Intel Atom

Atom
Intel Atom N270
Production	2008 -
Fabricant	Intel
Fréquence du processeur	800 MHz à 2,00 GHz
Fréquence du FSB	400 MHz à 667 MHz
Gravure	de 45 nm
Jeu d'instructions	x86, MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSSE3, Execute Disable bit, VT-x
Sockets	BGA 441 BGA 437 BGA 559
Cœur	Diamondville Silverthorne Sodaville Lincroft (Pineview, Moorestown)

Atom est une marque d'Intel regroupant sous son nom plusieurs microarchitectures destinés aux MID, netbooks, nettops ainsi qu'aux systèmes embarqués. De par leurs environnements, ces processeurs sont conçus pour offrir une faible consommation électrique, gage d'autonomie, et par la même un faible dégagement thermique (TDP) favorisant ainsi leur intégration dans des systèmes compacts. Ils sont aussi de taille réduite ce qui a pour effet de réduire leur coût de fabrication : 2500 Atom Silverthorne peuvent ainsi être produit sur un Wafer de 300 mm. Ces processeurs ne sont disponibles au détail que pour les OEM, Intel les propose au sein d'une plate-forme où ils sont associés à un chipset.
Depuis sa commercialisation, l'Atom est devenu un succès commercial au regard uniquement de l'explosion des ventes de netbooks au point qu'il constitue sa deuxième source de revenus pour le fondeur en 2009. A la fin aôut 2010, Intel a annoncé qu'il avait vendu plus de 70 millions de d'Atom depuis juin 2008. Capitalisant sur son succès, Intel a développé un système d'exploitation dédié aux produits sous Atom dénommé Moblin et construit une plate-forme dédiée aux développeurs : l'Atom Developer Program.

Intel s'est intéressé bien avant la commercialisation des premiers Atom à des processeurs peu puissants et économes en énergie. Deux gammes se sont ainsi succédé, peu connues du grand public et sans réelle marque commerciale, elles dérivent d'architectures préexistantes.

Celeron M

Associé à Microsoft et Samsung dans le projet Origami qui initiera les UMPC, Intel développe une plate-forme apte à offrir une grande autonomie tout en offrant des performances correctes. C'est ainsi qu'il propose un Celeron M ULV 353 de type Dothan, cadencé à 900 Mhz voire moins et accompagné d'un chipset 915 GMS et d'un IGP GMA 900. On le retrouvait entre autres sur :

• Asus Eee PC 701 puis 900.
• Projet Classmate d'Intel
• Samsung Q1
• Sony Vaio VGN-U8G

Stealey

Vaguement annoncé lors du CeBit 2007, Intel présentera au cours de l'IDF 2007 de Pékin le successeur aux premiers Celeron M pour UMPC. Le processeur, connu au début sous le nom de code Stealey, est nommé Intel A100. Il constitue alors la Plateforme Intel Ultra Mobile 2007 qui introduit une nouvelle catégorie d'appareil mobile : les MID et apparait aussi comme une réponse au VIA C7M.

Le Stealey est dérivé de l'architecture Dothan (Pentium M) et gravé en 90 nm. Deux modèles furent proposés : les A100 (600 MHz) et le A110 (800 Mhz). Ils sont intégrés au sein de la plate-forme McCaslin qui inclut aussi un chipset 945GU Express et son southbridge ICH7U (nom de code Little River). L'ensemble offrait ainsi un TDP moyen de 1,95 W (max : 10 W) contre 3,4 W en moyenne pour la plate-forme précédente (max : 12,6 W) ce qui permettait entre autre d'augmenter par deux l'autonomie pour atteindre 4 - 5 heures. Il bénéficie à ce titre aussi d'un mode de veille C4 plus profond lui permettant d'atteindre une consommation de 0,4 W. Enfin la miniaturisation est accentuée avec une surface occupée de seulement 975 mm² pour le couple processeur-chipset-southbridge contre 2915 mm² auparavant. Des modules optionnelles permettaient de gérer le WiMax. On le retrouvait entre autres sur les :

• Asus R2E-BH051E
• HTC Shift X9500
• Getac E100

Silverthorne

Silverthorne est le premier processeur commercialisé sous l'appellation Atom, c'est aussi la première micro-architecture conçue spécialement pour les MID, successeur des UMPC et remplace à ce titre l'Intel A100 (nom de code Stealey). Il a été dévoilé au cours à l'IDF de 2007 de Pekin lors d'une première présentation des MID et de la plateforme associé au nom de code Menlow puis fut officiellement lancé lors de l'édition 2009 de l'IDF de Pékin. Le processeur compose, avec le chipset monopuce nommé Poulsbo, la plateforme Menlow qui porta un temps le nom de Centrino Atom avant d'être abandonné.

