Малките процесори – Via Nano (част 1)

VIA навлязоха на пазара на х86 процесори, след като закупиха съответните отдели на National Semiconductor (Cyrix) и IDT (Centaur). Оттогава бяха пуснати три основни процесорни ядра – VIA Cyrix III, VIA C3 и VIA C7. Новият процесор VIA Nano, също като C3 и C7 е разработен от Centaur (Cyrix беше разформирован след неуспеха на Cyrix III) и представлява първия процесор от осмо поколение на VIA. Nano се произвежда по 65nm технология във фабрика на Fujitsu и транзисторите му заемат 63 кв. мм площ. Въпреки съизмеримата производителност за MHz не се очаква тактовата честота на Nano да надхвърли съществено 2GHz, тъй като за разлика от архитектурите на Intel и AMD при Nano върховата производителност не е била първостепенен приоритет и чипът не може да достигне техните тактови честоти. Това не е недостатък, тъй като целта на VIA не е да се бори за масовия PC пазар, а да навлезе в сегментите на преносимите устройства (Ultra Mobile PC, Mobile Internet Device и др.), където малките физически размери и консумация на енергия са по-важни. Затова и несъвместимостта с дънните платки за Intel/AMD процесори е нещо очаквано. Nano използва системна шина V4 Bus (сходна с AGLT+ на Intel, макар и със спорен лицензен статус), но се предлага в използвания от C7 NanoBGA2 корпус (с размери 21х21 мм). Първоначално Nano ще се използва със собствените чипсети на VIA, но nVidia са обявили, че ще представят Nano-съвместими nForce продукти като част от по-голям план за съвместна дейност с VIA (двойката nVidia-VIA би бил логичен етап от консолидацията в бранша след обединението AMD-ATI и декларираното желание на Intel да разработи мощен графичен ускорител).

Nano притежава съвременни елементи като модул за предвиждане на разклонения в кода (избира кой е най-вероятният клон, чиито инструкции се обработват предварително) и модул за предварително изтегляне на данни от паметта, изпълнение на инструкциите не по реда на постъпването им (а по най-ефективния начин) – out of order execution (OoO), три декодиращи входа за х86 инструкции, седем порта за изпълнение, включително един за 128-битови SIMD (Single Instruction Multiple Data).

Освен архитектурните нововъведения в Nano са добавени поддръжка на SSSE3 инструкции (в допълнение към MMX, SSE/2/3 на C7), виртуализация (съвместима с VT на Intel) и 64-битовите режими на х86-64. За разлика от Intel (с EM64T и др.) при VIA технологиите не получават специални (и понякога подвеждащи) маркетингови имена – това дори е повод на сарказъм в някои публикации на VIA.

VIA впечатлява и с уникалния генератор на случайни числа (наличен в C7 и Nano) и уникалната за Nano технология за пестене на енергия, при която тактовата честота, захранващото напрежение и температурата са в динамична зависимост помежду си (например в режим максимална скорост, ако температурата е по-малка от даден праг тактовата честота автоматично се повишава над стандартната и т.н.). В допълнение Nano поддържа и най-новия C6 режим на Intel EIST (въведен с 45nm Core2), при който всички кешове са изпразнени, тактовите честоти – спрени и напрежението е сведено до абсолютния минимум, възможен при дадената производствена технология.

Кеш паметта при Nano е от ексклузивен тип (т.е. данните в L1 и L2 секциите са различни – няма дублиране – и съответно използваемия обем е равен на сумата им както е при процесорите на AMD. При Intel в L2 кеш паметта се записва и цялото съдържание на L1 кеша (т.н. инклузивен тип). Вторият подход също има своите предимства, особено за многоядрени процесори със споделен между няколко ядра кеш). Nano използва по 64KB кеш от първо ниво за инструкции и данни (общо 128KB като AMD процесорите, но за разлика от тях, въпреки големия размер, се поддържа 16-пътен достъп срещу само 8-пътен при Intel Core2) и 1MB кеш от второ ниво.

Първоначално са обявени пет модела Nano, като всички те използват 200MHz/800QPB процесорна шина. U2300 работи на 1GHz и има консумация от 5W (колкото Core Solo ULV), U2500 – 1.2GHz/6.8W, U2400 – 1.3GHz/8W (има вероятност окончателната тактова честота на U2400 да стане 1.4GHz преди появата му в реални продукти), L2200 – 1.6GHz/17W и L2100 – 1.8GHz/25W. Изглежда според VIA малката консумация е по-важна от тактовата честота или поне това показва подреждането на моделните номера. VIA активно рекламират и консумацията в ненатоварен режим (idle), която за L2100 e 500mW, а за всички останали модели – 100mW.
Засега всички модели Nano са едноядрени, но на по-късен етап се очакват и двуядрени.

Автор: Стоян Спахиев