ATOM支援亂序執行之後單線程效能會增加接近100%
每時鐘週期指令數IPC會增加1倍 加上22nm 3D電晶體......
你只要看聯想K900手機的atom 雙核心 CT+架構 跑分接近3萬就知道了
他是還沒支援亂序執行之前就已經這麼猛了
估計高通要贏BT架構至少要用台積電20奈米製程量產的Cortex-A57 去改
但是Cortex-A57最快都要2014年底量產 至少比英特爾晚一年............
今年底英特爾會真正開始發威 到時候就會知道他CPU能耗比不輸給高通曉龍S800處理器了.......
現在Intel終於肯用自己掌握的工藝優勢對抗ARM處理器了，推出了22nm 3D晶體管工藝的Silvermont處理器，它將成為Intel大舉進軍移動處理器市場的有力武器，那麼它到底有那些改進呢？
1. Silvermont架構Atom亮點一：工藝升級返回分頁瀏覽
Atom從誕生之初就不是一個討人喜歡的孩子，其核心脫胎於Intel「萬億次（TeraScale）」項目，為了降低成本和功耗，還從桌面的亂序指令（out of order）改成了順序指令執行（in order），最終Atom的性能及功耗都大幅降低了，用在上網本還算合適。只不過上網本命不長久，這個市場爆發的很快，但是沉淪的更快。失去了最大市場之後，Atom也曾在NAS、二奶機之類的市場發了發光，但是這些市場實在太小眾了，根本支撐不起Atom的遠大前景。
Intel有四五年的時間沒有升級Atom的工藝和架構了，這期間適逢移動市場大爆炸，高通、蘋果、三星及NVIDIA等「小公司」憑藉低功耗的ARM處理器崛起，智能手機、平板等設備一躍成為主流。Intel也嘗試用Atom處理器進軍移動市場，去年推出的面向智能手機的Atom Z2460、面向平板的Atom Z2760及今年的Atom Z2580等處理器或多或少地在智能設備領域敲開了大門，如果想大舉進軍的話Intel還要拿出更有競爭力的產品才行。
這個殺手鐧就是今天發佈的22nm工藝、Silvermont架構的新一代Atom，時隔4年之後Intel終於肯用自己掌握的工藝優勢對抗ARM處理器了。現在我們就以Anandtech對新一代Atom處理器的分析來看一下Intel未來如何打算稱霸移動領域的。
Silvermont架構Atom亮點一：工藝升級
Intel稱Silvermont架構Atom有三倍性能提升、5倍功耗降低
目前Atom處理器的架構代號Saltwell，發佈於2008年，設計於2004年，雖然性能依然比Coretx-A9要快，但是相對桌面級CPU架構來說還是很古老了。Intel在2010年為Atom升級過一次32nm工藝，所以現在的Atom無論架構還是工藝相對Intel目前的標準都是落伍了。
Silvermont架構的Atom製程工藝升級到了22nm 3D晶體管工藝，與目前的IVB處理器同級；其架構也從五年前的Saltwell升級到了Silvermont，所以在性能、功耗比上有全方位的進步，Intel表示Silvermont有三倍的性能提升，而功耗降低了5倍。（雖然降低xx倍這個說法不合語法，不過現在用的真是越來越多了。）
Silvermont架構實際上只是一個開始，Intel決定每年都會升級一次Atom處理器的架構，這種做法甚至比桌面級CPU兩年升級一次架構還要激進，看來Intel真的要在移動市場發威了，不願再被人當作hello kitty了。
22nm 3D晶體管工藝
Silvermont降低功耗的功臣是22nm 3D晶體管工藝，有關這個工藝的詳細介紹可以參見我們之前的評測文章。這種工藝已在目前的IVB處理器上展示了其低功耗、低電壓的威力，可以猜測Atom上使用的22nm工藝會進一步優化電壓及功耗。
22nm 3D晶體管工藝使得Intel成功地將閾電壓（threshold voltage）降低100mV到同樣的漏電流水平，由於功耗是跟電壓的平方成正比的，因此在閾電壓下功耗降低了25-35%。新工藝的好處不止於此，在1V電壓下，22nm工藝的晶體管性能提升了18%，換句話說如果是同樣的性能，那麼電壓只需0.8V，功耗減少了20%。電壓越低帶來的性能提升越明顯，0.7V電壓性能可提升37%，如果是保持同樣的性能，那麼功耗可以降低一半。
22nm 3D晶體管工藝的優點
此前Anandtch做過的X86與ARM功耗對比
回顧此前做過的X86與ARM處理器功耗對比，使用28nm工藝的高通APQ8064在待機功耗上確實比32nm工藝的Atom Z2760要好一些，但是現在Atom已經升級到更強大的22nm 3D晶體管工藝，雖然還沒有具體數據，但是可以想像其功耗肯定會更低。