Le processeur, 32 bit et mono cœur, est gravé en 45 nm via l'utilisation du hi-k metal gate, il comporte 47 millions de transistors ainsi qu'un contrôleur mémoire sur un die de 25 mm². Sa structure mono-cœur peut-être compensé par l'utilisation du multithreading qui marque le retour de l'Hyperthreading, rebaptisé Simultaneous Multithreading (SMT), et permet ainsi de maximiser les performances tout en limitant la consommation. Il est 1,5 fois plus petit que le Stealey (13×14 mm contre 14×19 mm) et offre un TDP bien plus bas (1 W contre 3 W) pour une fréquence supérieure pouvant atteindre 2 GHz (600 - 800 MHz pour le Stealey). Ainsi la consommation électrique a été limitée, gage d'autonomie, tout en améliorant ses performances de manière à faire tourner correctement un système d'exploitation ainsi que ses applications. Il bénéficie en outre d'un état de veille C6 permettant de vider le cache L2 et d'abaisser le TDP à 100 mW.

Dès son lancement, la plate-forme, rassemblée sous le terme Centrino Atom, suscite un tel engouement qu'Intel ne peut satisfaire que 40 % des commandes. Cette pénurie se poursuivra durant tout l'été jusqu'en septembre 2008. Au premier trimestre 2009, Intel a sorti des variantes de plusieurs de ses modèles se distinguant par le suffixe PT ou P. Ils se caractérisent tout d'abord par un package plus grand de 22×22 mm contre 13×14mm habituellement (extension P) qui est induit par des billes de plus gros diamètre (1 mm contre 0,6 mm). Ces processeurs ont été spécialement conçus pour pouvoir fonctionner sous des températures industrielles fluctuant entre -40°C à 85°C (extension PT) ou sous des températures commerciales oscillant entre 0 et 70°C (extension P). La désactivation de l'hyperthreading de ces modèles permet de diminuer le TDP à 2 W. Enfin ils sont accompagnés d'une version spéciale du chipset Poulsbo, le US15W Px, qui répond aux mêmes critères de fonctionnement.

Plate-forme Menlow

Chipsets Poulsbo

Le Poulsbo est un chipset à processeur graphique intégré (IGP) qui est dérivé d'un 915 associé à un southbridge ICH7-M et dont la composante graphique se présente comme un GMA 500. Il s'est avéré par la suite qu'il s'agissait en fait d'un mélange entre du matériel Intel et des composants PowerVR SGX535 pour la 3D et PowerVR VXD 370 pour l'accélération vidéo dont Intel a acheté une licence à Imagination Technologies. Grâce à son architecture unifiée et programmable, ces performances sont supérieures au GMA 950 puisqu'il peut décoder matériellement les flux HD jusqu'à 720p ou 1080i. Toutefois cette puce est d'une génération antérieure et est toujours gravé en 130 nm pour des raisons économiques, c'est, entre autres, son TDP de seulement 2,3 W qui a poussé Intel à le choisir.

Mais son plus gros défaut se porte sur les pilotes qu'Intel met peu à jour. Ainsi sous Windows XP, le chipset n'est pas utilisé au maximum de son potentiel contrairement à Windows Vista ou 7. Sous Linux, la situation est plus problématique. Tout d'abord le pilote n'est pas toujours intégré dans les dépôts officiels des distribution mais surtout la version Linux du pilote propriétaire n'est plus mis à jour depuis mars 2008 ce qui pourrait aboutir à sa suppression des quelques dépôts officiels où il est encore présent mais un utilisateur a réussi à prendre en charge par le chipset le décodage de flux vidéos au moyen d'une modification du X.Org et du support de la VA API (Video Acceleration API).

Il existe plusieurs variantes du chipset Poulsbo dont la plus fréquente est aussi la plus complète : le US15W auquel il faut lui rajouter les déclinaisons dédiés au domaine industriel : US15WP et US15WPT qui se distinguent surtout par un socket spécifique à l'image des version P et PT des Atom Silverthorne. Le US15L se distingue par une plus grande diversité de sorties vidéos ainsi que par un maximum de mémoire vive inférieur (1 Gio contre 2 Gio auparavant). Enfin le US11L est la version d'entrée de gamme des Poulsbo avec un maximum de mémoire vive de 512 Mio.

Centrino Atom

La commercialisation de l'Atom Silverthorne s'est accompagné de l'apparition d'une nouvelle gamme Centrino, baptisé Centrino Atom. Comme toute plate-forme Centrino, celle-ci nécessite un support pour le WiFi et/ou le WiMax et/ou la 3G via l'utilisation d'une puce Intel ou de fabricant tiers ce qui est une première pour une telle plate-forme. L'écran doit posséder une diagonale au moins égale à 6 pouces (15,24 cm) et le produit doit au moins présenter une diagonale de 7,5 pouces (19,5 cm) pour une épaisseur de 1,02 pouces (2,59 cm). Cependant la marque sera très vite abandonnée car les fabricants de netbooks préféraient installer d'autres processeurs Atom associés à des chipsets différents de la plate-forme Centrino Atom.

