原子——英文名：Atom，原子是化学变化中的最小微粒。是人类最经典的、使用最为广泛的基本假设。原子的假设，可用来精确的解释物理学中力学、热力学、光学、量子力学、统计力学等等几乎物理方方面面的问题，以及同为自然科学的生物学、化学等等，在未来，或许会延伸到各个学科……
Intel Atom，一个全新的X86 CPU架构，是顺序架构的回归，是平衡了功耗与性能的硬件产品，是让掌上便携领域感到震惊的CPU……
如果把Intel Atom比作原子，那么未来的Atom CPU是否会延伸到各个领域呢？
本文中，通过对Atom桌面平台的详尽测试，来揭示Atom的真正实力。
Atom的Die Size仅为3.1*7.8mm
我们已经在昨天为大家带来了Atom的详细架构解析，有兴趣的朋友请参阅《菜鸟勿进：Atom处理器纯YY技术解析》，因此下面我们只和大家谈一谈Atom所采用的新颖技术及特点。
全新顺序执行架构：
乱序执行的一大弊端就是指令的重排序电路需要付出额外的晶体管，以及功耗的增加。虽然乱序执行可以有效提升性能，但Intel需要让Atom有更加出色的低功耗表现，因此Atom采用了新的顺序执行架构，Atom是Intel自Pentium Pro之后的又一款顺序执行架构处理器。
Atom采用了超标量双指令并发+顺序执行的核心设计，并且Intel为其配备了两个解码器。这些解码器从一级缓存中拾取运算指令，通过解读指令包含的1跟0排序来翻译指令给CPU的命令。虽然每个解码器的能力都是一样的，但是每条指令均有一快一慢两条编译路径可选。
为什么说Atom采用的是一种新的顺序执行架构呢？其实Atom的顺序执行架构也有几分乱序执行的能力。当Atom需要执行一条高延迟的浮点运算的后面紧跟着一条短延迟整数操作时，Atom的全新算法SIR（安全指令识别）就可以先查看两条指令所需的数据是否有关联，如果没有，SIR就允许将后面的整数操作提前执行，提升效率。
超线程回归：
Intel为Atom配备了两个解码器，它们从L1中拾取运算指令，通过解读指令来翻译给CPU。虽然每个解码器的能力相同，但是每条指令均有一快一慢两条编译路径可选，从而实现超标量双指令并发。
对于load-op-store 和 load-op-execution这类格式的指令，Atom的解码器都将其视为一个单一的微操作。这样被送往流水线处理的微操作就会合而为一，大大的节省带宽。
虽然Atom支持双指令并发，但是由于同一线程内的两条指令所占用的数据相互独立，因此要同时执行两条指令并不容易，为了解决这个难题，Intel为Atom核心引入了SMT（Simultaneous Multi-Threading，并发多线程技术），让核心同时具备双线程的执行度。
低功耗16级超长流水线：
Core 2时代，处理器仅有14条流水线，比Pentium 4大幅降低，从而大幅提升了执行效率，使频率及功耗也大为降低。而这次，Atom具备16级流水线，其分支预测失误的惩罚为13级，这与Atom在设计上追求低功耗的原因是分不开的，好在Atom顺序执行的设计使其拥有简单的内部结构，并且更高的频率及超线程的设计保证了其性能没有过多损失。
非对称一级缓存：
从前文的核心架构的图解便可看出，Atom拥有结构不对称的一级缓存。在总计56K的一级缓存中数据缓存占了24KB而指令缓存拥有32KB。Atom采用了8晶体管一位的SRAM缓存设计，相对Core2 CPU的6晶体管一位，较大面积的SRAM Cell耗电量及所需运行电压都较低，也就是说虽然Atom的一级缓存设计，耗费了更多的芯片面积，但却有着更低的功耗。
C6——全新的待机模式：
Atom引进的新待机模式名为C6，功耗随C0至C6六级模式以此降低。在C6模式下，L2缓存完全滞空，供电电压下降到0.3v，并且处理器仅有为了唤醒功能的单元仍然活动。Atom可以在约100微秒的时间内进入C6模式！不过针对不同型号的处理器，这种电源模式的支持也有所不同，针对低价笔记本的Atom N270电源管理模式支持C0到C4状态。针对低价台式机的Atom 230电源管理模式仅支持C0和C1。
笔记本及桌面PC的Atom平台：
Intel Atom针对两种平台推出了不同的平台产品，其中代号为Silverthorne的Atom Z500系列处理器及芯片组，是专为MID等掌上设备提供的嵌入式方案，而代号为Dimondville的Atom N200系列处理器是为NoteBook/PC提供的低功耗解决方案，今天我们只针对为NoteBook/PC提供的Atom平台展开话题。