2. Silvermont架構亮點之二：亂序指令回頂部
Silvermont架構亮點之二：亂序指令
22nm工藝帶來的是Silvermont處理器功耗的降低，性能提升則要靠架構升級了。Silvermont架構相比五年前的Saltwell架構，其最大變化是從順序指令執行升級到了亂序指令（簡稱OoOE）執行，Anandtech也對比做了一番解析。
時間有限，這裡不再贅述太多順序指令及亂序指令的技術術語，簡單來說就是順序指令執行時需要等上一個指令執行完才能進行下一個，而亂序指令執行體系則可以將其中的指令按照類型分類同時執行，簡單的例子就像是快遞員發包裹，A地點有三個包裹，B地點有2個包裹，順序指令需要進行5次才能送完，而亂序指令則可以將A地點的三個包裹同時送出，B地點的2個也能同時送出，只需要執行2次就行了。（例子有助於理解，跟具體原理不一定一致）
Saltwell架構源於5年前，為了降低設計難度及功耗，Atom使用了順序指令執行，如今的Atom在功耗上有更先進的工藝輔助，架構上不需要太多折衷，因此又改回了與桌面版一樣的亂序指令架構。
Saltwell與Silvermont架構的流水線設計
Silvermont的流水線設計與Saltwell相比變化不大，後者有16級順序指令流水線，其中有13級誤預測（mispredict）流水線，Silvermont架構中使用了亂序指令，如果不需要從內存中讀取數據那麼就可以繞過這些流水線，因此誤預測流水線從13級減少到10級。
Silvermont的整數流水線沒有明說，但是可以預計會在14-17級之間。
Silvermont架構的分支預測單元是變化最大的，這也是其架構進步的表現。它提升了前代架構的分支預測單元的性能，涉及的任何數據結構的大小都有明顯增加。此外，Silvermont架構還增加了間接分支預測單元，這些改進一同促進了Silvermont架構的分支預測精度。
得益於分支預測單元的改進及延遲的降低，Silvermont的IPC每週期性能相比Saltwell的Bonnell核心有5-10%的提升。
3. Silvermont架構設計亮點之三：依然是雙發射回頂部
Silvermont架構設計亮點之三：依然是雙發射（Dual-Issue）
不論是蘋果還是高通或者ARM，新一代移動處理器的架構都是朝著多發射（wider）、OoOE亂序指令前進，蘋果的Swift及高通的Krait架構都是如此，ARM從Cortex-A8到A9的升級中也使用了OoOE亂序指令，從A9升級到A15也升級到了3發射。Intel在Silvermont架構雖然使用了OoOE指令體系，不過Silvermont依然是雙發射（Dual Issue，目前桌面的X86處理器都是4發射了，AMD的推土機架構是每個內核雙發射，但是整個模塊還是4發射。）
Intel在這一點採取保守的姿態是綜合考慮了核心面積、功耗以及4發射的風險的。更寬的前端需要更寬的執行單元引擎，Intel認為目前的2發射前端已經可以提供足夠好的性能，並不需要冒風險去使用3發射或者4發射的前端設計。
Silvermont架構的架構示意圖
最初的Atom處理器的管線設計
執行單元設計
執行單元的設計與Saltwell架構看起來很相似
4. 指令集、IPC性能及頻率回頂部
指令集、IPC性能及頻率
最初的Atom源於Meron/Core級別的X86，因此並不支持SSE4及之後的指令集，現在Silvermont補上這一課了，它支持SSE 4.1/4.2、POPCNT及AES-NI指令集。
新指令集
新技術
IPC性能及頻率
Silvermont架構所做的改進最終都是為了提高IPC每週期指令性能，根據Intel所說，其單線程性能粗略地與Cortex-A15架構相近（原文如此）。之前我們對Cortex-A15架構的性能已經有所瞭解，不過Silvermont依然有機會做得更好。Intel的22nm 3D晶體管工藝在同樣的功耗下有18-37%的性能提升，因此Silvermont在功耗不變的情況下有可能運行在更高的頻率上。
Intel也沒有公佈Silvermont處理器的運行頻率，目前的Atom處理器頻率在1.6-2.9GHz，原文作者猜測Silvermont的頻率可達2.0-2.4GHz，此前的架構分析中猜測其性能差不多可以提高50%,再加上頻率提升30%，因此新一代Atom在功耗不變的情況下性能可以提升83%左右。
5. Turbo加速及功耗管理回頂部
