Roadmap: Mobile-CPUs 2004

16.02.2004 von Christian Vilsbeck
AMD, Intel und Transmeta erneuern 2004 ihr komplettes Mobile-Portfolio. Im Namen unterscheiden sich Alt und Neu dabei nur in Nuancen - in der Technik aber entscheidend. Wir klären Sie über die Unterschiede auf.

Beim Kauf eines Notebooks im Jahr 2004 sollte man verstärkt auf die exakte Bezeichnung des Prozessors achten. Schnell werkelt sonst eine Mobile-CPU mit veralteter Technik im neuen Gerät.

So wird der im zweiten Quartal 2004 debütierende Pentium-M-Nachfolger mit Codenamen Dothan ebenfalls wieder Pentium M heißen - bei teilweise sogar gleicher Taktfrequenz. Und die Notebooks schmückt unverändert das Centrino-Logo. Dabei unterscheiden sich Intels aktueller Pentium M "Banias" und künftiger Pentium M "Dothan" sowohl in der Performance als auch im Energiebedarf deutlich.

Und wer jetzt schon mit 64 Bit unterwegs sein will, sollte öfter eine Pause einplanen. Denn der gerne als "Athlon 64 Mobile " angepriesene 64-Bit-Prozessor ist mitnichten eine echte Mobile-CPU. AMDs Datenblätter weisen ihn als Prozessor für Desktop-Replacement-Notebooks aus - kein Wunder bei einer maximalen Verlustleistung von über 80 Watt. Verwirrend kommt hinzu, dass es auch "echte" Mobile Athlon 64 gibt.

Durch den Einblick von tecCHANNEL in interne Hersteller-Roadmaps können wir Ihnen schon jetzt detailliert Modelle und Taktfrequenzen zu den Mobile-CPUs im Jahr 2004 nennen. Wir zeigen Ihnen, woran Sie die neuen Prozessoren erkennen.

Mobile Athlon 64

Für Notebooks bietet AMD den Athlon 64 Desktop Replacement an. Diese CPU ist kein expliziter Mobile-Prozessor, sondern entspricht bis auf Kleinigkeiten dem Athlon 64 für Desktop-PCs. So beschränkt AMD den integrierten Speicher-Controller auf maximal DDR333-SDRAM. Zum Energiesparen setzt der Athlon 64 DTR auf die bekannte PowerNow!-Technologie. Diese hat auch der Desktop Athlon 64, nur taufte AMD sie hier auf Cool'n'Quiet-Technologie um. AMD bietet den Athlon 64 für Desktop-Replacement-Notebooks in den Varianten 3000+, 3200+ und 3400+ an. Die Prozessoren arbeiten entsprechend mit den Taktfrequenzen 1,8, 2,0 und 2,2 GHz. Durch einige Erweiterungen im Transistor-Design besitzt der Athlon 64 DTR eine gesenkte Verlustleistung. Allerdings fällt diese beim Athlon 64 3400+ DTR mit 81,5 Watt TDP nur unwesentlich niedriger aus als beim Desktop-Pendant mit 89 Watt.

Seit Januar 2004 hat AMD einen Mobile Athlon 64 in den Varianten 2800+, 3000+ und 3200+ mit gesenkter Verlustleistung im Angebot. Die TDP dieser Modelle reduzierte AMD auf 62 Watt. Unter anderem arbeiten die Mobile-CPUs mit einer niedrigeren Core-Spannung von 1,40 statt 1,50 V. Zum Vergleich: Intel spezifiziert den Pentium M 1,7 GHz mit einer TDP von nur 24,5 Watt. Auch Transmetas Efficeon TM8600 mit 1,2 GHz liegt mit 12 Watt TDP um Faktoren niedriger als AMDs Athlon 64 DTR. Zum Energiesparen setzt der Mobile Athlon 64 wie die Desktop- und DTR-Variante auf die bekannte PowerNow!-Technologie. So besitzen die mobilen 64-Bit-Prozessoren bei 800 MHz Taktfrequenz und 0,95 V Core-Spannung einen TDP-Wert von 13 Watt. Die DTR-Varianten sind hier mit 19 Watt TDP bei 1,10 V Core-Spannung spezifiziert.

Den Schwenk auf 90 nm vollzieht AMD im zweiten Halbjahr 2004 mit dem Mobile Athlon 64 "Odessa". Ihm folgt im ersten Halbjahr 2005 der ebenfalls für den 90-nm-Prozess vorgesehene "Oakville". Details über die Features oder Taktfrequenzen von Odessa und Oakville sind noch nicht bekannt. Vermutlich dürfte aber die Unterstützung von DDR2-SDRAM in den neuen Mobile-Prozessoren integriert sein.

