VIA: il Nano surclasserà l'Atom

Pechino – Dopo aver presentato, all’inizio dell’anno, la sua architettura di nuova generazione Isahia , VIA ha ora ufficialmente lanciato le prime CPU a basso consumo basate su tale architettura. Chiamati Nano, questi chip sono destinati a prendere il posto degli ormai attempati processori C7, oggi utilizzati soprattutto sui PC ultraportatili e sulle appliance consumer.

Nano, nome in codice CN , viene prodotto con un processo a 65 nanometri, ha una frequenza di clock compresa fra 1 e 1,8 GHz , e supporta un front-sisde bus VIA V4 di 800 o 1333 MHz (i modelli attuali hanno tutti un FSB di 800 MHz). La cache è di 64 KB quella di primo livello e di 1 MB quella di secondo livello, mentre il set di istruzioni supportato è l’ x86-64 con estensioni MMX, SSE, SSE2, SSE3 e SSSE3. Il socket è lo stesso del C7 : questo dovrebbe semplificare a OEM e produttori di motherboard la transizione verso il nuovo processore. Per le specifiche tecniche integrali si veda questo articolo di Wikipedia.

Nano è disponibile in due versioni : la serie “L”, indirizzata ai sistemi desktop e mobile mainstream, e la serie ultra low voltage “U”, studiata invece per i desktop con small form factor ed i dispositivi ultra mobile come i mini-note.

Il nuovo processore è appena stato consegnato agli OEM e ai produttori di schede madri, e VIA sostiene che i primi sistemi equipaggiati con Nano arriveranno sul mercato nel terzo trimestre dell’anno . Almeno inizialmente questo chip farà coppia con le schede madri in formato Mini-ITX: ciò significa che per vederlo sui notebook mainstream occorrerà attendere probabilmente la fine dell’anno o l’inizio del 2009.

Il lancio di Nano anticipa di pochissimi giorni l’introduzione ufficiale di Atom , la nuova CPU a bassissimo consumo di Intel che vede nel nuovo chip di VIA uno dei suoi più diretti rivali. I due processori, entrambi basati su di un’architettura x86 ed entrambi capaci di supportare le istruzioni a 64 bit, sono destinati a darsi battaglia soprattutto nel segmento dei mini notebook e degli UMPC , dove sia Intel che VIA hanno già intrecciato diverse partnership commerciali.

VIA afferma che Nano è in grado di fornire performance dalle due alle quattro volte superiori a quelle del C7 , questo conservando all’incirca lo stesso assorbimento energetico. Un così significativo incremento del rapporto performance per watt è da attribuire in larga parte alla nuova tecnologia di processo a 65 nanometri (il C7 utilizza circuiti a 90 nm) e all’adozione di un’ architettura di tipo superscalare , con supporto all’ esecuzione delle istruzioni fuori ordine ( out-of-order ), là dove C7 e Atom utilizzano invece un più semplice design in-order . La tecnica adottata da Nano, e utilizzata sulla quasi totalità dei processori desktop e server oggi sul mercato, permette al processore di riordinare le istruzioni in modo da massimizzare l’efficienza con cui queste vengono eseguite. A ciò si aggiunge il supporto a funzionalità macro-fusion e micro-fusion nonché più sofisticate funzioni di predizione dei salti ( branch prediction ).

Dal momento che l’esecuzione out-of-order richiede delle unità aggiuntive all’interno del processore, le stesse che hanno il compito di analizzare e riordinare il codice, generalmente l’implementazione di questa tecnica innalza i costi di sviluppo e produzione e i consumi energetici . Purtroppo VIA non ha ancora comunicato i prezzi di Nano, ed al momento è dunque impossibile fare confronti con Atom. È invece già possibile comparare i rispettivi valori di thermal design power (TDP), ossia di massimo consumo energetico: ammesso che i due produttori utilizzino un metro di misura equiparabile, da questo confronto sembra uscire nettamente vincitore il chip di Intel. Il TDP di Atom va infatti dagli 0,65 watt del modello a 800 MHz ai 2,4 watt del modello a 1,86 GHz, passando per i 2 watt dei modelli con clock compreso tra 1,1 e 1,6 GHz. Il TDP di Nano va invece dai 5 watt del modello a 1 GHz ai 25 watt del modello a 1,8 GHz. Per bilanciare la sua maggiore fame di watt, e giustificare la scelta di un’architettura più complessa, Nano deve dimostrare di poter fornire, a parità di clock, performance significativamente superiori a quelle di Atom. I risultati di un primo test comparativo tra due prototipi di Nano e Atom sono stati pubblicati lo scorso aprile da Eeepcnews.de , ma il benchmark utilizzato, CrystalMark 2004, non è certo esaustivo: in ogni caso, i risultati (da prendere rigorosamente con le molle) sembrano indicare che Nano è solo leggermente più veloce di Atom nei calcoli in virgola mobile (FPU) e quasi il 30% più efficiente nei calcoli con numeri interi (ALU). Per avere risultati più attendibili, occorrerà attendere test più approfonditi eseguiti su CPU di produzione.