Sodaville

Intel a lancé à l'IDF 2009 de San Francisco une nouvelle gamme de processeur de type SoC (System on Chip) chargé de remplacer la précédente génération CE 3100 basé sur les Pentium M et qui est compatible broche à broche. Les Atom CE 41x0 sont destinés aux téléviseurs, aux décodeurs et autres boîtiers IPTV. Ils sont capable de décoder deux flux vidéos 1080p simultanément ainsi que de gérer le MPEG-4 grâce à l'ajout d'un processeur graphique GMA 500 et le support du HDMI 1.3a. Il introduit aussi un contrôleur pour la mémoire flash de type NAND et supporte la DDR2 ainsi que la DDR3 sur deux canaux, le SATA 3 Gbps et l'USB 2.0.
Lors de la conférence de presse d'Intel au CES, Paul Otellini a annoncé que la prochaine Orange Box intègrera un Atom CE4100.

Lincroft

Quatre mois après la commercialisation des processeurs Pineview, Intel poursuit le renouvellement de sa gamme Atom avec la plate-forme Moorestown chargée de succéder aux Silverthorne. Ces processeurs sont issus de la même architecture Lincroft que les Pineview et reprennent en conséquence le concept de SoC (System on Chip) en embarquant sur le même package le processeur, l'IGP et le northbridge. Le processeur est disponible en deux fréquences selon le support : 1,5 GHz pour les smartphones et 1,9 GHz pour les tablettes. Il est en outre optimisé pour l'économie d'énergie grâce au Power Gating qui permet des désactiver certaines des dix-neuf portions (appelés aussi îles) du processeur. Intel annonce ainsi une consommation au repos de la plateforme de 20 mW et d'une valeur minimale de l'ordre de 100 µW. Le fondeur a aussi introduit un équivalent à sa fonction Turbo dénommé Burst Performance Technology (BPT) et gérée par une puce dédiée (Briertown, anciennement Mixed Signal IC) . Elle permettrait d'augmenter de manière significative les performances sur une très courte durée et sans trop affecter la consommation et l'échauffement de la plate-forme.
Mais Intel a fort à faire dans le secteur des petits appareil mobiles car il n'est pas en position de leader et reste à la traine face aux puces à architecture ARM au point qu'il estime ne vendre que 10 millions de puces jusqu'en 2011. Pour contrer l'hégémonie des puces ARM, Intel s'est aussi lancé dans la conception de son propre système d'exploitation basé sur Linux : Moblin qui est devenu, suite à la fusion avec Maemo de Nokia, MeeGo mais ce dernier est encore trop jeune pour espérer se faire une place sur la marché ce qui a poussé Intel a aussi porter Android sur ses processeurs Atom. De son côté Windows ne peut être exécuté que sur la plate-forme Oak Trail. Bien que le processeur supporte les instructions x86 la plate-forme Moorestown ne possèdent pas de bus PCI ce qui empêche son lancement et le réduit au support de Windows CE.

Plate-forme Moorestown

Processeur graphique

Le processeur graphique est remplacé par un GMA 600. Il supporte OpenGL ES 2.0, OpenGL 2.1 et OpenVG 1.1 et peut afficher une résolution de 1366 x 768 via une interface LVDS ou de 1024 x 600 via une interface MIPI. Ces résolutions, supérieures aux écrans des mobiles, permettent d'envisager l'implantation de la plate-forme Moorestown dans des netbooks à l'image des Silverthorne. Il peut aussi gérer les contenu HD matériellement (MPEG-4 Part 2, H.264 en décompression et compression ; WMV, VC-1 en décompression uniquement). Enfin le contrôleur mémoire peut gérer 1 Go de LPDDR1 (mémoire basse consommation) à 200 MHz ou 2 Go de DDR2 à 400 MHz sur un seul canal.
À l'image du précédent chipset Poulsbo pour processeur Silverthorne, le GMA 600 est conçu à partir du PowerVR SGX 535 d'Imagination Technologies. Or, le Poulsbo a laissé un très mauvais souvenir au sein de la communauté Linux de par l'absence de suivi régulier du pilote, et certains présagent un avenir similaire pour les pilotes pour le GMA 600.

Southbridge MP20

L'ensemble est accompagné d'un nouveau chipset, le MP20 (nom de code Langwell), qui ne gère que les entrées/sorties (E/S). Il comporte des contrôleurs USB, ATA, de carte mémoire SD et audio. La puce est conçue par un fabricant tiers, TSMC.

