Ewolucja od technologii SL do SL Enhanced

Od kilku lat zaobserwować można szybki rozwój konstrukcji mikrokomputerów przenośnych, których parametry zaczynają dorównywać parametrom komputerów stacjonarnych. Postęp w tej dziedzinie związany jest ściśle z rozwojem technologii pozwalających na zmniejszenie poboru mocy przez układy procesorowe i peryferyjne.

Od kilku lat zaobserwować można szybki rozwój konstrukcji mikrokomputerów przenośnych, których parametry zaczynają dorównywać parametrom komputerów stacjonarnych. Postęp w tej dziedzinie związany jest ściśle z rozwojem technologii pozwalających na zmniejszenie poboru mocy przez układy procesorowe i peryferyjne.

Największy producent mikroprocesorów - Intel Corp. już w 1990 r. opracował nową energooszczędną technologię SL, a ostatnio rozwinął ją pod nazwą technologii SL Enhanced. Zastosowano ją w nowej rodzinie procesorów Intel486.

Najważniejszymi elementami technologii SL są: wprowadzenie nowego trybu pracy procesora - SMM (System Management Mode), zwiększenie efektywności samego procesora oraz integracja funkcji zewnętrznych układów zaprojektowanych przy założeniu minimalizacji zużycia energii.

Na poziomie systemu, SMM zapewnia inteligentne sterowanie pozwalające procesorowi na spowolnienie, zawieszenie lub całkowite wyłączenie elemetów systemu w celu uzyskania maksymalnej oszczędności energii.

Mikroprocesor przechodzi w tryb SMM po otrzymaniu niemaskowalnego przerwania SMI (System Management Interrupt) o najwyższym priorytecie. W pierwszej fazie, po otrzymaniu przerwania SMI, CPU zapisuje swój aktualny stan do wydzielonego obszaru pamięci, zwanego SMRAM, do którego ani system operacyjny ani aplikacje nie mają dostępu. Następnie procesor przełącza się do trybu SMM i wykonuje przechowywany w SMRAM program obsługi przerwania. Gdy zadanie, które przerwało pracę zostanie zakończone, SMI odtwarza stan procesora i przywraca wykonywanie przerwanego programu.

Działanie SMI jest całkowicie jawne dla systemu operacyjnego i oprogramowania użytkowego. Pozwala to na wykorzystanie sprzętowych funkcji sterowania zużyciem energii. Jednocześnie układy SL Enhanced są kompatybilne z Intel486 i mogą być łatwo zastosowane w mikrokomputerach pracujących pod różnymi sytemami operacyjnymi, jak: DOS, Windows, OS/2, NeXTStep 486, Solaris czy Windows NT. Główną funkcją SMM jest sterowanie zużyciem energii, ale może on być wykorzystany do zabezpieczeń systemowych, funkcji antywirusowych, itp.

Procesory rodziny SL Enhanced są wykonywane w technologii całkowicie statycznych układów CMOS, co pozwala na redukcję częstotliwości wewnętrznego zegara nawet do 0 MHz i w efekcie na minimalny pobór mocy (pobór prądu 20-50 mA). Funkcja Stop Clock umożliwia zmniejszenie częstotliwości przy wykonywaniu zadań mało absorbujących procesor, jak np. wprowadzanie tekstu, bez pogorszenia wydajności komputera. W razie potrzeby system przywraca pełną moc układu w bardzo krótkim czasie (rzędu mikrosekund), co jest szczególnie istotne w przypadku gdy komputer jest podłączony do sieci. Częstotliwość zegara zewnętrznego jest również sterowalna.

Inną funkcją związaną z kontrolowaniem poboru mocy jest Auto Halt - rozszerzenie instrukcji HALT układów Intel486. W procesorach SL Enhanced wykonanie tej instrukcji powoduje automatyczne przejście układu w stan uśpienia ("sleep mode"), w którym pobór prądu spada do wartości 20-50 mA. W porównaniu do standardowej funkcji HALT pozwala to na dodatkową oszczędność 1-2 W.

Całkowicie nową funkcją, dostępną dla układów SL Enhanced Intel486 DX2, jest Auto Idle. Redukuje ona automatycznie częstotliwość wewnętrznego zegara o połowę, w czasie gdy procesor oczekuje na wykonanie operacji zapisu/odczytu do/lub z pamięci lub urządzenia zewnętrznego. Funkcja ta jest dostępna tylko dla procesorów o podwojonej częstotliwości (DX2), a jej działanie jest niezauważalne z punktu widzenia uruchomionej aplikacji, systemu operacyjnego, czy też urządzeń zewnętrznych.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200