VIA Nano

Familia de unidades centrales de procesamiento x86 para ordenadores personales

Logotipo de VIA Nano 2

El VIA Nano (anteriormente llamado VIA Isaiah ) es un procesador de 64 bits para computadoras personales . El VIA Nano fue lanzado por VIA Technologies en 2008 después de cinco años de desarrollo ^[1] por su división de CPU, Centaur Technology . Esta nueva arquitectura Isaiah de 64 bits fue diseñada desde cero, presentada el 24 de enero de 2008, ^{[2] [3] [4] [5]} y lanzada el 29 de mayo, incluyendo variantes de bajo voltaje y la marca Nano. ^{[6] El procesador admite una serie de extensiones} x86 específicas de VIA diseñadas para aumentar la eficiencia en dispositivos de bajo consumo.

Historia

A diferencia de Intel y AMD , VIA utiliza dos nombres de código de desarrollo distintos para cada uno de sus núcleos de CPU. En este caso, el nombre de código 'CN' fue utilizado en los Estados Unidos por Centaur Technology. VIA utiliza nombres bíblicos como códigos en Taiwán , e Isaiah fue la elección para este procesador y arquitectura en particular. Se espera que VIA Isaiah sea el doble de rápido en rendimiento de números enteros y cuatro veces más rápido en rendimiento de punto flotante que el VIA Esther de la generación anterior a una velocidad de reloj equivalente . También se espera que el consumo de energía esté a la par con las CPU VIA de la generación anterior, con una potencia de diseño térmico que varía de 5 W a 25 W. ^[7] Al ser un diseño completamente nuevo, la arquitectura Isaiah se construyó con soporte para características como el conjunto de instrucciones x86-64 y la virtualización x86 que no estaban disponibles en sus predecesores, la línea VIA C7 , al tiempo que conserva sus extensiones de cifrado. Varias pruebas independientes mostraron que VIA Nano funciona mejor que el Intel Atom de un solo núcleo en una variedad de cargas de trabajo. ^{[8] [9] [10]} En una prueba de Ars Technica de 2008 , un VIA Nano obtuvo un rendimiento significativo en el subsistema de memoria después de que su CPUID cambiara a Intel, lo que sugiere la posibilidad de que el software de evaluación comparativa solo verifique el CPUID en lugar de las características reales admitidas por la CPU para elegir una ruta de código. El software de evaluación comparativa utilizado se había lanzado antes del lanzamiento de VIA Nano. ^[11]

El 3 de noviembre de 2009, VIA lanzó la serie Nano 3000. VIA afirma que estos modelos pueden ofrecer un aumento del rendimiento del 20% y un 20% más de eficiencia energética que las series Nano 1000 y 2000. ^[12] Los puntos de referencia realizados por VIA afirman que un Nano de la serie 3000 de 1,6 GHz puede superar al antiguo Intel Atom N270 en aproximadamente un 40-54%. ^[13] La serie 3000 agrega las extensiones del conjunto de instrucciones SSE4 SIMD , que se introdujeron por primera vez con las revisiones de 45 nm de la arquitectura Intel Core 2 .

El 11 de noviembre de 2011, VIA lanzó el procesador de doble núcleo VIA Nano X2 con su primera placa base pico-itx de doble núcleo. El VIA Nano X2 está construido sobre un proceso de 40 nm y admite las extensiones del conjunto de instrucciones SSE4 SIMD , fundamentales para las aplicaciones modernas que dependen de coma flotante. ^[14] Via afirma tener un rendimiento un 30 % superior en comparación con el Atom de Intel, con una frecuencia de reloj un 50 % superior. ^[15]

Los procesadores de la empresa conjunta Zhaoxin , lanzados a partir de 2014, se basan en la serie VIA Nano.

Características

Plano de planta de VIA Isaías

• conjunto de instrucciones x86-64
• Velocidad de reloj de 1 GHz a 2 GHz
• Velocidad de bus de 533  MHz o 800 MHz (1066 MHz para Nano x2)
• 64 KB de datos y 64 KB de instrucciones, caché L1 y 1 MB de caché L2 por núcleo. ^[16]
• Proceso de fabricación de 65 nm (40 nm para Nano x2)
• Ejecución de instrucciones superescalares fuera de orden
• Compatibilidad con los conjuntos de instrucciones MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3 y SSE4
• Compatibilidad con virtualización x86 con implementación compatible con Intel (deshabilitada antes del paso 3)
• Compatibilidad con memoria ECC
• Compatible con pines VIA C7 y VIA Eden

Descripción general de la arquitectura

Plano de planta de VIA Isaiah Architecture

Microarquitectura Nano X2 .

