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Intels Atom-SoC Z2460 für Smartphones

Gleichzeitig mit den Referenz-Smartphones veröffentlicht Intel einige Details des Atom-System-on-Chip aus der 32-nm-Produktion, verrät aber die Leistungsaufnahme nicht.

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Der Atom Z2460 hat eine Mission: Endlich mit einem x86-Kern gegen die in Smartphones und Tablets allgegenwärtigen ARM-SoCs zu punkten, in denen die CPU-Mikroarchitektur der britischen Entwicklerfirma ARM steckt. Leider hat sich Intel bei der Vorstellung des Atom Z2460 alias Medfield auch in Bezug auf die Informationstiefe der ARM-Konkurrenz angenähert: Die genaue Leistungsaufnahme des System-on-Chip mit 32-Nanometer-Strukturen verrät Intel zurzeit nicht. Doch eine grobe Spezifikation (PDF-Datei) liefert immerhin einige andere Details.

Laut Intel steckt im Z2460 ein einzelner Atom-Kern, der Hyper-Threading unterstützt und 1,6 GHz Taktfrequenz erreicht. Mit mehreren Taktfrequenzstufen und zahlreichen Schlafmodi – etwa Enhanced Intel Deeper Sleep C6E – soll der Prozessor möglichst schonend mit dem Akkustrom umgehen, er kann aber andererseits per Burst Performance Technology (BPT) auch kurzzeitig besonders schnell rechnen. Für Android hat Intel Software entwickelt, die die Leistungsaufnahme des Atom Z2460 optimieren soll sowie auf Performance optimierte Treiber und Code-Bibliotheken. So sollen Atom-Mobilgeräte schneller rechnen als Konkurrenten mit zwei Cortex-A9-Kernen.

Der zweikanalige Speicher-Controller – es wird nicht ganz klar, ob es sich um zwei Kanäle mit je 32 Datensignalleitungen oder um insgesamt 32 Datensignalleitungen handelt – bindet maximal 1 GByte an LPDDR2-SDRAM mit bis zu 400 MHz Taktfrequenz an (LPDDR2-800). Dabei verträgt das SoC auch eine Package-on-Package-(PoP-)Bauform, bei der ein Speicherchip (oder -chipstapel) direkt auf dem Atom-Prozessor sitzt – eine gängige Bauform für ARM-SoCs, die etwa auch Apple verwendet. PoP-Stapel aus SoC, DRAM und manchmal auch Flash-Speicher sparen Platz und mindern den Verdrahtungsaufwand der Smartphone-Hauptplatine. Allerdings darf der Kombiprozessor nicht zuviel Hitze entwickeln, weil diese teilweise durch die Speicherchips hindurch entweichen muss. Als Daumenregel dürfen Smartphone-Prozessoren nicht mehr als 300 bis 600 Milliwatt im Mittel umsetzen, kurzzeitige Spitzen sind aber möglich.

Vermutlich steckt ebenso wie in den Atoms der Baureihen Z500, Z600, E600, N2000 und D2000 auch im Atom Z2460 ein PowerVR-Grafikkern der Baureihe SGX5 (Eurasia), den Intel wie viele ARM-SoC-Hersteller von der Firma Imagination Technologies zukauft; Intel ist – wie etwa auch Apple – an Imagination Technologies finanziell beteiligt. Der nicht näher bezeichnete Graphics Media Accelerator (GMA) des Atom Z2460 soll die üblichen Standards OpenGL ES 1.1, OpenGL ES 2.0 und OpenVG 1.1 unterstützten. Ein Video-Beschleuniger de- und encodiert HD-Videos bis zum Format 1080p mit 30 fps und gibt sie per HDMI 1.3a aus. Interne Displays können bis zu 1280 × 1024 Pixel zeigen. Kameramodule mit CMOS-Sensor soll der Atom Z2460 direkt anbinden, und zwar mit bis zu 24 Megapixeln, sowie auch eine frontseitige Kamera mit bis zu 2 Megapixeln. Dafür ist ein programmierbarer Bildsignalprozessor zuständig, der etwa auch schnelle Bildfolgen verarbeiten soll.

Für den 3D-Beschleuniger nennt Intel eine maximale Pixelfüllrate von 2 Gigapixeln pro Sekunde sowie eine Polygonrate von bis zu 40 Millionen Dreiecken pro Sekunde – das entspricht den Angaben von Imagination Technologies für einen PowerVR SGX545 bei 400 MHz Taktfrequenz. Die 45-nm-Atoms mit PowerVR-Grafik verwenden allerdings den SGX535 mit 200 oder 400 MHz unter den Namen GMA 500 und GMA 600.

[Update:] Nach Informationen von Anandtech.com nutzt der Atom Z2460 einen PowerVR SGX540 und auch die Video-Beschleuniger entstammen der PowerVR-Familie (VXD/VXE). Der Kamera-Bildprozessor ist demnach ein Produkt der Firma Silicon Hive, die Intel 2011 übernommen hat. Der eigentliche Chip des Atom Z2460 soll den Codenamen Penwell tragen, sein quadratisches Gehäuse hat 1,2 Zentimeter Kantenlänge. Wie auch bei den kürzlich vorgestellten Cedarview-Atoms gehört der Kern des Atom Z2640 zur Saltwell-Generation. Der Speicher-Controller bindet zwei 32-Bit-DRAM-Kanäle an. [/Update]

Im Referenz-Smartphone steckt auch das HSDPA+-taugliche UMTS-Modem XMM 6260 von Intel; der Halbleiter-Marktführer hatte im vergangenen Jahr die Mobilchipsparte von Infineon gekauft. Das Modem ist über das Standard-Interface MIPI-HSI angebunden, für das Display setzt Intel auf MIPI-DSI und für die Kamera auf MIPI-CSI. Die Flash-Schnittstelle ist eMMC-kompatibel. Der USB-2.0-Controller stellt einen USB-On-the-Go-tauglichen Upstream-Port bereit.

Intel hatte zwar auch ein Tablet-Referenzdesign mit Atom Z2460 erwähnt, doch für Tablets soll später im Jahr eine leistungsfähigere 32-nm-Atom-Plattform kommen: Clover Trail besitzt zwei Atom-Kerne. (ciw)