Intel Atom N200系列CPU，有两个型号，分别为Atom N270和Atom N230，它们的主频同为1.6GHz，512KB二级缓存，支持SMT超线程技术，FSB 为533MHz……唯一区分的标志就是TDP的差异，Atom N270的TDP为2W，而Atom N230的TDP则为4W。
虽然Atom的超低功耗令以往采用X86架构处理器汗颜，但是目前Intel并没有为Atom N200系列设计出一款“绝配型”芯片组产品。暂时用老迈的Intel 945GC+ICH7与Atom N200组合成为NoteBook/PC平台的Atom系统。
Intel 945GC的GMA950整合显卡，性能非常低下，并且采用130nm的945GC TDP达到了22W，是Atom N230的5.5倍！
Cebit 2008上，Atom产品成为了展会中最耀眼的明星之一，各大厂商都展示出了自家的Atom产品。虽然Atom处理器更多的初现在低价笔记本及MID设备上，但是桌面平台的Atom产品并没有像前者那样得到强烈的关注。
6月30日，我们为大家曝光了来自精英ECS的桌面平台Atom套板，并且为大家献上了这款另类产品的赏析。今天我们就为大家带来这款产品的详细介绍及全方位的测试。
精英ECS这套桌面平台Atom系统，采用精英自家制造的Mini-ITX主板——精英945GCT-D，配备了主频为1.6GHz，代号Diamondville的单核心Intel Atom超低功耗处理器，型号为Atom N230，前端总线为533MHz，具备超线程技术，二级缓存容量为512KB。支持SSE2/3 SSSE3多媒体指令集和EMT64技术，TDP仅为4W！
I/O部分提供了D-Sub、PS/2(键鼠)、COM、4*USB 2.0、5.1声道音频I/O接口以及千兆网卡接口。
与前段时间在网上曝光的技嘉Atom套板不同的是，精英Atom主板上提供了两条内存插槽，也就意味着，它可以打开双通道内存系统。
精英Atom套板提供了1*PCI、1*PCI-E X1、2*SATA2、1*IDE扩展接口。
由于采用Mini-ITX设计，精英Atom主板的“体型”非常小巧，正是这个原因，导致了主板不得不废除掉945GC Chipset提供的PCI-Express X16显卡接口。
缺少了PCI-Express X16接口，难道除了选择已经被淘汰的PCI显卡，就没有办法提升平台的3D性能了吗？
缺少了PCI-E X16接口，精英Atom主板提供的PCI-E X1就有了用武之地，想要提升平台3D性能的用户可以将PCI-E X1接口的独立显卡安装在精英Atom主板上。
黑色被动散热器下面就是Atom N230，银色被动散热器下面覆盖的则是945GC Chipset。
超低功耗的Atom只需要一相处理器供电单元就可以搞定
主板采用了ATX 2.0规范设计，24pin电源接口，并且为内存提供的独立供电单元。
摘下北桥、CPU散热器，我们看到了Atom N230以及945GC芯片组的“真身”
主板上的九颗电解电容应该就可以占满Atom N230的位置
Atom N230比一毛钱钢镚略大
Atom N230苗条的身材让采用LGA775封装的CPU非常嫉妒
LGA775处理器的封装边长为37.5mm
一角钱硬币的直径为19mm
Atom N230的封装边长为22mm，面积不到5平方厘米。
板载IC特写：
BIOS功能简述：
BIOS中提供CPU外频调节选项，但是目前还无法真正的进行超频。
内存频率及延迟调节选项
由于Atom定位的特殊性，采用以往的CPU产品与其进行性能对比，似乎有失公平，毕竟Atom是一款为超低功耗而设计的产品。但是为了让大家更加了解Atom处理器的性能，我们还是找到了采用了Celerom M 353处理器的EeePC与Atom进行性能对比。
我们为精英Atom主板，提供了两条1GB容量的DDR2内存，组建成双通道系统，而EeePC则是采用了单条DDR2 2GB容量的内存，不能实现双通道。
在前几天的赏析中，我们放出了搭载Atom N230 CPU的精英945GCT-D套板Super Pi 1M成绩，而今天我们将为大家放出更多更详细的测试成绩。
EeePC虽然采用了Celeron M353(900MHz)处理器，但其默认频率被设定为630MHz，因此我们使用了针对EeePC开发的第三方软件，将外频调整为100MHz，从而使EeePC处理器的主频保持在900MHz状态下。
