2010年9月22日 星期三

intel


英特爾公司Intel CorporationNASDAQINTC, 港交所4335),或Intel公司(台灣),是世界上最大的半導體公司,也是第一家推出x86架構處理器的公司,總部位於美國加州聖克拉拉。由羅伯特·諾宜斯高登·摩爾安迪·葛洛夫,以積體電路之名(integrated electronics)在1968年共同創辦Intel公司,將高階晶片設計能力與領導業界的製造能力結合在一起。Intel也有開發主機板晶片組、網路卡、快閃記憶體、繪圖晶片、嵌入式處理器,與對通訊與運算相關的產品等。現任經營高層是董事長-克雷格·貝瑞特總經理執行長-保羅·歐德寧。Intel Inside的廣告標語與Pentium系列處理器在1990年代間非常成功的打響Intel的品牌名號。
Intel早期在開發SRAM與DRAM的記憶體晶片,在1990年代之前這些記憶體晶片是Intel的主要業務。[來源請求]在1990年代時,Intel做了相當大的投資在新的微處理器設計上與培養快速崛起的PC工業。在這段期間Intel成為PC微處理器的供應領導者,而且市場定位具有相當大的攻勢與有時令人爭議的行銷策略,就像是Microsoft支配著PC工業的發展方向。而Millward Brown Optimor發表的2007年在世界上最強大的品牌排名顯示出Intel的品牌價值由第15名掉落了10個名次到第25名。

資料出處:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%8B%B1%E7%89%B9%E5%B0%94

低功耗CPU簡介
現在計算機CPU的運行速度越來越快,同時CPU消耗的功率也越來越大,隨之而來的發熱量也越來越高,最新的Intel P4 CPU的功耗已經超過了100W。係統的散熱性能成為了影響係統穩定性的一個重要指標,如果係統散熱性能不好,就會影響整個係統得穩定性。我們經常會遇到因為CPU散熱風扇停止工作而造成係統崩潰。在很多工業控製領域,對係統的穩定性要求很高,但並不需要特別強大的CPU計算能力。低功耗CPU在這方麵很符合工控係統的要求,因為這些CPU在提供必要的計算能力的同時發熱量很小,隻需合適的散熱片就可以正常工作,不用使用風扇主動散熱,減少了故障發生的幾率,大大提高了係統的穩定性。在普通應用中,我們使用的CPU主要為Intel和AMD,而在低功耗CPU方麵,工控領域使用最多的是Intel、Transmate、VIA的CPU,下麵就這幾家的低功耗CPU作簡要的介紹。

一、Intel
Intel作為全球第一大CPU生產廠商,在工控領域較為常見的低功耗CPU是ULV Celeron400/650。
ULV Cerlon采用x86架構,和普通的Celeron處理器類似,擁有256K二級高速緩存,但其核心電壓比普通Celeron低的多。其中ULV Celeron 650M為1.1V,ULV Celeron 400的核心電壓更是低至0.95V,因此發熱量很小。同時在處理器的能源管理上和普通Celeron不同,其把處理器分為六種工作狀態:Normal,Auto Halt,Quick Start,HALT/Grant Snoop和Deep Sleep。以下為CPU在不同狀態之間的轉換示意圖:



Auto halt狀態使得處理器在空閑時,通過軟件發送HLT指令,使CPU關閉空閑的時鍾;當計算機進入休眠狀態時,CPU啟動QuickStart模式,消耗很少的電力,計算機一旦被喚醒,馬上轉入Normal模式;而在Deep Sleep模式下,CPU部分單元的供電完全被切斷,消耗極少的電力。通過在不同模式之間的轉換,使CPU在不同的工作狀態下能達到最佳的性能/能耗比。下表為ULV Celeron在不同狀態下的功耗:




二、Transmate
作為一家專注於低功耗CPU的研發和生產的CPU廠商,對於大家來說可能比較陌生。而其推出的CPU更是很多人都聞所未聞的產品。Transmate的CPU現在有兩個係列:強調性能並注重節電性的Efficeon;強調低功耗的Crusoe。工控中主要使用Crusoe係列CPU―TM5800。TM5800是兼容x86的全新架構的微處理器,采用了0.13微米的製作工藝,具有512KB的二級高速緩存,而且工作電壓非常低,僅為0.9-1.3V,采用硬件和軟件混合的結構,將處理器的很多功能交由軟件來處理。既滿足滿載時對性能的需求,又可控製CPU空載時的能量消耗。下圖為Crusoe CPU係統架構:



