Intel demonstreert zuinige hardware op symposium

Intel zou deze week op de International Solid-State Circuits Conference nieuwe ontwikkelingen op het gebied van zeer energiezuinige processors laten zien. Ook demonstreert het bedrijf een Atom-cpu met een geïntegreerde wifi-radio.

De met wifi uitgebreide 32nm-Atom-processor kreeg de naam Rosepoint. Omdat alleen digitale componenten zijn gebruikt, konden de benodigde onderdelen een stukje silicium met twee Atom-cpu's delen. De wifi-componenten van het prototype vergen slechts twee spanningen, in tegenstelling tot het veelvoud aan spanningen dat analoge componenten vergen. Intel zou het niet bij wifi laten; ook de voor gsm- en afgeleide signalen benodigde componenten zouden in toekomstige Atoms ingebakken worden. Volgens Intel-cto Justin Rattner moet dat leiden tot goedkopere en zuinigere chips.

Rattner demonstreert op de ISSCC ook opnieuw de Claremont-processor, die eerder op IDF getoond werd. Deze op de Pentium-architectuur, maar op 32nm geproduceerde processor maakt gebruik van zogeheten near threshold voltage-techniek. Daarmee zouden processors met zeer weinig spanning, zo'n 280mV, op lage frequenties kunnen opereren, terwijl de snelheid stijgt bij hogere spanning. Een pc zou met die techniek nooit helemaal uitgezet hoeven worden, maar slechts langzaam in zuinige modus blijven werken.

De ntv-techniek werd op IDF met een x86-processor getoond, maar Intel wil tijdens ISSCC breder uitpakken. De LVT-techniek moet worden toegepast op een simd-engine, of processor voor grafische chips. De simd-engine werd op 22nm gebakken en voorzien van Intels trigate-transistors, die ook in Ivy Bridge-transistors gebruikt worden. De grafische processor zou nog functioneren met een minimum van 280mV, net als de Claremont.

Intel demonstreert ook geheugenchips die op lage spanningen werken. Het sram-geheugen werd op 22nm-geproduceerd. Intel toont ook andere technieken, waaronder snel en zuinig cache-geheugen voor processors en een floating point unit met variabele precisie van 24, 12 en 6 bits. Die lagere precisie leidt tot een reductie in de energiebehoefte en de fpu kan ook van Intels NTV-techniek gebruikmaken.

Reacties (37)

[boner]

Deze op de Pentium-architectuur, maar op 32nm geproduceerde processor maakt gebruik van zogeheten near threshold voltage-techniek. Daarmee zouden processors met zeer weinig spanning, zo'n 280mV, op lage frequenties kunnen opereren, terwijl de snelheid stijgt bij hogere spanning. Een pc zou met die techniek nooit helemaal uitgezet hoeven worden, maar slechts langzaam in zuinige modus blijven werken.

Da's wel erg fijn. Een PC die je af en toe gebruikt om bijvoorbeeld mail te checken verbruikt nu enorm veel vermogen bij het opstarten en afsluiten terwijl het nuttig gebruik in geen enkele verhouding hiertoe staat. Kun je 'gewoon'je pc aan laten staan en wakker maken zonder veel overbodig verbuik. Is veel efficienter dan snooze die we nu kennen.

* [] in quote tag rechtgezet

[Reactie gewijzigd door boner op 7 augustus 2024 15:33]

[paazei]

Dan lijkt het me alsnog nuttiger om alleen het geheugen op een of andere manier actief te houden en de processor compleet uit te zetten.

Hoeveel werk moet een cpu doen terwijl hij in standby staat? waarom zou je hem dan langzaam aan willen houden...

Ik snap dat dat niet 1,2 3 gerealiseerd kan worden, maar dit is volgens mij niet genoeg om de pc maar nooit meer uit te zetten.

Als een pc meer gebruikt om op te starten dan om een nacht aan te laten staan, misschien moet er dan naar het opstarten gekeken worden en valt daar meer op te bezuinigen dan idle verbruik.

Ik klink wel erg negatief zo, maar ik ben blij met elk beetje verbruik dat bespaard kan worden. Ik vind alleen de stelling dat de pc nooit meer uit hoeft een beetje overtrokken.

[YopY]

Hoeveel werk moet een cpu doen terwijl hij in standby staat? waarom zou je hem dan langzaam aan willen houden...

Lijkt me dat specifiek voor mobiele apparaten er altijd wat CPU beschikbaar moet zijn om regelmatig te controleren op bijv. nieuwe berichten of e-mails.