虽然Atom N230的Super PI 1M成绩只得到了1分33秒，但是比Celeron M 353成绩要出色。
精英945GCT-D+Atom | EeePC 701 | |
处理器 | Intel Atom N230 45nm 1.6GHz HT L2=512KB | Intel Celeron M 353 90nm 900MHz L2=512KB |
主芯片组 | 945GC+ICH7 | 910GML+ICH6M |
内存实际工作状态 | DDR2 533 1GB*2 | DDR2 200 2GB |
显卡 | 集成GMA950 | 集成GMA900 |
硬盘 | WD Raptor 150G SATA HardDisk Driver | SSD 4GB |
PCMark 05：
首先，我们采用了FutureMark公司的老牌整机性能测试软件PCMark 05进行了测试。
精英Atom主板在PCMark 05测试中更胜一筹，内存子项的胜出完全是由于开启双通道的原因，磁盘性能方面也没有太多悬念，EeePC配备的4GB SSD硬盘性能远不及3.5寸主流机械硬盘。
虽然在CPU子项中，精英Atom主板得到小幅领先，但是拥有1.6GHz主频的Atom N230并没有与900MHz主频的Celeron M 353拉开太大差距，反应出了两种不同架构下的性能差异，如果在相同的频率下，Atom N230胜算的几率几乎为0。
3DMark 05/06：
作为最容易让用户理解3D性能的测试软件，3DMark已经成为了平台性能测试的必测项目，我们只对精英Atom主板进行了测试。
采用945GC芯片组的精英Atom主板，整合了GMA950显卡，但并不支持DirectX 9.0c及更高版本的DirectX API，因此我们只进行了3DMark 05/06的相关测试。
精英Atom主板，3DMark 05测试成绩
精英Atom主板，3DMark 06测试成绩
SisoftWare Sandra测试部分，我们主要对两个平台的CPU运算、内存性能进行了测试。
精英Atom主板取得了全面胜利
Super Pi Mod 1.5：
Super Pi是考验CPU浮点运算能力的测试软件，在前文中，我们已经为大家放出了精英Atom主板的Super Pi 1M测试成绩，下面将为大家放出的则是Super Pi 8M成绩。
精英Atom主板的Super Pi 8M成绩接近17分钟，在Super Pi测试中，Atom N230的超线程是不被启用的，3D游戏比较依赖处理器的浮点运算能力。
EVERST Ultimate：
我们采用了EVERST Ultimate软件中的内存测试项目考验精英Atom主板及EeePC 701。
精英Atom平台依然展现出了FSB及内存性能的优势
CineBench 9.5：
Cinebench是一款考验处理器多核心/多线程协调性的软件，能够体现出开启/关闭超线程技术后，处理器的性能变化。
具备SMT超线程技术的Atom N230在Cinebench中表现比较出色，开启超线程后，较1CPU Rending成绩提升了52%。体现出了超线程技术的优势。
WinRAR 3.7：
WinRAR是我们日常使用最频繁的一款软件，而且它对超线程技术以及多核心CPU的优化比较完善。
具备超线程技术的Atom N230的文件压缩效率更高
MainConcept H.264 Encoder：
MainConcept H.264 Encoder是一款出色的高清视频转码软件，我们采用了一段平均码率为20M左右的Mpeg2编码视频进行测试。
很明显，具备超线程技术以及SSE3指令集的Atom N230在更短的时间内完成了视频转码工作，比Celeron M 353有着跟高的效率。
桌面平台的Atom N230处理器搭配的Inte 945GC芯片组，并没有整合硬件高清解码单元，因此在高清回放方面，还要完全依靠Atom处理器来计算，那么采用顺序执行架构的Atom能不能流畅播放1080p的高清视频呢？接下来就为大家揭晓答案。
H.264编码，分辨率为1920*1088，平均码率25M。精英Atom主板播放此片段时处理器占用率99%，无法流畅播放。(点击查看大图)
VC-1编码，分辨率为1920*1088，平均码率30M。精英Atom主板播放此片段时处理器占用率70-99%，无法流畅播放。(点击查看大图)
Mpeg2编码，分辨率为1920*1088，平均码率为17M。精英Atom主板播放此片段时处理器占用率为55%-65%，可以流畅播放。(点击查看大图)