Dem Athlon XP-M spendiert AMD in der zweiten Jahreshälfte 2004 mit dem "Dublin" ebenfalls einen Nachfolger. Ähnlich dem "Paris" im Desktop-Segment wird es sich beim Dublin um einen abgemagerten mobilen Athlon 64 handeln. So ist davon auszugehen, dass der Dublin keinen 64-Bit-Modus beherrscht und eine L2-Cache-Größe von 256 KByte erhält. Die Fertigung von Dublin erfolgt wie beim Athlon XP-M mit 130 nm Strukturbreite. Erst im zweiten Halbjahr 2005 steht mit dem "Trinidad" bei AMDs mobilen Einsteiger-CPUs der Übergang auf die 90-nm-Produktion an.

Pentium M "Dothan"

Die mit Intels Centrino-Technologie ausgestatteten Pentium-M-Prozessoren arbeiten aktuell mit maximal 1,70 GHz Taktfrequenz. Schnellere Varianten sind mit dem Banias-Core nicht geplant.

Der nächste Performance-Sprung steht im zweiten Quartal 2004 an. Dann bietet Intel den Pentium-M-Nachfolger an, der bislang unter dem Codenamen Dothan läuft. Ursprünglich sollte er Mitte Februar 2004 auf den Markt kommen. Probleme im Schaltungs-Design sind die Ursache für die Verzögerung. Dothan basiert auf dem Pentium M mit Banias-Core und wird im 90-nm-Prozess gefertigt. Insgesamt besteht der Dothan aus 140 Millionen Transistoren. Das Gros nimmt der auf 2 MByte verdoppelte L2-Cache ein. Der aktuelle Pentium M "Banias" setzt sich aus "nur" 77 Millionen Transistoren zusammen. Als Architekturerweiterung sorgt das Enhanced Register Data Retrievel für ein effizienteres Register-Management bei unterschiedlich langen Schreib-/Lesevorgängen. Ein Enhanced Data Prefetcher verfügt über eine ausgeklügeltere Vorhersage, welche Daten die CPU im L2-Cache demnächst benötigt.

Dothan arbeitet anfangs mit einer Taktfrequenz von 1,70 und 1,80 GHz. An Erstere wird an die Taktfrequenz ein "A" zur Unterscheidung von dem bisherigen Pentium M "Banias" gehängt. Im dritten Quartal 2004 folgt eine Version mit 1,50A, 1,60A und 2,00 GHz. Alle Varianten weisen den vom Pentium M bekannten 400-MHz-FSB auf. Im vierten Quartal 2004 erhöht Intel die Taktfrequenz des Prozessorbusses auf 533 MHz. Die entsprechenden CPUs sind dann wie folgt gekennzeichnet: 1,60B, 1,73, 1,86, 2,0A sowie 2,13 GHz. Ein schnelleres Modell als den Pentium M 2,13 GHz wird es auch im ersten Quartal 2005 noch nicht geben.

Der Dothan-Core hält im Low-Voltage-Bereich erst im dritten Quartal 2004 mit 1,40 GHz Taktfrequenz Einzug. Noch im zweiten Quartal 2004 gibt es eine 1,30-GHz-Variante mit Banias-Core. Im vierten Quartal 2004 hebt Intel den FSB auf 533 MHz an. Der entsprechende LV Pentium M soll mit über 1,40 GHz Taktfrequenz arbeiten. Im Ultra-Low-Voltage-Segment verharrt der FSB bis ins erste Quartal 2005 bei 400 MHz. Der nächste Taktfrequenzsprung von 1,00 auf 1,10 GHz steht dagegen im zweiten Quartal 2004 an. Der erste ULV Pentium M mit Dothan-Core arbeitet im dritten Quartal 2004 ebenfalls mit 1,10A GHz. Im ersten Quartal 2005 erfolgt die behutsame Steigerung auf 1,20 GHz.

Sonoma - der neue Centrino-Chipsatz

Im vierten Quartal 2004 stellt Intel mit Sonoma (Codename) eine neue Mobile-Plattform für Pentium-M-Prozessoren mit Dothan-Core vor. Der Centrino-Brand wird mit Sonoma beibehalten.

Der Chipsatz von Sonoma besteht aus dem MCH/GMCH Alviso und dem ICH6-M. Die finalen Chipsatz-Bezeichnungen für Alviso hat Intel auf 915PM und 915GM festgelegt. Der 915PM/GM unterstützt DDR2-SDRAM im SO-DIMM-Format. Ein neuer Grafik-Core als Nachfolger der Extreme-2-Engine wird im 915GM ebenfalls enthalten sein. Alternativ lassen sich bei den Chipsätzen diskrete PCI-Express-Grafikchips anbinden.

