Як процесор Intel Pentium M і набір деталей для ноутбука Centrino забезпечують новий рівень продуктивності та час автономної роботи? У нашому технічному посібнику ви знайдете деталі.
З запуском технології Pentium M/Centrino від Intel, компанія ставить свій кремнієвий кремнів, де вона хоче. Intel давно заявляє, що ринок ноутбуків стане однією з основних сфер зростання в майбутньому, і що продуктивністю не потрібно жертвувати портативністю та часом автономної роботи. Незвичайно те, що гігант чіпів до запуску був досить відкритим щодо технічних деталей проекту під кодовою назвою Banias (головний редизайн Pentium для портативного ринку), і наші початкові тести свідчать про те, що обіцянки Intel щодо продуктивності та часу автономної роботи, схоже, були збережений.
Banias тепер називається Pentium M, а набори мікросхем, які раніше мали кодові назви Odem і Montara-GM, тепер називаються 855PM і 855GM відповідно. Бездротова сторона обслуговується платою Intel PRO/Wireless 2100 Network Connection Mini-PCI (зараз 11 Мбіт/с 802.11b, згодом будуть швидші варіанти 54 Мбіт/с). Усе сімейство називається Centrino, і хоча виробники можуть вільно брати окремі частини, вони можуть отримати схвалений логотип (той, який виглядає як набір дротиків), лише якщо вони використовують повний встановити.
Сімейство Centrino від Intel включає процесор Pentium M, чіпсет 855 і плату PRO/Wireless 2100 Network Connection Mini-PCI. Постачальник ноутбуків може використовувати лише логотип (вище), якщо система використовує всі ці компоненти Intel.
Архітектура Pentium M
Pentium M спочатку буде доступний на частотах від 1,3 до 1,6 ГГц, а пізніше з’являться варіанти з низькою та наднизькою напругою на частотах 1,1 і 0,9 ГГц. Це максимальні швидкості: як і попередні процесори Intel для мобільних пристроїв, вони розроблені для повільної роботи, щоб заощадити час автономної роботи. Однією з інновацій Pentium M є те, що різні компоненти всередині мікросхеми процесора можуть повністю вимикатися, коли вони не використовуються, навіть протягом одного тактового циклу. Intel каже, що більша частина процесора фактично вимкнена більшу частину часу.
Те саме стосується дуже великого кеш-пам’яті рівня 2 Pentium M, де більша частина його 1 мегабайта зберігається у стані, максимально наближеному до знеструмленого. Він має спеціальні схеми, які відстежують останні звернення, визначаючи, яку частину схеми можна вимкнути. Коли програми або операційна система використовують дані з невеликої частини пам’яті, може використовуватися весь кеш вимикається на льоту, а дані виробляються з невеликої виділеної частини чіпа - фактично a підкеш.
Зазвичай витрачається багато енергії на попередню вибірку та прогнозування розгалужень — дві високопродуктивні механізми, за допомогою яких процесор завчасно отримує інформацію з пам’яті, чи буде це так потрібна чи ні. Intel проаналізувала мільярди рядків існуючого коду, щоб зробити найкраще припущення щодо того, коли ці механізми потрібні, щоб зменшити зайве використання пам’яті. Звичайні процесори можуть витрачати до 30 відсотків свого часу на відновлення після помилкових прогнозів: Pentium M має те, що Intel називає «кращим у своєму класі» відділенням багато незалежних схем перевіряють свої знання та об’єднують для отримання найкращого припущення, яке приблизно на 20 відсотків ефективніше, ніж попередні зусилля.
Іншою стандартною частиною архітектури процесора є стек - область пам'яті, яка містить тимчасові дані та інформацію про адресу пам'яті. Він інтенсивно використовується всім програмним забезпеченням, але інструкції, які керують стеком, мають проходити таку ж обробку, що й будь-які інші. Pentium M розпізнає ці інструкції та дуже рано передає їх спеціальному апаратному блоку, призначеному для керування стеком. Intel каже, що це знімає приблизно 5 відсотків навантаження на решту процесора.
Подібним чином Pentium M зменшує навантаження на процесор, поєднуючи різні аспекти програмного потоку в окремі внутрішні операції, процес, який називається «злиття мікрооперацій». Таким чином, кілька інструкцій виглядають як окремі операції протягом більшої частини свого життя в процесорі, лише розбиваючись на незалежні біти безпосередньо перед фактичним виконанням. Це ще на 10 відсотків зменшує кількість часу, який чіп витрачає на операції обробки.