Transmate處理器的核心架構與傳統x86相比是相當簡單的。與傳統處理器的硬件執行邏輯、運算、移位和浮點指令單元不同,Transmate采用了與眾不同的設計理念。它采用代碼融合技術來幫助處理器執行x86指令。基於這樣的思路,製造Transmate CPU的晶體管數目大大減少,因此具有低功耗和低發熱量的特點,代碼融合軟件還可以通過硬件進一步調節處理器的功耗。同時它采用獨有的Longrun節能技術,持續不斷地監視CPU的工作,動態地改變CPU的核心電壓和運行頻率 ,一旦運行的條件改變就立即動態交換這些信息,然後找出合適的工作的最低頻率/電壓點來代替剛才的工作頻率/電壓點,使處理器不會消耗無謂的功率,滿足移動設備長時間工作的需要。TM5800 CPU還整合了北橋控製芯片,這樣不但可以減少構成完整係統所需的芯片數目,而且可以減少耗電量,最重要的是可以減少最終產品的尺寸和成本。



下表為TM5800在不同狀態下的功耗:




三、VIA
自從1996年VIA收購了Cyrix公司後,VIA便成了一家可以從主板、顯示芯片和處理器提供整體解決方案的公司。在桌麵市場,VIA生產的CPU無法和Intel、AMD的CPU競爭。因此VIA的CPU專注於嵌入式係統、便攜式設備的應用。
VIA的低功耗CPU就是它的EDEN係列。EDEN係列CPU分為EDEN-N、EDEN-ESP兩種。我們最常用的是EDEN-ESP(Embedded System Platform Processor)處理器,
VIA Eden ESP 3000 (4.5 x 66-MHz bus) 1.05V
VIA Eden ESP 4000 (4.0 x 100-MHz bus) 1.05V
VIA Eden ESP 5000 (4.0 x 133-MHz bus) 1.20V
VIA Eden ESP 6000 (4.5 x 133-MHz bus) 1.20V
VIA Eden ESP 6000 (5.0 x 133-MHz bus) 1.05V
VIA Eden ESP 7000 (5.5 x 133-MHz bus) 1.05V
VIA Eden ESP 8000 (6.0 x 133-MHz bus) 1.05V
VIA Eden ESP 10000 (7.5 x 133-MHz bus) 1.05V
VIA Eden ESP 10000 (5.0 x 200-MHz bus) 1.05V
ESP係列CPU工作電壓為1.05V,和Intel ULV Celeron一樣采用x86架構,采用VIA全新Nehemiah核心,具有一些新的特性:PadLock數據加密引擎、先進的CoolStream架構、StepAhead™ 先進的分支預測功能。CPU內集成64K二級高速緩存,支持MMX、SSE、3DNOW!多媒體指令集。
PadLock數據加密引擎(Data Encryption Engine)使VIA ESP係列CPU成為市場上第一個內建嵌入式資料保護功能的x86處理器,能有效加強保護企業機密以及個人資料的安全。使得機密的資料無論是保存在計算機裏、或者是透過局域網和因特網傳輸時,都能擁有值得信賴的安全保護;同時,PadLock也將使得許多專業的資料保全應用係統更加強大,包括更理想的高負載信息編密係統、以及更安全的線上交易機製等等。 PadLock的核心為一組高端的隨機數值生成器(Random Number Generator),利用芯片上的無規律的電子雜訊,計算出對應資料本身的隨機數值作為加密編碼之用;而產品研發人員則可藉由新的X86指令,直接由硬件取得這些隨機數值,無須透過軟件的驅動程序,這種純硬件的設計,比過去軟硬件組合的資料加密架構更有效率、更可靠。另外,PadLock也支持多種運作模式,提供由每秒鍾750K位元至6百萬位元不等的各種效能。
新的處理核心具備先進的CoolStream處理器架構,即可提供充沛的運算動力,同時保持超低功率消耗和低發熱量等特色。而搭配VIA Apollo CLE266係統芯片組、在主流應用軟件上則有20%的效能提升,至於在3D圖形的程序中,效能提升的程度甚至可達到73%。下表為ESP 7000(5.5 x 133-MHz bus)在不同工作狀態下的功耗:







以上這些處理器在工控領域得到了廣泛運用,主要使用在一些Fanless(無風扇)主板上。一方麵提供強大的運算能力,另一方麵又具有很好的穩定性。現在低功耗CPU中又有了一些新的產品,提供更為強大的性能,比如Intel Pentium M係列、AMD的Geode NX係列。研揚公司有一係列這樣的產品:GENE-6310(EDEN667)、GENE-6350(ULV Celeron)、PCM-8200(Pentium M)。用戶在實際應用中,都可以從這些產品中找到合適自己應用的產品。

注:GENE-6330(Transmate TM5800)即將Phase out


資料出處:http://www.autooo.net/utf8-classid119-id57041.html

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