Tornando ai consumi, va citato il fatto che Nano supporta un nuovo power state , chiamato C6 , che gli permette di assorbire, in idle, solo 100 milliwatt (500 milliwatt il modello da 1,8 GHz).

Nel confronto tra Atom Silverthorne e Nano vanno considerati almeno altri tre fattori: la frequenza del front-side bus , pari a 400-533 MHz nell’Atom ed a 800-1333 MHz nel Nano; la dimensione della cache L2 , di 512 KB in Atom e 1 MB in Nano; e il supporto in hardware alla crittografia , presente nel Nano e assente nell’Atom. Il motore di cifratura integrato in Nano è l’ormai noto PadLock Security Engine presente da qualche anno sulla maggior parte delle CPU di VIA, ed in grado di fornire funzionalità come generazione di numeri casuali, accelerazione degli algoritmi crittografici AES e dell’hashing SHA-1 e SHA-256, e supporto al bit NX.

A differenziare i due chip rivali c’è anche la dimensione del package , pari a 21 x 21 mm quello del Nano (lo stesso del C7-M) ed a 13 x 14 mm quello dell’Atom.

Dalle caratteristiche dei due processori si evince che il target di mercato di Atom è sbilanciato verso i dispositivi più compatti, dove può offrire TDP nettamente inferiori, mentre quello di Nano è sbilanciato verso i computer più grandi. In altre parole, il mercato di riferimento dei due chip si sovrappone solo nella parte centrale , quella relativa ai mini notebook: le estremità, quella rappresentata dai device ultraportatili e quella rappresentata dai portatili mainstream e dai desktop small form factor, è coperta solo da uno o dall’altro chip. Atom, ad esempio, ha tutte le carte in regola per salire a bordo di Internet tablet, PDA e persino smartphone; Nano, dal suo canto, può invece mirare ai notebook ultraleggeri, ai green PC ed alle set-top box multimediali. In quest’ultimo segmento di mercato il più diretto concorrente di Nano è rappresentato dal Mobile Celeron, lo stesso alla base (anche se ancora per poco) dell’Eee PC di Asus .

Rispetto ad un Celeron-M520 da 1,6 GHz, VIA sostiene che Nano fornisce un rapporto performance per watt quasi doppio. Il produttore taiwanese ha pubblicato i risultati di questo ed altri benchmark in questo documento PDF .

Sui segmenti di mercato coperti coperti da Atom e Nano rimane da fare una considerazione importante, che si ricollega a quanto detto in precedenza: mentre Intel impone agli OEM di utilizzare Atom solo su dispositivi che abbiano un display non superiore ai 10 pollici e che siano privi di AGP (Accelerated Graphics Port), VIA fornisce ai produttori piena libertà nell’impiego di Nano . La scelta di Intel, che somiglia a quella intrapresa da Microsoft con Windows XP Home, è diretta a far sì che l’economico Atom non intralci le vendite dei Mobile Core 2 Duo . VIA non ha questo problema, visto che non produce CPU con performance più elevate di quelle di Nano. Va invece ricordato come l’azienda di Taipei produca una linea di processori, chiamata Eden , espressamente indirizzata ai dispositivi embedded: il modello a più basso consumo, l’ULV a 500 MHz, ha un TDP di un solo watt.

Di recente VIA ha lasciato trapelare che, entro la fine del 2009, Nano migrerà verso un processo produttivo a 45 nanometri e, con l’occasione, arriverà anche in una versione dual-core . Non farà piacere a VIA sapere che la propria rivale è pronta a produrre Atom dual-core già a partire dalla seconda settimana di luglio . A riportarlo è DigiTimes , secondo la quale l’Atom a doppio core conserverà una frequenza di 1,6 GHz e porterà il TDP complessivo, compreso quello del chipset, dagli attuali 12 watt a 16 watt. Le schede madri già sul mercato saranno in grado di supportare i nuovi modelli di Atom attraverso un semplice aggiornamento del firmware.