AMD AMD Athlon XP-M

Mit der Einführung der mobilen Athlon XP-Serie wurden endlich auch im Mobilebereich leistungsfähige Mainboard-Chipsatz für die AMD-Prozessoren entwickelt, auch wurden erstmals mobile Systeme mit AMD-Prozessor und schnellen Geforce 4 GO Grafikboards ausgerüstet. Die Athlon XP-Notebooks waren jetzt nicht nur sehr günstig, sondern verfügten auch über gute Multimedia-Werte. Zuerst erschien die CPU als Mobile Athlon 4, wurde dann aber später in Athlon XP-M umbenannt. Der einzige signifikante Unterschied zwischen den beiden ist, dass bei letzterem das bereits vom Athlon XP bekannte P-Rating zur Leistungsklassifizierung zum Einsatz kommt. Die CPUs gibt es in drei Varianten: Desktop-Replacement (DTR); Mainstream (MTR) und Low-Voltage(LV), die sich durch die maximal mögliche Verlustleistung unterscheiden.

AMD AMD Athlon XP-M mit Palomino-Kern

AMD AMD Athlon XP-M mit Thoroughbred-A-Kern

AMD AMD Athlon XP-M mit Thoroughbred-B-Kern (Low Voltage Varianten)

AMD AMD Athlon XP-M mit Barton Kern

Chipsätze

PowerNow!

Technische Daten der AMD Athlon XP-Prozessoren

 

Die mobilen Athlons existieren in zwei Bauformen: µPGA und OPGA. Letztere ist die bekannte Form des Sockel A in Desktopboards. Durch den wählbaren Multiplikator, der meist niedrigen Versorgungsspannung und der guten Übertaktbarkeit insbesondere der Modelle auf Barton-Basis sind solche Prozessoren unter "Computerbastlern" recht beliebt.

Die ersten mobilen Athlon XP Modelle besaßen noch den in der 0,15µm Technologie hergestellten Palomino-Kern. Genau wie im Desktopbereich war mit diesem Prozessorkern schnell an die Grenzen der maximalen Belastbarkeit erreicht, so dass ein neuer Prozessorkern in Form des Thoroughbred zum Einsatz kam. Dieser wurde im 0,13µm Herstellungsprozess gefertigt, was zum einen höhere Taktraten ermöglichte und zum anderen die Wärmeentwicklung reduzierte. Die AMD Athlon XP-M Prozessoren unterscheiden sich von den Desktop Athlon XP-Prozessoren durch die Einführung der PowerNow! Stromspartechnologie. Wie bei den Athlon XP kommt nun auch bei den Desktop-Prozessoren das P-Rating zur Leistungsklassifizierung zum Einsatz.

AMD Athlon XP-M mit Palomino-Kern

Das Die des AMD Athlon XP-M Palomino hat eine Fläche von 128mm2. Der L1-Cache beträgt 128 KB und der L2-Cache 256 KB ist in den Prozessor integriert und wird mit voller Taktrate betrieben. Der AMD Athlon XP-M mit Palomino-Kern unterstützt die erweiterten Prozessorbefehlssätze 3DNow!, 3DNow! Professional (3DNow!+; incl. des Intel SSE-Befehlssatzes), MMX, MMX+. Der AMD Athlon Palomino wird mit 266 Mhz Systemtakt betrieben, Systemtakt ist doppelter FSB Takt 2*133 Mhz = 266 Mhz Systemtakt).

AMD Athlon XP-M mit Thoroughbred-A-Kern

Der mit dem Thoroughbred-A-Kern bestückten Prozessor wurde in 0,13µm-Technologie hergestellt. Die Die verkleinerte sich von 128mm2 auf 80mm2. Durch die kleinere Produktionstechnologie wurde die Verlustleistung verringert und höhere wurden Taktfrequenzen möglich. Die AMD Athlon XP-M mit Thoroughbred-A-Kern werden mit einem 133Mhz Front-Side-Bus(FSB)-Takt betrieben, was einem Systemtakt von 266 entspricht.

AMD Athlon XP-M mit Thoroughbred-B-Kern(Low Voltage Varianten)

Der Thoroughbred "B" beinhaltete jetzt 8 statt der bisher üblichen 7 Verdrahtungsebenen (Thoroughbred "A"). Die Desktop-Modelle 2600+ bis 2800+ wurden mit einem Front-Side-Bus(FSB)-Takt von 166Mhz FSB betrieben, was einem Systemtakt von 333 Mhz entspricht.

Im mobilen Bereich wurden die Prozessoren mit Thoroughbred "B"-Kern als Low-Voltage-Varianten auf den Markt gebracht. Diese Modelle zeichnen sich durch einen extrem niedrigen Stromverbrauch aus und benötigen nur eine geringe Versorgungsspannung (V-Core). Sie werden vor allem in sehr kleinen Notebooks eingesetzt oder in Systemen, die eine längere Akkulaufzeit garantieren.