Viele Neuerungen bietet der ICH6-M: Neben einem Serial-ATA-Interface unterstützt der I/O-Hub PCI-Express-Schnittstellen. Somit kann der ICH6-M auch ExpressCards direkt ansteuern. Im ICH6-M integriert Intel zudem eine neue Audio-Interface-Generation. Die mit Codenamen Azalia versehene Technologie soll AC'97 ersetzen und besonders Strom sparend ausgelegt sein.

Drahtlose Netzwerke nach dem 802.11a/b/g-Standard bietet die Sonoma-Plattform durch den Calexico-2-Baustein. Bei der Triband-Lösung mit dem finalen Namen PRO/Wireless 2915ABG handelt es sich um den Nachfolger der aktuellen Intel PRO/2100- sowie 2200-Mini-PCI-Card der Centrino-Lösung. Support für AES (802.11i) kann Calexico 2 ebenfalls aufweisen.

Celeron M

Intel bietet mit den Celeron M Mobile-Prozessoren für Notebooks im unteren Preissegment an. Den Celeron M gibt es aktuell mit den Taktfrequenzen 1,2 und 1,3 GHz. Zusätzlich preist der Hersteller eine Ultra-Low-Voltage-Variante mit 800 MHz an. Der Core des Celeron M basiert auf dem Pentium M aus Intels Centrino-Technologie. Die Celeron-Tradition wird beibehalten: So halbiert der Hersteller den L2-Cache von 1 MByte beim Pentium M auf 512 KByte für den Celeron M. Des Weiteren kann die Mobile-CPU nicht auf die SpeedStep-Technologie zum dynamischen Senken von Taktfrequenz und Core-Spannung zurückgreifen. Auch den Powermanagement-Modus Deeper Sleep des Pentium M beherrscht der Celeron M nicht. Zusätzliche Details zum Celeron M finden Sie hier.

Im zweiten Quartal 2004 steigert Intel die Taktfrequenz des Celeron M auf 1,40 GHz. Die ULV-Variante darf dann mit 900 MHz Taktfrequenz arbeiten. Für das dritte Quartal 2004 plant Intel den Celeron M 1,5 GHz. Im ULV-Bereich gibt es den Celeron M 900A MHz. Bei diesem Modell schwenkt Intel auf den Dothan-Core um. Der L2-Cache bleibt allerdings auf 512 KByte beschränkt. Ebenso verharrt der FSB auf 400 MHz. Die "normalen" Celeron M erhalten im vierten Quartal 2004 den 90-nm-Core auf Basis des Dothan. Die CPUs arbeiten dann mit 1,50 und 1,60 GHz Taktfrequenz. Behutsam gehen die Geschwindigkeitssteigerungen im ersten Quartal 2005 weiter: Celeron M mit 1,70 GHz und ULV Celeron M mit 1,0 GHz Taktfrequenz.

Mobile Prescott

Im September 2003 hat Intel den Mobile Pentium 4 mit 3,20 GHz Taktfrequenz und einem FSB533 vorgestellt. Mit dieser CPU debütierte die Hyper-Threading-Technologie in Notebook-Prozessoren. Die Modelle mit 2,66, 2,80 und 3,06 GHz gibt es seitdem ebenfalls mit dem On-Die-Multiprocessing.

Der Prescott wird im zweiten Quartal 2004 mobil. Die Taktfrequenzen betragen zum Launch 2,80, 3,06 und 3,20 GHz. Ein "A" am Ende der Taktfrequenz dient zur Unterscheidung von den bisherigen Modellen: beispielsweise Mobile Pentium 4 3,20A GHz. Alle Varianten sind mit 90-nm-Strukturbreite gefertigt und mit einem 1 MByte großen L2-Cache sowie Hyper-Threading versehen. Im Gegensatz zu den Desktop-Versionen verharrt beim mobilen Prescott die FSB-Taktfrequenz weiterhin bei 533 MHz. Der Core-Takt steigt dagegen weiter: Im dritten Quartal 2004 gibt es den mobilen Prescott mit 3,46 GHz und im vierten Quartal 2004 mit 3,60 GHz. Eine 3,73-GHz-Variante debütiert im ersten Quartal 2005.