Puce Briertown

Pour optimiser l'autonomie de sa plate-forme, Intel a inclus une troisième puce dédiée exclusivement à la gestion de l'énergie à l'image de la puce de gestion intégrée dans les processeurs Nehalem. Anciennement nommée Mixed Signal IC, cette puce supervise le le BPT, le Power Gating, les différents états du processeur, l'alimentation des ports USB et même la gestion de la fréquence du processeur habituellement gérée par ce dernier. Elle est produite par des fabricants tiers (Freescale, NEC, Maxim entre autres) avec une gravure de 130 nm. Elle est censée offrir une consommation 50 fois moins élevé que la plate-forme Menlow.

Plate-forme Oak Trail

La plate-forme est prévu pour le 1 trimestre 2011.

Southbridge

Le chipset Whitney Point dérive de Langwell auquel il rajoute entre autres le support du SATA, de l'audio HD et de l'HDMI.

Diamondville

Les processeurs Diamondville appartiennent aussi à la microarchitecture Silverthorne. On distingue les modèles de la série N dédiés aux Netbooks tandis que les modèles de la série 200-300 sont pourvus d'un TDP plus élevé et se cantonne à quelques exceptions près aux Nettops. Ils constituent avec le chipset 945GC-GSE la plateforme Shelton destinée à concurrencer les AMD Sempron sur les ordinateurs portables premier prix tout en leur offrant une plus grande autonomie (8 heures environ). Il s'agit en fait de la deuxième version de la plateforme Shelton, la première version constituée d'un Celeron sans cache L2 et associé à un chipset i845GV n'a jamais été commercialisé. Outre le secteur des OEM, les processeurs Diamondville sont aussi disponibles sur carte-mère au format mini-ITX.

A la fin septembre 2008, Intel a lancé son premier processeur Atom double cœur : l'Atom 330. Il consiste en la juxtaposition de deux dies Diamondville 230 sur le même package et reliés entre eux et avec le chipset par un FSB 533 MHz. Mais sa consommation est jugé trop élevée (TDP de 13 W) pour une utilisation dans un netbook et son tarif initiale de 43 $ le rapprochait fortement des Celeron. Bien que ces modèles n'ont pas été conçu pour de l'overclocking, MSI proposa pour son Wind une option dans le Bios permettant de monter la fréquence du processeur jusqu'à 2 GHz, un utilisateur a même réussi à monter jusqu'à 2,315 GHz grâce à un refroidissement à l'azote.

Plate-forme Shelton

Chipset 945GC

Le premier chipset assorti au Atom de type Diamondville s'est révélé peu adapté aux processeurs Atom et à leur régime de faible consommation. Il est en effet issu de la famille Lakeport lancée en novembre 2005 d'où une gravure de 90 nm mais surtout un TDP élevé de 22,2 W à comparer aux 2,5 à 8 W pour le processeur (CPU) et auquel il faut rajouter celui du southbridge (3,3 W). Ce dernier est un southbridge ICH7 et les deux puces occupent en outre un espace conséquent (34×34 mm pour le northbridge et 31×31 mm pour le southbridge) ce qui limite la miniaturisation. La composante graphique du 945GC est le GMA950, il est cadencé à 400 MHz et ne supporte que DirectX 9. Il utilise en outre une partie de la mémoire vive comme mémoire vidéo. Au vu de ces piètres performances, Intel cantonna ce chipset au secteur des nettops, privilégiant le 945GSE pour les netbooks.

Chipset 945GSE

Le 945GSE se présente comme une solution plus adaptée pour les netbooks à base de solution Atom de par sa consommation réduite (TDP : 11,8 W) mais ils conservent les mêmes défauts que le 945GC à savoir une technologie relativement ancienne, la présence d'un cœur graphique GMA950 et d'une troisième puce : le southbridge ICH7-M au TDP similaire (3,3 W). Seule l'utilisation de puces tiers permet d'améliorer ses performances pour la lecture de flux HD par exemple.

Chipset GN40 (annulé)

Au début de l'année 2009, Intel devait rattraper son retard sur la plate-forme Ion grâce à l'arrivée du chipset GN40 associé à la commercialisation de l'Atom N280. Ce chipset se distinguait tout d'abord par sa conception récente puisque dérivée du GM45 sorti en septembre 2008. Il intégrait un nouveau contrôleur mémoire qui permettait de supporter la mémoire DDR2 667 MHz contre 533 MHz pour les précédents chipsets. Il bénéficiait aussi du GMA X4500HD qui permet contrairement au GMA950 de décoder les flux HD en 1080p mais ne pouvait supporter la lecture de Blu-ray. Cependant le support l’accélération vidéo HD n'aurait été possible que via l'utilisation d’une API spécifique (DXVA 2.0) qui n'est disponible que sous Windows Vista tout comme le support de DirectX 10 or Windows Vista fut très peu utilisé sur les netbooks au profit de Windows XP. De plus cette évolution des performances se serait fait au détriment de la consommation puisque son TDP était annoncé à 16,5 W. Il continuait en outre de dépendre d'une troisième puce pour le southbridge (ICH9-M) mais face à une baisse de la demande en netbooks, Intel se résigna à annuler en mai 2009 son chipset.