[Verwijderd]

huidige s3 standby zet de cpu volledig uit en alleen het geheugen krijgt nog wat stroom. het verbruik tijdens s3 stand-by is nauwelijks hoger dat volledig uit.

in het geval van deze nieuwe atom kan de cpu zonder een grote meerverbruik aanblijven om kleine dingen te doen zoals mail checken en een geluidje geven als je een nieuwe mail hebt.

[locke960]

Het lijkt me vooral fijn voor een always-on thuisserver/NAS die 90% van de tijd toch niks staat te doen.
Helaas lijkt de kans erg klein dat Intel deze technieken ook in hun desktop Atoms gaat doen. De geschiedenis toont aan dat de echt besparende technieken alleen in "mobile" chips zitten waar je een forse meerprijs voor betaald. Echt zonde.
Een Core i systeem is idle vaak zuiniger dan een desktop Atom.

[Verwijderd]

Klopt en voordat je pc uit sluimerstand is duurt mij ook allemaal te lang

[Astennu]

Standby is veel sneller dan dat. Jij bedoelt denk ik Hybernate en dan gaat je PC helemaal uit. Bij Standby is het geheugen nog actief.

[Finraziel]

Ja, dat is toch iedere keer weer 3 seconden van je leven die je beter ergens anders aan had kunnen besteden...

[ytterx]

Dus jij hebt een SSD voor je sluimerstand??

12 gig ram zoals ik heb is niet zo 1,2,3 weg geschreven naar de HDD.

[Finraziel]

Sluimer is toch sleep? Niet hibernate? Vanuit hibernate opstarten met een flinke sloot geheugen kan inderdaad wel even duren ja, maar vanuit sleep ben je zo weer up and running.

[a153957]

En welke verbruikt minder stroom denk je.

Sleep mode houdt het geheugen dus actief terwijl de machine slaapt. In hibernate wordt het geheugen geleegd naar de disc die daarna geen stroom nodig heeft om dat te onthouden, en dus tijdens het slapen minder stroom gebruikt.

[maarten12100]

Ram verbruikt echt bijna niks.
Mischien verbruikt het wegschrijven op de hdd nog meer.

@ hierboven hij schrijft alleen weg wat je op dat moment in gebruik heeft het is niet dat als je 12GB hebt dat hij 12GB wegschrijft hij schrijft natuurlijk alleen wat in gebruik is meestal iets tussen de 1,5 en 5 GB

[humbug]

Dat zijn twee verkeerde inschattingen in 1 post.

Ram gebruikt wel degelijk aardig wat stroom. Zeker als je wat meer dan gemiddeld geheugen in je PC hebt zitten (denk aan 64GB, 128GB voor servers) of sneller geheugen hebt ga je echt wel merken dat het aardig wat stroom verbruikt. Het probleem van ram is ook dat het altijd hetzelfde verbruikt. Ook al doet het niets. HDDs, CPUs GPUs gebruiken als je niets doet met een PC een stuk minder dan bij volle belasting. Het procentuele verbruik van ram in slaapstand kan dus aardig oplopen.

Het tweede idee is dat "er alleen maar wordt weggeschreven wat in gebruik is" Dat is waar. Echter, moderne OSen gebruiken juist zoveel mogelijk geheugen. Het is veel interessanter om geheugen als cache in te zetten of veelgebruikte programma's actief te houden dan om het nutteloos leeg te laten. Op een modern OS met meer dan 4GB is dus meestal meer dan 4GB in gebruik.

[Superstoned]

Misschien, maar veel van die meer-dan-4-GB is disk caches. Ik weet niet zeker of die ook wordt weggeschreven maar ik kan me goed voorstellen dat disk caches gedropt worden - wat moet je ermee als je 't naar schijf schrijft...

[Raventhorn]

On topic:
Lijkt me vooral interessant voor tablets of andere kleine apparaten waar slechts een relatief kleine stroomvoorziening aanwezig is...

Kan ook niet zeggen dat ik enthousiast wordt van een processor met een wifi-antenne...
Ik zie er in ieder geval het nut niet echt van in, op nog kleinere apparaten na dan...

@humbug

Op een modern OS met meer dan 4GB is dus meestal meer dan 4GB in gebruik.

