz, a VIA szerint
    • Egy betöltő egység
    • Két adathordozó/média egység (MEDIA-A és MEDIA-B) 128 bit széles adatúttal, amely 4 egyszeres pontosságú vagy 2 dupla pontosságú műveletet támogat. A médiaszámítás a két adathordozó-egység használatát jelenti.
      • A MEDIA-A egység végrehajtja a lebegőpontos összeadás utasításokat (2 ciklusos késleltetéssel az egyszeres és kétszeres pontossághoz), a fixpontos SIMD, titkosítás, osztás és négyzetgyökvonás utasításokat.
      • A MEDIA-B egység végrehajtja a lebegőpontos szorzás utasításokat (2 ciklusos késleltetéssel az egyszeres pontosságú, 3 ciklusos késleltetéssel a kétszeres pontosságú műveletekben).
      • A két médiaegységgel bevezetett párhuzamosság miatt a médiaszámítás órajelciklusonként négy összeadás és négy szorzás utasítást tud biztosítani.
    • A lebegőpontos összeadás új megvalósítása, a VIA szerint az x86-os processzorok esetén legalacsonyabb órajel-latenciával.
    • Majdnem minden fixpontos SIMD utasítás egy órajelen belül végrehajtódik.
    • Megvalósítja az MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 multimédiás utasításkészleteket
    • Megvalósítja az SSE4.1 multimédiás utasításkészletet (VIA Nano 3000 sorozat)
    • Megvalósítja az SSE4.1 multimédiás utasításkészletet (VIA Nano x2 sorozat)
  • Energiagazdálkodás (power management): A nagyon alacsony energiaigény mellett számos új funkciót is tartalmaz.
    • Tartalmaz egy új C6 működési állapotot (gyorsítótárak törlése, belső állapot elmentve, és a mag feszültségét kikapcsolja)
    • Adaptive P-State Control (adaptív P-állapot szabályozás): átmenet a teljesítmény- és feszültségi állapotok között, a végrehajtás leállítása nélkül
    • Adaptive Overclocking (adaptív túlhajtás): automatikus túlhajtás, ha a processzormag hőmérséklete alacsony
    • Adaptive Thermal Limit (adaptív hőmérséklethatár): a processzor beállítása a felhasználó által előre meghatározott hőmérséklet fenntartására
  • Titkosítás: tartalmazza a VIA PadLock utasításkészlet-kiterjesztést (és a hozzá tartozó hardveregységet)


2014 augusztusa táján híresztelések jelentek meg egy lehetséges Isaiah II frissítésről, amely ötvözte volna a VIA által licencelt ARM technológiát az x86-os felépítéssel,[20] de a cég nem jelentetett meg ilyen terméket.

Jegyzetek szerkesztés

  1. ↑ VIA to launch new processor architecture in 1Q08. DigiTimes. [2008. december 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2007. július 25.)
  2. ↑ Stokes, Jon: Isaiah revealed: VIA's new low-power architecture. Ars Technica, 2008. január 23. [2008. január 27-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. január 24.)
  3. ↑ Bennett, Kyle: VIA's New Centaur Designed Isaiah CPU Architecture. [H]ard|OCP, 2008. január 24. [2011. július 19-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. január 24.)
  4. ↑ Via launches 64-bit architecture. LinuxDevices.com, 2008. január 23. [2013. január 3-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. január 24.)
  5. ↑ Wasson, Scott: A look at VIA's next-gen Isaiah x86 CPU architecture. The Tech Report, 2008. január 24. [2008. január 26-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. január 24.)
  6. ↑ VIA (29 May 2008). "VIA Launches VIA Nano Processor Family". Sajtóközlemény.
  7. ↑ VIA Isaiah Architecture Introduction. VIA, 2008. január 23. [2011. június 14-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. május 28.)
  8. ↑ Bennett, Kyle: Intel Atom vs. VIA Nano. [H]ard|OCP, 2008. július 29. [2012. február 19-i dátummal az eredetiből archiválva].
  9. ↑ Chiappetta, Marco: VIA Nano L2100 vs. Intel Atom 230: Head to Head. HotHardware, 2008. július 29. [2011. július 22-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. január 18.)
  10. ↑ Shrout, Ryan. „VIA Nano and Intel Atom Review – Battle of the Tiny CPUs”, PC Perspective, 2008. július 29.. [2010. január 13-i dátummal az eredetiből archiválva] (Hozzáférés: 2009. január 18.) 
  11. ↑ Hruska, Joel. „Low-end grudge match: Nano vs. Atom”, Ars Technica, 2008. július 29.. [2012. január 20-i dátummal az eredetiből archiválva] (Hozzáférés: 2017. június 15.) 
  12. ↑ VIA (3 November 2009). "VIA Introduces New VIA Nano 3000 Series Processors". Sajtóközlemény.
  13. ↑ VIA Nano Processor. VIA. [2008. május 30-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2008. május 30.)
  14. ↑ VIA Releases New Nano X2 Dual-Core Processor. Tom's Hardware. [2022. január 25-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2013. október 15.)
  15. ↑ VIA Nano x2 Processor SPECfp2000 Benchmarks. VIA. [2014. február 7-i dátummal az eredetiből archiválva].
  16. ↑ The VIA Isaiah Architecture - VIA Technologies, Inc., 2013. május 29. [2013. május 29-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2020. április 10.)
  17. ↑ Anand Lal Shimpi: Intel's Atom Architecture: The Journey Begins / Return of the CISC: Macro-op Execution (angol nyelven). CPUs. AnandTech, 2008. április 2. (Hozzáférés: 2024. április 1.)
  18. ↑ a b Jon Stokes: Isaiah revealed: VIA’s new low-power architecture (angol nyelven). Tech. Ars Technica, 2008. január 24. (Hozzáférés: 2024. április 1.) „Conroe-style macro-fusion ... and micro-ops fusion”
  19. ↑ Stokes 2008 Data flow and cache hierarchy
  20. ↑ VIA's new Isaiah x86/ARM hybrid CPU outperforms Intel in benchmarks. ExtremeTech. [2014. november 12-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2014. november 16.)

Fordítás szerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben a VIA Nano című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

Források szerkesztés

További információk szerkesztés

 
A Wikimédia Commons tartalmaz VIA Nano témájú médiaállományokat.

Sajtó szerkesztés

Kapcsolódó szócikkek szerkesztés

A lap eredeti címe: „https://hu.wikipedia.org/w/index.php?title=VIA_Nano&oldid=27076040”