Plate-forme ION (NVIDIA)

Pour concurrencer les solutions Intel pour sa gamme Atom, Nvidia a dévoilé en décembre 2008 sa plate-forme ION. Le prototype dévoilé alors se basait sur un Atom 230 ou 330 auquel était associé un chipset GeForce 9400M (MCP79), le tout implanté sur une carte-mère au format Pico-ITX. En comparaison de la GeForce 9400, la version mobile se distingue par sa fréquence du cœur et des shaders plus basse : 450 MHz/1100 MHz contre 580 MHz /1400 MHz pour la 9400 ce qui permet d'abaisser sa consommation. Contrairement aux chipsets Intel, la GeForce 9400M se contente d'une seule puce contre deux pour les 945 en raison de la disparition du southbridge. Elle est en outre gravée en 65 nm et mesure 35×35 mm.
Asus avait auparavant tenté l'expérience avec le N10, un ultraportable équipé d'un Atom N270 et d'une GeForce 9300M GS commercialisé en septembre 2008. En août 2009, des rumeurs ont commencé à circuler sur l'apparition d'une déclinaison ION LE qui se distinguerait par l'absence de support de DirectX 10. Il s'avéra par la suite que cette version LE n'était qu'une astuce marketing pour distinguer les modèles à destination de Windows XP. Le ION LE est en outre basé sur la même puce que la plate-forme ION ce qui rend possible sa transformation en modifiant le pilote graphique. Certaines rumeurs parlaient aussi du développement d'un second chipset décrit comme une version spéciale de la puce MCP7A et capable de supporter le SLI grâce à ses deux liens PCIe 8x. Dans le même temps, des rumeurs ont aussi circulé

Cette solution s'est avéré très vite intéressante au regard tout d'abord de ces performances graphiques très supérieures aux chipset 945GSE et 945G. Elle bénéficie de plus d'un TDP de seulement 12 W contre respectivement 6 et 21 W pour les solutions d'Intel. La plate-forme ION permet ainsi de mieux gérer les flux HD, l'interface Aero de Windows ainsi que le support des logiciels basés sur CUDA. La plate-forme Ion se concentre sur deux puces contre trois pour la plate-forme Shelton ce qui offre un gain de place, d'où la présentation sur un format Pico-ITX, mais offre aussi une connectique plus riche comprenant le HDMI ainsi que le support du son LPCM sur huit canaux. Par la suite, la plate-forme ION fut à son tour déclinée en carte mère au format micro-ITX pour processeur Atom mais des variantes existent aussi pour socket LGA775 (GeForce 9300 et 9400). En début d'année 2010, Asrock a lancé une carte mère au format mini-ITX qui se distingue des autres production par la présence de deux ports DDR3-1066.

Mais très vite, face à cette concurrence inattendue, une rumeur indiqua qu'Intel refusait de vendre à ses partenaires des processeur Atom sans chispet Intel ce que le fondeur réfuta par la voix de son porte-parole Bill Calder. Intel allant même jusqu'à convaincre les fabricants que le MCP79 réduirait l'autonomie en lui faisant perdre une heure d'autonomie et offrait de moins bonnes performances en mode bureautique ou multimédia. La tension entre les deux sociétés ne s'apaisa pas pour autant et au cours du mois de mai 2009, le PDG de NVIDIA, Jen-Hsun Huang, indiqua que Intel continuait de freiner le développement de sa plate-forme en proposant le processeur seul à 45 $ contre 25 $ pour le couple Atom + Chipset Intel ce que démentit Intel invoquant des offres commerciales pour ses clients.

Plate-forme SiS

SiS a aussi proposé un chipset pour Atom concurrençant le 945GC. Il est constitué de trois puces : un northbridge SiS672 associant une puce graphique SiS Mirage 3, un southbridge SiS968 et une puce SiS307DV qui fourni une sortie numérique DVI. L'ensemble consomme 22 W et est destiné aux nettops ultra-fins. Le premier produit proposé avec cette plate-forme est le Lenovo Q100.