Heb in mijn desktop 8GB DDR3-1333 RAM waarvan over het algemeen 36-50% in gebruik, in mijn laptop 6GB DDR3-1066 waarvan over het algemeen 25-40% in gebruik...
Dat is inclusief Enterprise Architect, Word en Eclipse, maar toch vaak minder dan 4GB in gebruik.
Kan dus niet zeggen dat mijn ervaring je claim ondersteunt

[Finraziel]

De antenne zit niet in die chip hoor, de controller zit er in. Het betekent dus gewoon dat je die niet meer ergens anders in hoeft te hebben. Bij ARM socs is dat al lang normaal, daar zit wifi, 3G en weet ik veel wat allemaal op 1 chip. Intel moet dit soort dingen dus wel doen om hun atom interessant te maken voor tablets, anders moeten tablet makers naast de atom ook nog allerlei controller zooi gaan regelen terwijl ze bij arm met 1 chip klaar zijn (bij wijze van spreken).

[Finraziel]

Ja natuurlijk verbruikt dat minder stroom, ga jij in de winter ook om 5 uur pitten zodat je geen lamp hoeft aan te doen en je minder hoeft te stoken? Is ook energiezuiniger.
De meeste mensen zoeken echter een balans tussen wat zuinig is en wat handig is. Persoonlijk denk ik ook niet dat deze nieuwe techniek van Intel zuiniger zal zijn dan sleepmode hoor, dus aangezien het daarover ging is het gewoon compleet irrelevant of hibernate zuiniger is of niet.

[mad_max234]

Dus jij hebt een SSD voor je sluimerstand??

12 gig ram zoals ik heb is niet zo 1,2,3 weg geschreven naar de HDD.

12GB vol? Misschien eens een keertje programma afsluiten als dat waar is.

En vraag me toch af waarmee je dat vol heb staan?

Edit/
De stand-by van beetje goed modern moederbord verbruikt ook maar <10W, en die laat je ram gewoon onder spanning staan. Kost je 24/7 hele jaar door einde van jaar 20 euro wat te overzien is lijkt me, gebruiksgemak kost nu eenmaal wat.

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op 7 augustus 2024 15:33]

[Finraziel]

10 watt is nog erg veel, heb eens gekeken wat mijn gamepc momenteel uit het stopcontact trekt in sleepmode... 2 watt. Dat is met 8 GB ram en gewoon een beetje gemiddeld modern moederbord (asus P8Z68-V)

[Hensz]

Tja, hoe zuinig is zuinig. Ik zie geen verbruikscijfers. Wel lage spanningen, maar dat zegt niks. Een processor op 280 mV die 285 A gebruikt zit nog steeds op 80 Watt.

[MSalters]

Je hebt duidelijk niet de moeite genomen om de link te lezen. 't is 2 mW, dus 40.000x minder dan je suggereert.

[arjankoole]

Die zit op 0 Watt, want volgens mij kun je dat ding nergens inpluggen zonder dat ie de zekeringen of breakers tript.

[mystic101]

Daar zou ik me geen zorgen over maken. Een gemiddelde wandcontactdoos kan met gemak 3000 Watt aan.

[roast]

Maar geen 285A lijkt me?

[Hensz]

Hierboven niet gehinderd door enige kennis van zaken lijkt het.
Je processor gebruikt nu ook al tientallen amperes bij 2 of 3 V oid.
Uit 230V bij 16 A kun je op z'n simpelst met een transformator (verliezen niet meegerekend) zo'n 13000 A bij 280mV maken. Kijk anders nog maar eens even in jullie natuurkundeboekjes, hoe dat ook al weer zat met transformatoren en zo.

[Verwijderd]

je moet een aardig substantiële transformator hebben wil je 285A halen al is het maar bij 0.28V. voor de hoeveelheid vrije elektronen die je nodig hebt om 285A te produceren is een aardige grote hoeveelheid koper in dat ding nodig.

edit: denk ook niet dat een gemiddeld printbaantje 285A gaat trekken zonder door te branden.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 7 augustus 2024 15:33]

[Sissors]

Uiteraard laat je dat dan ook niet over één printbaantje lopen. En 285A is inderdaad wel wat hoog waarschijnlijk, maar kijk naar een core i7, die zullen normaal op iets meer dan 1V draaien, en hebben een TDP van ruim boven de 100W, dus dan heb je het ook over een voedingsstroom van 100A.

En dat is simpelweg via meerdere schakelende voedingen tot 1.2V. Dat is ook de reden dat redelijk wat pinnetjes van je CPU voor de voeding worden gebruikt.

Oftewel, Hensz heeft gelijk, een lage spanning zegt in principe nog niks over het vermogen.
Aan de andere kant, als je ervan uitgaat dat het verder een design is met redelijk normale afmetingen dan zal normaal gesproken het vermogen ongeveer dalen met het kwadraat van de spanning. Tel daar bij op dat klokfrequentie ook lager is omdat het onmogelijk is met die lage spanningen hoge snelheden te halen, en hij zal vast redelijk zuinig zijn. Wat zijn power/prestatie verhouding dan is, is een tweede.