• Diseño fuera de orden y superescalar : ofrece un rendimiento mucho mejor que su predecesor, el procesador VIA C7, que estaba en orden. Esto pone a la arquitectura Isaiah en línea con las ofertas del mismo año de AMD e Intel.
• Fusión de instrucciones : permite al procesador combinar varias instrucciones en una sola, mejorando el rendimiento y reduciendo el consumo de energía. Esta técnica, similar al enfoque utilizado por el procesador Atom, es más eficiente que dividir las instrucciones en unidades más pequeñas.
• Predicción de rama mejorada : utiliza ocho predictores en dos etapas de la canalización.
• Diseño de caché de CPU : un diseño de caché exclusivo significa que el contenido del caché L1 no se duplica en el caché L2, lo que proporciona un caché total más grande.
• Precarga de datos : Incorpora nuevos mecanismos para la precarga de datos, incluyendo tanto la carga de un caché especial de 64 líneas antes de cargar el caché L2 como una carga directa al caché L1.
  • Obtiene cuatro instrucciones x86 por ciclo , a diferencia de los tres a cinco ciclos de Intel.
  • Emite tres microoperaciones /reloj a las unidades de ejecución
• Acceso a la memoria : fusiona almacenes más pequeños en datos de carga más grandes.
• Unidades de ejecución : Hay siete unidades de ejecución disponibles, lo que permite ejecutar hasta siete microoperaciones por reloj.
  • Dos unidades enteras (ALU1 y ALU2)
    • ALU1 tiene todas las funciones necesarias, mientras que ALU2 carece de algunas instrucciones de uso reducido y, por lo tanto, es más adecuada para tareas como los cálculos de direcciones.
  • Dos unidades de almacenamiento, una para almacenamiento de direcciones y otra para almacenamiento de datos según VIA .
  • Una unidad de carga
  • Dos unidades de medios (MEDIA-A y MEDIA-B) con una ruta de datos de 128 bits de ancho , que admiten 4 operaciones de precisión simple o 2 de precisión doble. El cálculo de medios se refiere al uso de las dos unidades de medios.
    • MEDIA-A ejecuta instrucciones de "suma" de punto flotante (latencia de 2 relojes para precisión simple y precisión doble ), SIMD entero, cifrado, división y raíz cuadrada.
    • MEDIA-B ejecuta instrucciones de "multiplicación" de punto flotante (latencia de 2 relojes para precisión simple, latencia de 3 relojes para precisión doble).
    • Debido al paralelismo introducido con las dos unidades de medios, el cálculo de medios puede proporcionar cuatro instrucciones de "suma" y cuatro de "multiplicación" por reloj.
  • Una nueva implementación de adición FP con la latencia de reloj más baja para un procesador x86 hasta el momento.
  • Casi todas las instrucciones SIMD enteras se ejecutan en un reloj.
  • Implementa conjuntos de instrucciones multimedia MMX , SSE , SSE2 , SSE3 y SSSE3
  • Implementa el conjunto de instrucciones multimedia SSE4.1 (serie VIA Nano 3000)
  • Implementa el conjunto de instrucciones multimedia SSE4.1 (serie VIA Nano x2)
• Gestión de energía : además de requerir muy poca energía, se incluyen muchas funciones nuevas.
  • Incluye un nuevo estado de energía C6 (se vacían los cachés, se guarda el estado interno y se apaga el voltaje del núcleo).
  • Control de estado P adaptativo : transición entre estados de rendimiento y voltaje sin detener la ejecución.
  • Overclocking adaptativo : overclocking automático si hay baja temperatura en el núcleo del procesador.
  • Límite térmico adaptativo : ajuste del procesador para mantener una temperatura predefinida por el usuario.
• Cifrado : incluye el motor VIA PadLock
  • Soporte de hardware para cifrado AES , algoritmo hash seguro SHA-1 y SHA-256 y generación de números aleatorios