Pineview

La seconde génération de l'Intel Atom a été dévoilé officiellement le 22 décembre 2009 mais n'est commercialisé qu'à partir du 4 janvier 2010 en vue de remplacer les précédentes gammes basées sur la microarchitecture Silverthorne. L'Atom Pineview inaugure une nouvelle microarchitecture nommé Lincroft qui fut évoqué pour la première fois au cours de l'IDF 2008 de Pékin. Il intégrait alors la plate-forme Moorestown, remplaçante de la plate-forme Menlow. Ce n'est qu'au cours du second semestre 2009 que la plate-forme prend le nom de Pine Trail. Deux familles composent cette plate-forme : la gamme D (Desktop) est destinée au marché de la bureautique tandis que la gamme N (Netbook) est développée pour les appareils mobiles et bénéficie en cela d'un TDP plus faible.
Le Pineview consiste en une puce de type System on Chip : à l'image des processeurs Nehalem, il intègre sur le même die le processeur central (CPU), le contrôleur mémoire et le processeur graphique (IGP). Dans le cas des modèles double-cœurs, les deux cœurs sont dorénavant intégrés sur le même die contrairement au modèle Diamondville 330 et communique entre eux via un FSB 667 MHz. La plate-forme Pine Trail passe de trois à deux puces d'où un gain d'espace et de consommation mais aussi de coût de fabrication. Cette optimisation s'est par la suite poursuivie avec le design de référence Canoe Lake qui permet de concevoir des netbooks plus fin d'une épaisseur de 14 mm grâce à une amélioration le système de refroidissement.

Plate-forme Pine Trail

Processeur graphique GMA3150

Le processeur reste gravé en 45 nm mais inclut dorénavant sur le même die la composante graphique (IGP) à l'image des modèles Clarkdale. Il s'agit d'une évolution du vieillissant GMA950 baptisée GMA3150. Sa fréquence oscille entre 200 MHz (série N) et 400 Mhz (série D), il supporte DirectX9 et l'accélération matérielle du MPEG-2. En l'état l'IGP ne peut, comme sur la génération précédente, gérer les flux HD ce qui nécessitera le recours à des composants tiers tels que l'intégration d'une puce Broadcom Crystal HD pour le décodage matériel et dont la consommation oscille entre 30 mW et 1 W. La première génération de puce (BCM70012) ne gère pas le DivX et est au format Mini Card. Elle est à ce jour la seule à être disponible en vente à l'unité mais son prix a fortement augmenté depuis sa commercialisation. Broadcom a ensuite proposé une nouvelle génération de carte (BCM70015) qui corrige certaines défauts comme le support du DivX tout en étant plus petite car en format Mini Card demi-hauteur (low profile).

Southbridge NM10

L'intégration du processeur graphique dans le processeur central s'accompagne aussi du contrôleur mémoire qui supporte la DDR2 667 Mhz (série N et D) ou 800 Mhz (série D) sur deux canaux. Le chipset associé aux Atom Pine Trail se réduit ainsi à une seule puce (nom de code Tiger Point) qui se cantonne au southbridge soit la gestion des E/S (Entrées/Sorties). Il consiste en une évolution du vieillissant ICH7-M gravé en 130 nm mais dont la taille diminue de 31×31 mm à 17×17 mm et le TDP de 3,3 W à 2,1 W. Cette miniaturisation a cependant des effets négatifs puisqu'elle limite la connectique du NM10. Ainsi un seul contrôleur EHCI est implanté ce qui plafonne le débit des huit ports USB 2.0 à 480 Mo/s et le contrôleur Ethernet est limité à 100 mégabits/s. Les ports PCIe sont réduit à quatre liens (configurables en 4 ports 1x ou en un seul port 4x) et seul deux ports SATA sont supportés. La principale évolution concerne le vieillissant bus FSB qui est remplacé par un lien DMI tandis que la gestion du WiFi peut-être confiée au choix à deux puces additionnelles : Condor Peak (WiFi) et Kilmer Peak (WiFi et WiMax).

Plate-formes spécialisées

Pour diversifier les débouchés de sa gamme de processeur Atom, Intel a décider de proposer des plates-formes pour des usages spécifiques ce qui lui permet en outre de concurrencer d'autres gammes de processeur comme les ARM ou les MIPS . Ils intègrent d'anciens southbridges offrant une connectique plus riche que le NM10 et qui est permise grâce à une compatibilité du lien DMI avec les ICH (I/O Controller Hub). Pour rappel, ces processeurs ne nécessitent pas de chipset au sens large (northbridge + southbridge) car le northbridge est dorénavant intégré au processeur.