[Reactie gewijzigd door Sissors op 7 augustus 2024 15:33]

[Maurice v/d Zwaan]

Meeste groepen zijn max 16A volgens mij... (3500/220)

[Verwijderd]

Had eigenlijk verwacht te lezen dat ze ipv een simd een arm variant hadden, was leuk geweest voor de arm windows8 variant.

Simd is ook leuk, misschien wordt mid's die x86 windows8 gaan draaien wel energie zuiniger dan de arm varianten ( met een een cpu en gpu gedeelte die qua effectief energie verbruik niet onderdoen voor arm ).

[paazei]

Bijkomend voordeel van x86 is dat alle software er gewoon op draait (alles wat men uit windows gewend is).

Het is inderdaad zeer goed dat ARM en x86 processors met zuinigheid in het achterhoofd doorontwikkeld worden, zo komt er in beide markten goede concurrentie (smartphone/tablet en laptop/desktop).

[papa_san]

Ik vraag me al lang af welke kant het zou opgaan, betere batterijen of zuinigere computers.

Heb het gevoel dat de batterijen fabrikant meer bezig zijn met patenten verzamelen dan daadwerkelijk een innovatief product te maken. (Hoop dat iemand met kennis van zaken dit kan ontkennen.)

Hoe lang/ver deze componenten nog van de echte pc/laptop productielijn zitten zou ik ook wel eens willen weten.

Als de apparatuur nu opeens 3x zolang met de zelfde accu toekan dan kan ik eindelijk mijn powersupply een keer vergeten.

Nee, minderverbruik is minder warmte en gaat dat ding ook weer stiller worden, goeie zaak als dat gebeurd.

[TheGhostInc]

Probleem van betere batterijen is dat het relatief lang duurt voordat de nieuwe techniek ook daadwerkelijk in productie genomen kan worden. En daarna moet er ook nog opgeschaald worden.

Je ziet overigens wel al een flinke verbetering, tegenwoordig met de Lithium-ion-polymeer accu's is het geheugen effect weg (minder) en de capaciteit ook fors hoger.
Voor het idee, een grove indicatie van uitkomen van de techniek:
NiCd ~1950
NiMH 1989
Li-Po 1995

De nieuwste ontwikkelingen zitten rondom nano technologie, wat echter lastig in productie te nemen is, maar ook de condensator zie je steeds vaker opduiken als alternatief.

Ook hebben sommige fabrikanten van laptops al 'duurzame' accu's ontwikkeld, die langer meegaan dan de normale modellen. Echter zit hier een meerprijs aan. En daar zit meteen ook het probleem, er wordt bezuinigd op de componenten en vooral de batterij is iets waar makkelijk op te bezuinigen is. Want of een batterij 500 of 1000x meegaat weet de consument pas als de garantie is verlopen...

[robvanwijk]

een floating point unit met variabele precisie van 24, 12 en 6 bits.

Heeft iemand een linkje naar wat meer info hierover? Ik weet niet precies hoe ik me een 6 bits float voor moet stellen. Als het formaat ook maar enigszins op de IEEE floating point getallen lijkt heb je altijd 1 bit nodig voor sign (plus of min), dus dan hou je nog 5 bit over voor de exponent en de mantissa (als je dat 3+2 doet dan heb je meteen geen denormals meer, dat past niet ), dat lijkt mij, voorzichtig gezegd, erg weinig.

[MSalters]

precisie. Dat is dus de mantissa. En bovendien gaat het over de FPU, die dus de berekeningen doet, niet het storage format. Concreet betekent het dat (a*b+c) met verschillende precisies uitgerekend kan worden afhankelijk van het doel.

[robvanwijk]

precisie. Dat is dus de mantissa.

Hmm, dat zou op zijn minst zeer verwarrend spraakgebruik zijn...

En bovendien gaat het over de FPU, die dus de berekeningen doet, niet het storage format.

Als je denkt dat die 6 bits niet het storage formaat zijn, wat dan wel? De interne representatie? Dat kan ook niet, want die kan nooit kleiner zijn dan de externe representatie (het storage formaat) een interne representatie kan minder efficiënt gecodeerd zijn om er makkelijker mee te kunnen werken, maar niet nog efficiënter; dan zou extern ook wel die representatie gebruikt worden.

Concreet betekent het dat (a*b+c) met verschillende precisies uitgerekend kan worden afhankelijk van het doel.

Ja, dat was duidelijk.

[liquid_ice]

dat is een van de voordelen van zo'n smart phone.

sinds ik die heb staat m'n PC veel meer uit.