Die herkömmlichen " Mainstream-Athlon-XP-M-Modelle" weisen eine maximale Verlustleistung bis zu 35 Watt vor und werden mit einer Spannung von 1,45Volt versorgt. Die Low-Voltage Modelle des AMD Athlon XP-M hingegen benötigen lediglich eine Betriebsspannung von maximal 1,25Volt. Auf Grund der geringeren Versorgungsspannung konnte die maximale Verlustleistung (Thermal Design Power) um fast 30 Prozent auf 25 Watt reduziert werden.

AMD Athlon XP-M mit Barton-Kern

Die letzte Version des AMD Athlon XP.M sind wie bei den Desktop-Prozessoren Modelle mit Barton-Kern. Im Vergleich zum Thoroughbred-Kern hat die Barton-Version mit 512kB einen doppelt so großen L2-Cache.Die Verlustleistung beträgt bei Low-Voltage_Varianten 35 Watt, bei Desktop-Replacement-Prozessoren bis zu 68,3 Watt. Der FSB-Takt beträgt 333MHz. Der Athlon XP 3200+ zeigt die Grenzen des Barton-Kerns.

Chipsätze

Es gibt verschiedene Chipsätze, die den Mobile AMD Athlon XP Prozessor unterstützen. Die Chipsatzhersteller VIA (KT-266A), ALi (1647) und SiS (735) liefern schnelle Chipsätze mit 8xAGP Grafikport und SDRAM- sowie DDR-Speicher-Unterstützung. Sowohl VIA (KN-133) als auch ALi (1646) fertigen außerdem Chipsätze mit integrierter Grafik in Serie. Außerdem bietet ATI mit dem IGP320M-Chipsatz einen leistungsstarken Chipsatz mit integrierter Grafik an.

PowerNow!

PowerNow! nennt sich eine Stromspartechnik für Notebookprozessoren von AMD. Die Technik ähnelt Intels SpeedStep und Centaurs LongHaul bzw. PowerSaver. Die Funktionsweise ist relativ einfach: Kernspannung und Taktrate des Prozessors werden an die aktuelle Anforderung der Rechenleistung angepasst. Bei niedriger CPU-Auslastung wird also die Taktrate abgesenkt und die Spannung verringert. Dadurch reduziert sich der Stromverbrauch (und die Wärmeentwicklung). Sobald wieder mehr Leistung benötigt wird, wird die CPU wieder höher getaktet. Diese Umschaltung erfolgt innerhalb von Sekundenbruchteilen und wird vom Benutzer nicht bemerkt.
PowerNow! hat zwei Effekte: Eine Akkuladung hält länger den Betrieb eines Notebooks aufrecht. Je stärker die Auslastung des Prozessors , desto weniger effektiv ist die Stromsparfunktion.
Der Prozessor und damit das gesamte Notebook ist kühler, weil weniger Abwärme verursacht wird. Damit ist das Notebook auch leiser, da der Lüfter nicht so häufig beansprucht wird.
In späteren CPUs kommt die Weiterentwicklung Cool'n'Quiet zum Einsatz.

Gesteuert wird dieses Verhalten, abgesehen von der Voreinstellung in den Power-Schemas durch den Anwender, vollkommen automatisch ohne Benutzereingriff von Betriebsystem und BIOS: Das Betriebssystem misst dabei kontinuierlich die Prozessorauslastung und kommuniziert über einen Treiber mit dem Prozessor, um die entsprechenden Frequenz- und Spannungseinstellungen dynamisch vorzunehmen. Die möglichen Frequenz-Spannungswerte-Paare sind in der so genannten Power-Table im BIOS des Notebook abgelegt und können vom User nicht verändert werden. Je nach Prozessor sind unterschiedliche Frequenz-Spannungs-Paare möglich. Der Entwickler bestimmt zudem bei der Programmierung des Power-Table, ob alle möglichen oder nur eine Teilmenge der möglichen Frequenz-Spannungs-Kombinationen zum Einsatz kommen+

Hierin unterscheidet sich AMDs Powernow auch von seinem Pendant Enhanced-Speedstep, welches Intel sowohl beim Mobile P3-m als auch dem mobile P4-m einsetzt: Enhanced-Speedstep bietet gerademal zwei Frequenz-Spannungs-Paare um den Energieverbrauch des Prozessors zu steuern. Anhand der Tabelle kann man sehen, wie der im Compaq Evo N1015v Notebook verwendete mobile Athlon XP 1800+ beliebig gedrosselt werden kann. Bei voller Leistungsfähigkeit wird der Multiplikator auf den üblichen Wert 11,5 gesetzt. Je nach Anwendung wird dann der Prozessortakt gesenkt. Auch die Prozessorspannung wird parallel zum Prozessortakt gesenkt bzw. angehoben. Doch diese Werte wurden nicht bekannt gegeben.

Technische Daten der einzelnen Modelle:

Quellen:
http://www.amd.com
http://www.elektronik-kompendium.de
http://www.pc-erfahrung.de
http://de.wikipedia.org

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