Systèmes embarqués : ICH8M

Intel à introduit les processeurs Pineview au sein de la gamme embarquée et proposent en conséquence des plates-formes incluant le southbridge ICH8M en remplacement du NM10. Bien que conçu en 2007, ce southbridge offre une connectique plus riche avec 6 liens PCIe, un port PATA (très utilisé dans le milieu industriel) et des débits USB plus importants grâce à la présence de deux contrôleurs EHCI. En outre il consomme à peine plus que le NM10 avec 2,4 W pour une dimensions de 31×31 mm. En comparaison du NM10, le ICH8M s'avère ainsi plus avantageux au point que certains se posent la question de l'utilité du NM10.

Systèmes RAID : ICH9R

Le ICH9R se caractérise par la présence d'un contrôleur Raid en mode 0, 1, 5 ou 10 ce qui permet de concevoir des plates-formes pour des systèmes de type NAS. Le ICH9R consomme bien plus mais offre une connectique Ethernet 100 mégabits/s, le support des doubleurs de ports pour relier jusqu'à 12 disques durs, un connecteur PATA et six ports SATA 3 Gbps. Tout comme le ICH8M, il date de 2007 et comporte deux contrôleurs EHCI pour gérer douze ports USB 2.0.

Plate-forme ION (NVIDIA)

L'arrivé des processeurs Pineview a considérablement compliqué la tâche à NVIDIA pour proposer une alternative avec sa plate-forme ION. La forte intégration des composants au sein du processeur (northbridge, IGP) limitent fortement la marge de manœuvre de NVIDIA. Ne disposant pas en outre de licence DMI pour concevoir un chipset en remplacement du NM10, NVIDIA se retrouve contraint d'exploiter le PCIe 1x pour y connecter un simple GPU l'empêchant par la même de proposer une connectique plus complète comme ce fut le cas auparavant.

Très vite, les premières rumeurs ont commencé à apparaitre sur ce qui est alors nommé ION 2 et décrivant non plus une plate-forme mais un simple GPU basé sur le G218 que l'on retrouve sur les GeForce 210 et 310. Plusieurs observateurs s'interrogèrent sur les performances de l'ION 2 car le débit des quatre liens PCIe 1x (4×250 Mo/s) fourni par le NM10 n'est pas suffisant pour offrir de bonnes performances graphiques d'autant plus que des tests préliminaires n'annonçaient pas des performances à hauteur de la précédente plate-forme. Par la suite l'annonce de la technologie Optimus permit d'esquisser la solution envisagée par NVIDIA que certains ont relié au fonctionnement des 3dfx où la gestion de la 2D était gérée par l'IGP et la 3D par le GPU.

La nouvelle plate-forme ION fut finalement annoncé à l'ouverture du CeBIT 2010 bien que d'autres la prévoyait pour le CES. Annoncé comme ION 2 puis ION 2010 quelques jours avant le CeBIT, NVIDIA décida à conserver sa précédente marque ce qui risque de créer des confusions entre ces deux plates-formes. La carte choisi est basé sur le G218 et sera donc similaire à une G210 et une G310. Par rapport au 9400M, cette nouvelle monture est gravé en 40 nm et supporte jusqu'à 512 Mo en DDR2 ou DDR3 (contre 256 Mo DDR2 auparavant). NVIDIA proposera deux version de sa plate-forme. La première sera destiné aux netbooks dont la taille de l'écran sera inférieure à 12 pouces, elle disposera de seulement 8 CUDA Cores tandis que la version pour nettops et netbooks supérieurs sera pourvu de 16 CUDA Cores. Dès lors certains se demandent si les constructeurs ne sauront pas tenté de mélanger les versions en intégrant, par exemple, des modèles 8 CUDA Cores au sein de nettops mais NVIDIA devrait indiquer le type de carte GPU via un logo associé. Pour compenser la perte de performance lié à l'utilisation d'une seule ligne du bus PCIe 1x soit 250 Mo/s, NVIDIA a introduit la technologie Optimus. Derrière ce nom se cache en fait une réactualisation de l'Hybrid SLI qui consiste à alterner entre l'IGP et le GPU en fonction des besoins ce qui permettrait de limiter la consommation et donc améliorer l'autonomie des netbooks. Il s'agit d'une solution strictement logicielle et indépendante de la plate-forme ION mais Asus a décidé de proposer un netbook (EeePC 1201PN) dépourvu de la technologie Optimus sans que l'on en connaisse la raison.

En marge des précédentes plates-formes, NVIDIA propose aussi une carte graphique de référence en PCIe 1x et au format Low-profile (à épaisseur réduite). Mais le recentrement sur une simple carte graphique additionnelle soumet NVIDIA a davantage de concurrence. MSI a ainsi annoncé le Wind DE220, un nettops équipé d'un Atom Dx10 mais accouplé à une Radeon Mobility HD43x0.