Turbo加速及功耗管理
此前的Atom已經支持了Intel的Turbo Boost加速技術，頻率可以動態提高，但是它使用的Turbo Boost其實很粗放，CPU會告訴OS系統它所有的P-State，由於之前的Turbo加速是熱限制的，因此CPU也會告訴OS它存在一個最大P-State。上一代的Atom的Turbo加速都是系統驅動的，並不能充分利用CPU的熱設計空間。
Silvermont上的Turbo加速更加智能，處理器內有了自己的功耗控制單元，它可以監控處理器的發熱情況，動態處理SoC芯片內的各個電路的功耗分配，一旦情況合適，它就可以告訴OS可以運行在最高頻率之上。與Sandy Bridge處理器類似，Silvermont也可以短時間內超越TDP上限，前提是處理器的溫度允許。最後，Silvermont也可以單獨加速處理器的各個IP內核，不需要太高CPU性能的時候就可以加速GPU頻率，反之亦然。
與Haswell這樣的大核心處理器相比，Silermont的頻率加速並不是多麼讓人印象深刻的技術了，但是與移動領域的處理器相比，它已經是個巨大的進步了。
功耗管理方面，Silvermont也增加了新的C6節能狀態，此時核心及電壓都可以關閉，只保持緩存cache激活。
6. Silvermont的模塊化設計及緩存回頂部
Silvermont的模塊化設計及緩存
與AMD的推土機、Jaguar架構相似，Silvermont的架構也是模塊化的，基礎的Silvermont是一個雙核/雙線程的模塊，不過它的每一個核心都是獨立的，並不共享彼此的硬件單元。Silvermont支持多個模塊配置，最高可搭配出8核心SoC處理器。
每個模塊共享1MB L2緩存，相比目前的Atom處理器其L2緩存擴大了一倍，而且延遲減少了2個週期。
L1緩存容量和延遲沒有變化，依然是32KB L1數據緩存和24KB L1指令緩存。
Slivermont支持內核異步頻率：高通異步內核的學徒？
此前Intel處理器的所有核心都是同步運行的，這意味著每個內核的頻率是一致的，不需要的時候就使用Power Gate關閉。高通的處理器有一個絕活就是每個內核支持不同頻率不同電壓下運行，在ARM處理器中也是獨一份的。
現在Intel的Silvermont也支持多核異步運行了，一個核心運行在2.4GHz，而另一個核心就可以運行在1.2GHz下。不過與高通不同的是，Silvermont的異步運行是可選的，而且如果CPU內核頻率異步運行，那麼L2緩存的頻率會與其中頻率較高的內核保持一致。Intel認為這種設計的彈性更高，可以降低功耗。
前端總線：從FSB到IDI
Silvermont的前端總線設計也有所改變，FSB已經徹底走入歷史，Silvermont也也使用了桌面級處理器慣用的IDI（in-die interconnect,芯內互連 ）設計。與之前的FSB總線相比，IDI對於提高處理器的單線程性能大有裨益，據悉有雙位數（也就是至少10%）的提升。
系統助手也升級了
另外一個重要的單元就是系統助手（System Agent）了，它相當於傳統的北橋區域，之前的Atom處理器使用的是順序指令，內存操作必須按順序來，現在的Silvermont的系統助手則可以處理來自CPU內核、GPU等單元的內存要求以優化性能。
7. SoC、圖形核心及性能回頂部
SoC、圖形核心及性能
Intel並沒有談及Silvemont在智能手機、平板、汽車自動化、通訊及微服務器領域的具體應用，但是我們已經支持Bay Trail分支將在今年底問世，主打Windows 8（8.1或者Blue）平板市場，面向智能手機的Merrifield則在明年登場。
來看Bay Trail，它將是一款四核處理器，GPU核心是Intel Gen7圖形核心，與Intel目前的HD 4000架構相當，雖然我們不知道Bay Trail的GPU具體頻率，不過它的EU單元是確定了，只有4個，相當於目前的HD 4000的1/4。
雖然還不能確定最後的性能如何，但是原文猜Bay Trail的GPU性能與iPad 4差不多。另外，Intel的Haswell處理器上已經使用了eDRAM來提升GPU性能，目前的Silvermont處理器上顯然沒有集成eDRAM，但是下一代的14nm工藝的產品上就有可能集成eDRAM了。
Penryn級別的性能
第一代Atom問世時，作者認為1.6GHz的Atom性能與筆記本中使用的1.2GH的Pentium M性能相當，那麼Silvermont的性能相當於什麼級別的PC處理器呢?