Die hochgetakteten mobilen Prescotts sollen einen gebührenden Performance-Abstand zu den Pentium-M-Prozessoren wahren. Der Stromverbrauch dürfte allerdings deutlich über den zirka 21 Watt TDP des Pentium M "Dothan" liegen. Der aktuelle Mobile Pentium 4 3,20 GHz ist mit 76 Watt TDP spezifiziert.

Den aktuellen Mobile Pentium 4 Processor-M lässt Intel noch parallel weiterlaufen. Die CPUs mit 0,13-µm-Fertigungstechnologie, 512 KByte L2-Cache und 400-MHz-FSB gibt es derzeit mit bis zu 2,60 GHz Taktfrequenz. Schnellere Varianten stehen nicht mehr auf der Roadmap. Die Produktion des P4-M endet im zweiten Quartal 2004.

Transmeta Efficeon

Die Efficeon-Prozessoren arbeiten bei ihrem Debüt im Oktober 2003 mit Taktfrequenzen von bis zu 1,2 GHz. Transmeta lässt die CPUs bei TSMC in einem 0,13-µm-CMOS-Prozess fertigen. In der zweiten Jahreshälfte 2004 erfolgt dann der Übergang auf die 90-nm-Technologie. Transmeta gibt für diese zweite Efficeon-Generation Taktfrequenzen von 1,0, 1,4, 1,6, 1,8 und 2,0 GHz an. Intels Pentium-M-Nachfolger mit Codenamen Dothan soll ab der zweiten Jahreshälfte 2004 ebenfalls mit 2,0 GHz Taktfrequenz arbeiten.

Bei der 90-nm-Version des Efficeon schrumpft die Die-Fläche von 119 mm² auf 68 mm². Diese Werte gelten für Modelle mit 1 MByte L2-Cache. Transmeta wird den 90-nm-Efficeon wieder in drei verschiedenen Varianten anbieten: Der TM8500 soll als Nachfolger des TM8300 weiterhin als kostengünstiges Einsteigermodell mit 512 KByte L2-Cache fungieren. Der TM8800 löst den TM8600 ab und bringt wieder einen 1024 KByte großen L2-Cache mit. In einem "Small Package" kommt der Efficeon TM8820. Wie sein Vorgänger TM8620 kann er auf einen 1024 KByte fassenden L2-Cache zurückgreifen.

Die Fertigung des Efficeon der 90-nm-Generation wird Fujitsu im Akiruno Technology Center in der Nähe von Tokio übernehmen. Fujitsus CS100-Prozess ermöglicht einen 240-nm-Leiterbahnenabstand und eine Transistor-Strukturbreite von 40 nm. Für seine internen Server-Geschäftsbereiche hat Fujitsu bereits mit der Produktion von 90-nm-Prozessoren begonnen.

Im Jahr 2005 soll laut Transmeta die dritte Efficeon-Generation auf den Markt kommen. Die CPUs erhalten neue Features und werden anfangs im 90-nm-Prozess gefertigt. Noch im Laufe des Jahres 2005 will Transmeta auf eine Strukturbreite von 65 nm übergehen. Angaben zu den geplanten Taktfrequenzen oder Architekturerweiterungen gibt es allerdings noch nicht.

Fazit

Im Mobile-Sektor konzentriert sich Intel voll auf die Centrino-Technologie. Besonders der mit Dothan kommende Schwenk auf die 90-nm-Fertigung verspricht eine weitere Senkung des Stromverbrauchs. Nach einer Verzögerung erfolgt die Vorstellung allerdings erst im zweiten Quartal 2004. Durch "gemäßigte" Steigerungen der Taktfrequenz sowie eine L2-Cache-Verdopplung dürfte Dothan auch um einiges schneller sein als der aktuelle Pentium M. Achten Sie ab dem zweiten Quartal 2004 beim Kauf eines Centrino-Notebooks somit unbedingt darauf, dass ein Pentium M "Dothan" verbaut ist. Wer andererseits aber unbedingt 3,20 GHz und mehr in seinem Notebook will, kann bald auf Intels mobilen Prescott zurückgreifen - Hyper-Threading und kürzere Akku-Laufzeiten inklusive.

Stromhungrig sind mit über 80 Watt TDP auch AMDs Athlon-64-Prozessoren für Notebooks. Auch die angepassten Mobile-Versionen sind mit 62 Watt TDP keine Sparfüchse. Deutlich genügsamer geht Transmetas Efficeon zu Werke - allerdings sind damit noch kaum Notebooks erhältlich. Leicht werden es sowohl AMD als auch Transmeta ohnehin nicht haben. Denn Intels Centrino-Technologie hat sich seit dem Launch im März 2003 in fast allen Notebook-Segmenten erfolgreich etabliert. (cvi)