三种不同编码的1080p高清视频，精英Atom只能流畅播放压缩率最低的Mpeg2编码视频，看来用Atom看Full-HD高清还是非常勉强的，但播放低码率720p视频应该不是难事。
暗黑破坏神2：
暴雪经典的ARPG游戏——Diablo 2，精英Atom主板能够流畅运行吗？
800*600分辨率，打开全部特效，笔者在这样的画面设置下进行了试玩。
怪物数量较少的情况下，精英Atom主板还是能够以28fps的流畅帧率进行游戏的。
而在大量使用魔法及怪物数量增加后，帧率瞬时降至18fps，无法流畅运行游戏。
魔兽争霸三-冰封王座：
时尚最流行的游戏之一：魔兽争霸三之冰封王座，我们来看看精英Atom主板的运行情况。
800*600*16bit分辨率下，打开全部特效，模型细节、纹理质量设置为“中”，其他效果全部设为“高”。
10几个小怪在画面中移动时，已经不能流畅运行
怪物成群集中在画面后，只剩下了可怜的14fps
中高级画面设置下，精英Atom主板无法正常运行游戏，于是我们将画面细节和特条统统关闭或将为“低”。
怪物数量较少的场景中，帧率能达到32fps
大量怪物叠加在画面中时，只能达到22fps
Intel 945GC集成的GMA950性能非常低下，我们并不苛求精英Atom主板能够运行什么大型3D游戏，但在以上两款对3D性能要求较低的游戏中，仍然不能流畅的运行，让笔者有些失望，不过将分辨率降为640*480会更好……
Atom拥有超低的功耗和发热量，因此精英只为Atom N230配备了一个非常小巧的被动式散热器，如果将精英Atom主板放置在一个拥有合理风道的机箱内，平台硬件的核心温度应该会被控制在一个很和谐的范围之内，但是如果没有任何外界散热措施，Atom的核心温度会到什么程度呢？
我们将精英Atom主板放置于室温26度左右的环境内，进行温度测试
通过Hardware Monitor，我们看到了在Windows操作系统下，CPU闲置时的内核温度，为54摄氏度
而后，我们打开了压力测试软件SP2004，并且运行1小时候，Atom N230的温度稳定在了76摄氏度
虽然在76摄氏度下，Atom N230仍然能够顺利的进行测试，但是这样的温度似乎有些偏高，因此笔者建议，还是将其放置于拥有散热风道的系统内比较稳妥。
我们为精英Atom主板配备了玩转硬盘以及两条DDR2 1GB内存，再加上945GC和ICH7，满载功耗已经超越40W了，所以在CPU满载、游戏、系统空闲状态下，精英Atom主板系统的功耗都没有降低到40w以下。
如果用CPU满载的整体功耗减去系统空闲时的功耗，我们就能够发现，平台的整体功耗在两种状态下只相差了4W，而这4W也不完全来源于处理器，也就是说Atom N230的功耗的确很低。
在待机模式下，Atom的低功耗优势得到了充分的体现，精英Atom平台在待机时的功耗仅仅为1.7W，EeePC的待机功耗则为5W，相差了将近三倍！
通过对精英Atom主板的测试，我们不难发现，采用顺序执行架构的Atom处理器与同频下的Celeron M处理器相比，性能上没有任何优势。不过，频率早已不再是考量CPU性能的唯一标注，为了得到更低的功耗，采用一种执行效率低，但能够大幅降低功耗的架构是Intel目前对Atom处理器的重点。如果以每瓦特的性能高低来衡量本次测试中两个平台的处理器，那么Atom会毫无疑问的成为胜利者，因为这才Atom应该拥有的特点及优势。
不过，从目前的桌面平台Atom处理器性能来看，它还仅仅能够为初级用户的简单操作及要求提供动力，上网冲浪、处理数据量较小的运算、常用办公以及休闲类小游戏等应用，Atom还是可以轻松应对的。既然运算能力有限，我们就应该更好的利用Atom平台的低功耗优势，将Atom平台作为一台省电的BT下载机是非常现实的。
在未来，Intel很有可能利用低功耗的Atom架构，带来性能、功耗更加平衡的处理器产品，未来采用Atom架构的CPU，很有可能成为Intel下一个震惊业界的低功耗处理器，我们期待着那一天的到来……
当然，单单将提升Atom处理器自身的性能，并不是一个万全之策，外围芯片组性能、功耗控制上的进步，或许会让我们对Atom有一个全新的认识……
精英945GCD-T+Atom整合主板，让我们体验到了Atom的魅力，超小的体积，高整合度，齐全的功能，出色的品质，给用户提供了一个新颖的高效网络PC平台。因此，我们向大家推荐这款高性价比的低功耗整合平台产品，为其授予“小熊在线编辑推荐奖”以此鼓励，并且希望精英能够在未来推出更加出色DIY硬件产品。