單線程方面，2.4GHz的Silvermont性能相當於1.2GHz的Penryn處理器，再具體一點就是與2010年的11吋Macbook Air使用的Core 2 Duo處理器相當。需要注意的是，這裡對比的是單線程性能，如果考慮多線程性能，4核心的Silvermont可以很輕鬆擊敗Penryn處理器，理由就是雖然Silvermont只是2發射設計，但是得益於22nm工藝的優勢，其頻率可以更高。
總之，Bay Trail處理器的平板有驚人的性能並不會讓人意外，現在不確定的是Silvermont處理器的Win8平板是否能提供傳統的Windows體驗，作者猜測下一代的Airmont處理器可以達到這個程度。
如果是用於智能手機的Silvermont處理器，頻率可能會更低一些，但是其功耗也會更低，續航時間也會提高。一想到新一代Atom處理器能提供2010年Macbook Air筆記本級別的性能就讓人興奮。
8. Silvermont平板的預期、性能及總結回頂部
Silvermont平板的預期、性能及總結
平板預期
Intel表示使用Silvermont處理器的平板已經在開發中，年底就會問世，屆時Silvermont處理器會擁有比去年底發佈的Clover Trail（Atom Z2760）有更美好的故事。Windows 8到時也會升級到第二代（代號Windows Blue），而Intel也會同時發佈Windows及Android兩個系統的平板。根據Intel此前所說，Android系統的平板價格會低至200美元，這是去年的Atom Z2760平板做不到的。
還有一個問題就是Silvermont平板的工業設計，厚度可能跟Atom Z2760是一樣的，但是也有可能會更薄。屏幕的質量也會比目前的Intel平板要好，Intel整合廠商一道進行屏幕的色彩校準工作，聽說其屏幕表現會跟驍龍800是一個級別的。
最終我們會看到其屏幕分辨率超過1366x768，甚至達到iPad 3/4的Retina級別，Silvermont的系統助手設計在優化高分辨率下的GPU帶寬方面非常有幫助。
Silvermont平板的性能
具體的性能來看Intel官方的數據吧，反正現在也沒有實物可供參考。與Silvermont對比的是現在的Saltwell處理器，單線程性能有2-4.7倍的提升，多線程性能有2.5-4.4倍的提升。
再來看與競爭對手的四核處理器的對比
碾壓完自家的的Atom處理器之後，Intel又開始打擊對手的四核處理器了，不過Intel還是很「紳士」的，表格中並沒有提及具體是哪三家的處理器。反正在性能上Silvermont處理器是他們的1.4-2.1倍，功耗則比他們低了1.6-3.1倍。
具體的平板產品的對比
具體的平板產品的對比中，Intel還是沒有點名，當然結果還是一如既往的強大，2倍的性能提升，4.3倍的功耗降低。
總結：前途是光明的，競爭是激烈的
看了這麼多，總結也就長話短說吧。
Anandtech網站把Silvermont比作Intel當初在筆記本市場上首先引入的Conroe扣肉架構，這是Intel憋屈的從P4時代轉型的架構，意義非常重大。但是Silvermont還不夠，它不像扣肉架構扭轉乾坤，Silvermont並不能一夜之間就改變現在的競爭情況。雖然Silvermont是Intel進軍移動市場的一大步，但是扣肉架構之後還有Penryn、Nehalem、Westmere、Sandy Bridge、Ive Bridge及Haswell，扣肉架構奠定了Intel在過去幾年中遙遙領先對手的基礎，Silvermont現在只是走出了扣肉架構的第一步。
移動處理器市場上的競爭也遠非當時扣肉架構發佈時的競爭可比，後者只有AMD一個對手，但是目前的移動處理器市場上群雄並起，Intel還只是剛剛打開了市場的大門，市場份額微不足道。當然，這不是說Silvermont不會引領Intel走向成功，只是現在的環境不一樣了，獲得扣肉那樣的勝利並不容易。
另外，Silvermont的到來還是有點遲了，在工藝落後主流三年、架構落後主流五年之後Intel才想到為Atom升級，Intel也真夠後知後覺的。現在Intel倒是覺醒了，打算一年升級一次Atom處理器的架構，明年會升級到14nm Airmont架構，屆時憑藉更先進的功耗管理或許能重演扣肉架構的輝煌。
Anandtech在結尾看來並沒有給Intel說太多好話，實際上從官方的介紹來看，Silvermont的性能提升還是非常值得期待的，原本Atom在性能方面就不輸於ARM處理器，即便是32nm工藝也能在功耗上跟ARM相抗衡，22nm+新架構的Silvermont在性能及續航兩方面都會有明顯進步，即使不如PPT上那樣大殺四方，實際情況至少也會比目前的Atom Z2580、Z2760要好吧，況且Intel打算將Android平板的價格拉低到200美元，感覺好事一下子全來了，一切都等到年底產品上市時再說吧，到時候Intel是PPT制勝還是真的有實力在移動市場分一杯羹就能更清晰了。
http://www.expreview.com/25303-all.html
每時鐘週期指令數IPC會增加1倍 加上22nm 3D電晶體......