Все вищезазначене не тільки зменшує енергоспоживання, але й сприяє ефективній обробці даних, каже Intel, і наші тести підтверджують ось це — Pentium M з частотою 1,6 ГГц перевершує Pentium 4M з частотою 2,4 ГГц, водночас забезпечує приблизно на 50 відсотків довший акумулятор життя. При повному нахилі частина 1,6 ГГц споживає 24 Вт; у найсуворішому режимі енергозбереження він працює на частоті 600 МГц і споживає лише 6 Вт. Очікується, що варіанти з наднизькою напругою споживатимуть близько половини Вата при повному економічному налаштуванні. Виробники можуть використати цю перевагу або як додатковий термін служби батареї за тих самих розмірів і ваги машини, що й раніше, або зберегти той самий термін служби батареї та зробити свої ноутбуки меншими та легшими.
Цей графік узагальнює продуктивність і час автономної роботи нових ноутбуків Pentium M/Centrino. Попереднє покоління ноутбуків Mobile Pentium 4-M (зелені крапки) було хорошим (30-50 на Business Winstone 2001), але зазвичай забезпечувало від 2 до 3 годин автономної роботи. Старіші системи Mobile Pentium III-M (сині трикутники) могли працювати понад 3 години від батареї, але продуктивність була нижчою (20-40 на Business Winstone 2001). Три нові ноутбуки Pentium M (рожеві діаманти), які ми протестували, займають досі невловимий верхній правий кут квадрант графіка, де продуктивність чудова (>50 на Business Winstone 2001) і тривалий термін служби батареї (3-5 години).
855 чіпсетів
Чіпсети 855 також мають численні налаштування для енергозбереження, які набагато ефективніше керують РК-дисплеями та контролюють вимоги до живлення різних компонентів системи, зменшуючи енергоспоживання, де це можливо. Вони дуже схожі: 855PM підтримує зовнішню графіку через керовану потужністю шину AGP 4X, а 855GM підтримує вихід LVDS, CRT і два порти DVO. В іншому обидва чіпи мають однакові функції, включаючи контролер пам’яті до 2 ГБ 200 МГц або 266 МГц DDR DRAM, у чотирьох банках, і, звичайно, розширене керування живленням. Обидва чіпи спілкуються з іншим чіпом Intel, ICH4-M, який обробляє введення/виведення.
ICH-4M має вбудований контролер Ethernet 10/100 Мбіт/с, інтерфейс PCI 33 МГц, AC 97 v 2.3 для аудіо та модем, USB 2.0 і Low Pincount Bus (LPB) для підтримки послідовного порту та маркера безпеки інтерфейс. Еталонний дизайн Intel для систем Centrino передбачає використання шини PCI для 1000MT Gigabit Ethernet продукт – і компанія воліла б, щоб дизайнери зробили це, а не використовували вбудований сповільнювач ICH-4M Ethernet. Intel також очікує, що шина PCI підтримуватиме CardBus і Mini-PCI, при цьому CardBus використовуватиметься для інтерфейсів GPRS або GSM, а Mini-PCI підключатиметься до рішення бездротової локальної мережі під кодовою назвою Calexico. Перша хвиля систем Centrino пропонує лише 11 Мбіт/с 802.11b через чіп Philips Wi-Fi, але майбутня бездротова система Intel також підтримуватиме 54 Мбіт/с 802.11a. Calexico також включає рознесений прийом, коли він вибирає найкращу антену з двох для з’єднання залежно на потужність сигналу та зменшує перешкоди від інших пристроїв на частотах 2,4 ГГц і 5 ГГц через вбудовану вузькосмугову фільтри. Версія 802.11g і тристандартний (a/b/g) варіант очікується пізніше цього року.
Intel просуває рішення Wireless Coexistence Solution для ноутбуків Centrino, яке зменшує або усуває перешкоди між 802.11b і Bluetooth в одній системі. Це передбачає уважне розміщення антен і розуміння їх математичних зв’язків, а також деякі доповнення до апаратного та програмного забезпечення як компонентів 802.11b, так і Bluetooth.