Véase también

• Lista de microprocesadores VIA Nano
• Lista de microprocesadores VIA
• Netbook

Referencias

1. "VIA lanzará una nueva arquitectura de procesador en el primer trimestre de 2008" . DigiTimes . Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2008. Consultado el 25 de julio de 2007 .
2. Stokes, Jon (23 de enero de 2008). «Isaiah revealed: VIA's new low-power architecture» (Isaías revelado: la nueva arquitectura de bajo consumo de VIA). Ars Technica. Archivado desde el original el 27 de enero de 2008. Consultado el 24 de enero de 2008 .
3. Bennett, Kyle (24 de enero de 2008). "La nueva arquitectura de CPU Isaiah diseñada por Centaur de VIA". [H]ard|OCP. Archivado desde el original el 19 de julio de 2011. Consultado el 24 de enero de 2008 .
4. "Via lanza una arquitectura de 64 bits". LinuxDevices.com . 23 de enero de 2008. Archivado desde el original el 3 de enero de 2013 . Consultado el 24 de enero de 2008 .
5. Wasson, Scott (24 de enero de 2008). "Una mirada a la arquitectura de CPU x86 Isaiah de próxima generación de VIA". The Tech Report . Archivado desde el original el 26 de enero de 2008. Consultado el 24 de enero de 2008 .
6. "VIA lanza la familia de procesadores VIA Nano" (Nota de prensa). VIA . 29 de mayo de 2008. Archivado desde el original el 3 de febrero de 2019 . Consultado el 29 de mayo de 2008 .
7. "VIA Isaiah Architecture Introduction" (PDF) . VIA . 23 de enero de 2008. Archivado desde el original (PDF) el 14 de junio de 2011 . Consultado el 28 de mayo de 2008 .
8. Bennett, Kyle (29 de julio de 2008). "Intel Atom vs. VIA Nano". [H]ard|OCP. Archivado desde el original el 19 de febrero de 2012.
9. Chiappetta, Marco (29 de julio de 2008). «VIA Nano L2100 vs. Intel Atom 230: Head to Head». HotHardware . Archivado desde el original el 22 de julio de 2011. Consultado el 18 de enero de 2009 .
10. Shrout, Ryan (29 de julio de 2008). «Revisión de VIA Nano e Intel Atom: la batalla de las CPU diminutas». PC Perspective . Archivado desde el original el 13 de enero de 2010. Consultado el 18 de enero de 2009 .
11. Hruska, Joel (29 de julio de 2008). «Low-end grudge match: Nano vs. Atom». Ars Technica. Archivado desde el original el 20 de enero de 2012. Consultado el 15 de junio de 2017 .
12. "VIA presenta los nuevos procesadores de la serie VIA Nano 3000" (Nota de prensa). VIA . 3 de noviembre de 2009. Archivado desde el original el 22 de enero de 2013.
13. "Procesador VIA Nano". VIA . Archivado desde el original el 2008-05-30 . Consultado el 2008-05-30 .
14. "VIA lanza el nuevo procesador de doble núcleo Nano X2". Tom's Hardware . Archivado desde el original el 2022-01-25 . Consultado el 2013-10-15 .
15. "Evaluaciones comparativas del procesador VIA Nano x2 SPECfp2000". VIA . Archivado desde el original el 7 de febrero de 2014.
16. "La arquitectura VIA Isaiah - VIA Technologies, Inc". 29 de mayo de 2013. Archivado desde el original el 29 de mayo de 2013. Consultado el 10 de abril de 2020 .

Enlaces externos

• Procesador VIA Nano Archivado el 30 de mayo de 2008 en Wayback Machine
• Procesador de doble núcleo VIA Nano X2
• Procesador VIA QuadCore

Prensa

• "La batalla de los procesadores de bajo consumo: la mejor opción para un Nettop". 27 de septiembre de 2008. Archivado desde el original el 25 de octubre de 2013.
• "Lucha de revancha entre jugadores de gama baja: Nano contra Atom". 30 de julio de 2008.
• "El Nano L2100 de Via se enfrenta al Atom 230 de Intel". 30 de julio de 2008.