你只要看聯想K900手機的atom 雙核心 CT+架構 跑分接近3萬就知道了
他是還沒支援亂序執行之前就已經這麼猛了
估計高通要贏BT架構至少要用台積電20奈米製程量產的Cortex-A57 去改
但是Cortex-A57最快都要2014年底量產 至少比英特爾晚一年............
今年底英特爾會真正開始發威 到時候就會知道他CPU能耗比不輸給高通曉龍S800處理器了.......
現在Intel終於肯用自己掌握的工藝優勢對抗ARM處理器了，推出了22nm 3D晶體管工藝的Silvermont處理器，它將成為Intel大舉進軍移動處理器市場的有力武器，那麼它到底有那些改進呢？
1. Silvermont架構Atom亮點一：工藝升級返回分頁瀏覽
Atom從誕生之初就不是一個討人喜歡的孩子，其核心脫胎於Intel「萬億次（TeraScale）」項目，為了降低成本和功耗，還從桌面的亂序指令（out of order）改成了順序指令執行（in order），最終Atom的性能及功耗都大幅降低了，用在上網本還算合適。只不過上網本命不長久，這個市場爆發的很快，但是沉淪的更快。失去了最大市場之後，Atom也曾在NAS、二奶機之類的市場發了發光，但是這些市場實在太小眾了，根本支撐不起Atom的遠大前景。
Intel有四五年的時間沒有升級Atom的工藝和架構了，這期間適逢移動市場大爆炸，高通、蘋果、三星及NVIDIA等「小公司」憑藉低功耗的ARM處理器崛起，智能手機、平板等設備一躍成為主流。Intel也嘗試用Atom處理器進軍移動市場，去年推出的面向智能手機的Atom Z2460、面向平板的Atom Z2760及今年的Atom Z2580等處理器或多或少地在智能設備領域敲開了大門，如果想大舉進軍的話Intel還要拿出更有競爭力的產品才行。
這個殺手鐧就是今天發佈的22nm工藝、Silvermont架構的新一代Atom，時隔4年之後Intel終於肯用自己掌握的工藝優勢對抗ARM處理器了。現在我們就以Anandtech對新一代Atom處理器的分析來看一下Intel未來如何打算稱霸移動領域的。
Silvermont架構Atom亮點一：工藝升級
Intel稱Silvermont架構Atom有三倍性能提升、5倍功耗降低
目前Atom處理器的架構代號Saltwell，發佈於2008年，設計於2004年，雖然性能依然比Coretx-A9要快，但是相對桌面級CPU架構來說還是很古老了。Intel在2010年為Atom升級過一次32nm工藝，所以現在的Atom無論架構還是工藝相對Intel目前的標準都是落伍了。
Silvermont架構的Atom製程工藝升級到了22nm 3D晶體管工藝，與目前的IVB處理器同級；其架構也從五年前的Saltwell升級到了Silvermont，所以在性能、功耗比上有全方位的進步，Intel表示Silvermont有三倍的性能提升，而功耗降低了5倍。（雖然降低xx倍這個說法不合語法，不過現在用的真是越來越多了。）
Silvermont架構實際上只是一個開始，Intel決定每年都會升級一次Atom處理器的架構，這種做法甚至比桌面級CPU兩年升級一次架構還要激進，看來Intel真的要在移動市場發威了，不願再被人當作hello kitty了。
22nm 3D晶體管工藝
Silvermont降低功耗的功臣是22nm 3D晶體管工藝，有關這個工藝的詳細介紹可以參見我們之前的評測文章。這種工藝已在目前的IVB處理器上展示了其低功耗、低電壓的威力，可以猜測Atom上使用的22nm工藝會進一步優化電壓及功耗。
22nm 3D晶體管工藝使得Intel成功地將閾電壓（threshold voltage）降低100mV到同樣的漏電流水平，由於功耗是跟電壓的平方成正比的，因此在閾電壓下功耗降低了25-35%。新工藝的好處不止於此，在1V電壓下，22nm工藝的晶體管性能提升了18%，換句話說如果是同樣的性能，那麼電壓只需0.8V，功耗減少了20%。電壓越低帶來的性能提升越明顯，0.7V電壓性能可提升37%，如果是保持同樣的性能，那麼功耗可以降低一半。
22nm 3D晶體管工藝的優點
此前Anandtch做過的X86與ARM功耗對比
回顧此前做過的X86與ARM處理器功耗對比，使用28nm工藝的高通APQ8064在待機功耗上確實比32nm工藝的Atom Z2760要好一些，但是現在Atom已經升級到更強大的22nm 3D晶體管工藝，雖然還沒有具體數據，但是可以想像其功耗肯定會更低。