Cedarview

La prochaine génération d'Atom pour les nettops et netbooks (successeur des Pine Trail) est prévu pour le second semestre 2011. Elle prendra place au sein de la plate-forme Cedar Trail. Plusieurs informations sont depuis apparues sous réserve de modifications :

• Gravure 32 nm.
• Fanless.
• Support DirectX 10.1 grâce à une puce proche du GMA HD des Core iX.
• Intégration d'un moteur de décodage vidéo pour les flux HD et support du 1080p et de la norme HDMI.
• Conservation du chipset NM10.

Caractéristiques physiques

Jeu d'instructions

Consommation

Netbooks & Nettops

Depuis son apparition, l'Atom monopolise le segment grâce à sa faible consommation électrique mais aussi par l'absence d'une réelle concurrence directe.

Via

Les Nano Ux000 de Via ont, un temps, été perçues comme des concurrents sérieux pour l'Atom grâce à ses performances supérieures malgré une consommation en charge plus élevée. Dans le domaine de la cryptographie, l'intégration de la technologie PadLock leur permet même de largement surpasser un Core 2 Extreme QX9770. Quelques modèles de netbooks sont apparus comme le Samsung NC20 mais les constructeurs cessèrent assez vite de les proposer par manque de vente. Commodore et son UMMD 8010/F ou HP avec le 2133 Mini-Note proposèrent même des netbooks basés sur un VIA C7.

AMD

Face au succès d'Intel avec son Atom, AMD réagit en annonçant son processeur (nom de code Bobcat) pour la fin de l'année 2008. La puce était basée sur l'architecture K8 avec une gravure de 65 nm, sa fréquence oscillait entre 1 et 1,2 Ghz pour un TDP de 8 W mais elle ne verra finalement jamais le jour malgré des démentis de la part d'AMD. N'ayant pas les moyens de concevoir un réel concurrent pour l'Atom, AMD changea de stratégie en se focalisant sur le segment des mini-portable et des netbooks en proposant les Athlon Neo (en) avec les plate-formes Yukon puis Congo. Ces processeurs utilisent les architectures x86 principales d'AMD et leurs performances sont bien supérieures pour une consommation, elle aussi, plus élevée.

Intel

Paradoxalement, le catalogue d'Intel comprend aussi des concurrents pour l'Atom. Les processeurs ULV (Ultra Low Voltage) (en) ainsi que certains Celeron ont un TDP inférieur à 20 W et utilisent les architectures x86 principales d'Intel. Destinés surtout aux segments des mini-portables, ces processeurs sont plus puissants que l'Atom tout en contenant leur consommation et constituent la principale concurrence des Atom. Ils sont en outre accompagnés de chipsets plus efficaces que ceux de l'Atom.

Appareils mobiles & Embarqués

Le contexte est radicalement différent dans le segment des appareils mobiles (smartphones...) et embarqués. L'Atom ne représente qu'une faible part de marché et Intel doit redoubler d'effort pour imposer son processeur. Ainsi a t-il décider de rendre compatible certains systèmes d'exploitation, comme Android, avec ses processeurs. Il a aussi développé un OS, Moblin, dédié à sa plate-forme, qui est devenu Meego suite à la fusion du projet avec Maemo de Nokia.

Architecture ARM

Les processeurs conçus sur l'architecture ARM dominent le secteur et se sont implantés bien avant l'Atom. En outre, grâce au système de licence, le nombre de fabricant y est relativement important (Marvell, Qualcomm, Samsung, Texas Instrument...). Face à ces processeurs, l'Atom s'avère moins performant, plus gourmand en énergie et n'acceptant que les instructions x86.

Dans le cadre d'une utilisation sur netbook, les applications courantes utilisent rapidement le peu de ressources disponibles. Il en découle une utilisation ralentie et une faible réactivité de l'ordinateur auquel il faut rajouter une résolution souvent non adaptée (1024 × 600). En réaction, Intel a décidé de proposé un environnement favorisant le développement de logiciel adapté aux netbooks et plus généralement aux processeurs Atom : l'Atom Developer Program.
Le programme a été pour la première fois présenté au cours de l'IDF 2009 de San Francisco. Il est suivi peu après par le lancement d'un premier SDK au début décembre 2009. Il permet la conception de programmes pour Windows et MeeGo respectivement en langage C et C/C++ mais pouvant aussi être exécutés avec des solutions comme Adobe AIR, Java ou Silverlight (supérieur à 3).
Les applications sont ensuite mis à disposition sur l'Intel AppUp Center ouvert au début de l'année 2010 en version Beta. L'accès pour les développeur est initialement gratuit mais deviendra payant avec un coût annuel de 99 $. Enfin à l'image des AppStores, 70 % des revenus générés par les applications payantes reviendront aux développeurs et les applications pour publique adulte (+18 ans) sont interdites.