2. Silvermont架構亮點之二：亂序指令回頂部
Silvermont架構亮點之二：亂序指令
22nm工藝帶來的是Silvermont處理器功耗的降低，性能提升則要靠架構升級了。Silvermont架構相比五年前的Saltwell架構，其最大變化是從順序指令執行升級到了亂序指令（簡稱OoOE）執行，Anandtech也對比做了一番解析。
時間有限，這裡不再贅述太多順序指令及亂序指令的技術術語，簡單來說就是順序指令執行時需要等上一個指令執行完才能進行下一個，而亂序指令執行體系則可以將其中的指令按照類型分類同時執行，簡單的例子就像是快遞員發包裹，A地點有三個包裹，B地點有2個包裹，順序指令需要進行5次才能送完，而亂序指令則可以將A地點的三個包裹同時送出，B地點的2個也能同時送出，只需要執行2次就行了。（例子有助於理解，跟具體原理不一定一致）
Saltwell架構源於5年前，為了降低設計難度及功耗，Atom使用了順序指令執行，如今的Atom在功耗上有更先進的工藝輔助，架構上不需要太多折衷，因此又改回了與桌面版一樣的亂序指令架構。
Saltwell與Silvermont架構的流水線設計
Silvermont的流水線設計與Saltwell相比變化不大，後者有16級順序指令流水線，其中有13級誤預測（mispredict）流水線，Silvermont架構中使用了亂序指令，如果不需要從內存中讀取數據那麼就可以繞過這些流水線，因此誤預測流水線從13級減少到10級。
Silvermont的整數流水線沒有明說，但是可以預計會在14-17級之間。
Silvermont架構的分支預測單元是變化最大的，這也是其架構進步的表現。它提升了前代架構的分支預測單元的性能，涉及的任何數據結構的大小都有明顯增加。此外，Silvermont架構還增加了間接分支預測單元，這些改進一同促進了Silvermont架構的分支預測精度。
得益於分支預測單元的改進及延遲的降低，Silvermont的IPC每週期性能相比Saltwell的Bonnell核心有5-10%的提升。
3. Silvermont架構設計亮點之三：依然是雙發射回頂部
Silvermont架構設計亮點之三：依然是雙發射（Dual-Issue）
不論是蘋果還是高通或者ARM，新一代移動處理器的架構都是朝著多發射（wider）、OoOE亂序指令前進，蘋果的Swift及高通的Krait架構都是如此，ARM從Cortex-A8到A9的升級中也使用了OoOE亂序指令，從A9升級到A15也升級到了3發射。Intel在Silvermont架構雖然使用了OoOE指令體系，不過Silvermont依然是雙發射（Dual Issue，目前桌面的X86處理器都是4發射了，AMD的推土機架構是每個內核雙發射，但是整個模塊還是4發射。）
Intel在這一點採取保守的姿態是綜合考慮了核心面積、功耗以及4發射的風險的。更寬的前端需要更寬的執行單元引擎，Intel認為目前的2發射前端已經可以提供足夠好的性能，並不需要冒風險去使用3發射或者4發射的前端設計。
Silvermont架構的架構示意圖
最初的Atom處理器的管線設計
執行單元設計
執行單元的設計與Saltwell架構看起來很相似
4. 指令集、IPC性能及頻率回頂部
指令集、IPC性能及頻率
最初的Atom源於Meron/Core級別的X86，因此並不支持SSE4及之後的指令集，現在Silvermont補上這一課了，它支持SSE 4.1/4.2、POPCNT及AES-NI指令集。
新指令集
新技術
IPC性能及頻率
Silvermont架構所做的改進最終都是為了提高IPC每週期指令性能，根據Intel所說，其單線程性能粗略地與Cortex-A15架構相近（原文如此）。之前我們對Cortex-A15架構的性能已經有所瞭解，不過Silvermont依然有機會做得更好。Intel的22nm 3D晶體管工藝在同樣的功耗下有18-37%的性能提升，因此Silvermont在功耗不變的情況下有可能運行在更高的頻率上。
Intel也沒有公佈Silvermont處理器的運行頻率，目前的Atom處理器頻率在1.6-2.9GHz，原文作者猜測Silvermont的頻率可達2.0-2.4GHz，此前的架構分析中猜測其性能差不多可以提高50%,再加上頻率提升30%，因此新一代Atom在功耗不變的情況下性能可以提升83%左右。
5. Turbo加速及功耗管理回頂部
Turbo加速及功耗管理
此前的Atom已經支持了Intel的Turbo Boost加速技術，頻率可以動態提高，但是它使用的Turbo Boost其實很粗放，CPU會告訴OS系統它所有的P-State，由於之前的Turbo加速是熱限制的，因此CPU也會告訴OS它存在一個最大P-State。上一代的Atom的Turbo加速都是系統驅動的，並不能充分利用CPU的熱設計空間。
Silvermont上的Turbo加速更加智能，處理器內有了自己的功耗控制單元，它可以監控處理器的發熱情況，動態處理SoC芯片內的各個電路的功耗分配，一旦情況合適，它就可以告訴OS可以運行在最高頻率之上。與Sandy Bridge處理器類似，Silvermont也可以短時間內超越TDP上限，前提是處理器的溫度允許。最後，Silvermont也可以單獨加速處理器的各個IP內核，不需要太高CPU性能的時候就可以加速GPU頻率，反之亦然。
與Haswell這樣的大核心處理器相比，Silermont的頻率加速並不是多麼讓人印象深刻的技術了，但是與移動領域的處理器相比，它已經是個巨大的進步了。
功耗管理方面，Silvermont也增加了新的C6節能狀態，此時核心及電壓都可以關閉，只保持緩存cache激活。
6. Silvermont的模塊化設計及緩存回頂部
Silvermont的模塊化設計及緩存
與AMD的推土機、Jaguar架構相似，Silvermont的架構也是模塊化的，基礎的Silvermont是一個雙核/雙線程的模塊，不過它的每一個核心都是獨立的，並不共享彼此的硬件單元。Silvermont支持多個模塊配置，最高可搭配出8核心SoC處理器。
每個模塊共享1MB L2緩存，相比目前的Atom處理器其L2緩存擴大了一倍，而且延遲減少了2個週期。
L1緩存容量和延遲沒有變化，依然是32KB L1數據緩存和24KB L1指令緩存。
Slivermont支持內核異步頻率：高通異步內核的學徒？
此前Intel處理器的所有核心都是同步運行的，這意味著每個內核的頻率是一致的，不需要的時候就使用Power Gate關閉。高通的處理器有一個絕活就是每個內核支持不同頻率不同電壓下運行，在ARM處理器中也是獨一份的。
現在Intel的Silvermont也支持多核異步運行了，一個核心運行在2.4GHz，而另一個核心就可以運行在1.2GHz下。不過與高通不同的是，Silvermont的異步運行是可選的，而且如果CPU內核頻率異步運行，那麼L2緩存的頻率會與其中頻率較高的內核保持一致。Intel認為這種設計的彈性更高，可以降低功耗。
前端總線：從FSB到IDI
Silvermont的前端總線設計也有所改變，FSB已經徹底走入歷史，Silvermont也也使用了桌面級處理器慣用的IDI（in-die interconnect,芯內互連 ）設計。與之前的FSB總線相比，IDI對於提高處理器的單線程性能大有裨益，據悉有雙位數（也就是至少10%）的提升。
系統助手也升級了
另外一個重要的單元就是系統助手（System Agent）了，它相當於傳統的北橋區域，之前的Atom處理器使用的是順序指令，內存操作必須按順序來，現在的Silvermont的系統助手則可以處理來自CPU內核、GPU等單元的內存要求以優化性能。
7. SoC、圖形核心及性能回頂部
SoC、圖形核心及性能
Intel並沒有談及Silvemont在智能手機、平板、汽車自動化、通訊及微服務器領域的具體應用，但是我們已經支持Bay Trail分支將在今年底問世，主打Windows 8（8.1或者Blue）平板市場，面向智能手機的Merrifield則在明年登場。
來看Bay Trail，它將是一款四核處理器，GPU核心是Intel Gen7圖形核心，與Intel目前的HD 4000架構相當，雖然我們不知道Bay Trail的GPU具體頻率，不過它的EU單元是確定了，只有4個，相當於目前的HD 4000的1/4。
雖然還不能確定最後的性能如何，但是原文猜Bay Trail的GPU性能與iPad 4差不多。另外，Intel的Haswell處理器上已經使用了eDRAM來提升GPU性能，目前的Silvermont處理器上顯然沒有集成eDRAM，但是下一代的14nm工藝的產品上就有可能集成eDRAM了。
Penryn級別的性能
第一代Atom問世時，作者認為1.6GHz的Atom性能與筆記本中使用的1.2GH的Pentium M性能相當，那麼Silvermont的性能相當於什麼級別的PC處理器呢?
單線程方面，2.4GHz的Silvermont性能相當於1.2GHz的Penryn處理器，再具體一點就是與2010年的11吋Macbook Air使用的Core 2 Duo處理器相當。需要注意的是，這裡對比的是單線程性能，如果考慮多線程性能，4核心的Silvermont可以很輕鬆擊敗Penryn處理器，理由就是雖然Silvermont只是2發射設計，但是得益於22nm工藝的優勢，其頻率可以更高。
總之，Bay Trail處理器的平板有驚人的性能並不會讓人意外，現在不確定的是Silvermont處理器的Win8平板是否能提供傳統的Windows體驗，作者猜測下一代的Airmont處理器可以達到這個程度。
如果是用於智能手機的Silvermont處理器，頻率可能會更低一些，但是其功耗也會更低，續航時間也會提高。一想到新一代Atom處理器能提供2010年Macbook Air筆記本級別的性能就讓人興奮。
8. Silvermont平板的預期、性能及總結回頂部
Silvermont平板的預期、性能及總結
平板預期
Intel表示使用Silvermont處理器的平板已經在開發中，年底就會問世，屆時Silvermont處理器會擁有比去年底發佈的Clover Trail（Atom Z2760）有更美好的故事。Windows 8到時也會升級到第二代（代號Windows Blue），而Intel也會同時發佈Windows及Android兩個系統的平板。根據Intel此前所說，Android系統的平板價格會低至200美元，這是去年的Atom Z2760平板做不到的。
還有一個問題就是Silvermont平板的工業設計，厚度可能跟Atom Z2760是一樣的，但是也有可能會更薄。屏幕的質量也會比目前的Intel平板要好，Intel整合廠商一道進行屏幕的色彩校準工作，聽說其屏幕表現會跟驍龍800是一個級別的。
最終我們會看到其屏幕分辨率超過1366x768，甚至達到iPad 3/4的Retina級別，Silvermont的系統助手設計在優化高分辨率下的GPU帶寬方面非常有幫助。
Silvermont平板的性能
具體的性能來看Intel官方的數據吧，反正現在也沒有實物可供參考。與Silvermont對比的是現在的Saltwell處理器，單線程性能有2-4.7倍的提升，多線程性能有2.5-4.4倍的提升。
再來看與競爭對手的四核處理器的對比
碾壓完自家的的Atom處理器之後，Intel又開始打擊對手的四核處理器了，不過Intel還是很「紳士」的，表格中並沒有提及具體是哪三家的處理器。反正在性能上Silvermont處理器是他們的1.4-2.1倍，功耗則比他們低了1.6-3.1倍。
具體的平板產品的對比
具體的平板產品的對比中，Intel還是沒有點名，當然結果還是一如既往的強大，2倍的性能提升，4.3倍的功耗降低。
總結：前途是光明的，競爭是激烈的
看了這麼多，總結也就長話短說吧。
Anandtech網站把Silvermont比作Intel當初在筆記本市場上首先引入的Conroe扣肉架構，這是Intel憋屈的從P4時代轉型的架構，意義非常重大。但是Silvermont還不夠，它不像扣肉架構扭轉乾坤，Silvermont並不能一夜之間就改變現在的競爭情況。雖然Silvermont是Intel進軍移動市場的一大步，但是扣肉架構之後還有Penryn、Nehalem、Westmere、Sandy Bridge、Ive Bridge及Haswell，扣肉架構奠定了Intel在過去幾年中遙遙領先對手的基礎，Silvermont現在只是走出了扣肉架構的第一步。
移動處理器市場上的競爭也遠非當時扣肉架構發佈時的競爭可比，後者只有AMD一個對手，但是目前的移動處理器市場上群雄並起，Intel還只是剛剛打開了市場的大門，市場份額微不足道。當然，這不是說Silvermont不會引領Intel走向成功，只是現在的環境不一樣了，獲得扣肉那樣的勝利並不容易。
另外，Silvermont的到來還是有點遲了，在工藝落後主流三年、架構落後主流五年之後Intel才想到為Atom升級，Intel也真夠後知後覺的。現在Intel倒是覺醒了，打算一年升級一次Atom處理器的架構，明年會升級到14nm Airmont架構，屆時憑藉更先進的功耗管理或許能重演扣肉架構的輝煌。
Anandtech在結尾看來並沒有給Intel說太多好話，實際上從官方的介紹來看，Silvermont的性能提升還是非常值得期待的，原本Atom在性能方面就不輸於ARM處理器，即便是32nm工藝也能在功耗上跟ARM相抗衡，22nm+新架構的Silvermont在性能及續航兩方面都會有明顯進步，即使不如PPT上那樣大殺四方，實際情況至少也會比目前的Atom Z2580、Z2760要好吧，況且Intel打算將Android平板的價格拉低到200美元，感覺好事一下子全來了，一切都等到年底產品上市時再說吧，到時候Intel是PPT制勝還是真的有實力在移動市場分一杯羹就能更清晰了。
http://www.expreview.com/25303-all.html
最後編輯：
