ARTIKEL/TESTS / Centrino der vierten Generation: Santa Rosa

Neue Modelle

Mit der Einführung der neuen Centrino-Plattform, wird auch die Prozessorreihe durch einige neue Modelle erweitert. Die wichtigste Änderung ist der jetzt auf 800 MHz beschleunigte Front Side Bus, um mit dem Chipsatz Schritt zu halten. Ebenso wurden die neuen CPUs auf den schon bekannten Stromsparmechanismus namens Enhanced Deeper Sleep optimiert. Mehr dazu im nächsten Abschnitt.

Begibt sich der Prozessor nun in diesen Modus, so werden alle Daten die sich im Cache befinden in den Hauptspeicher verschoben und der Cache wird geleert. Dadurch, dass die Daten im Cache nicht weiter erhalten werden müssen, kann so die Spannung für den Prozessor auf ein Minimum reduziert werden. Bis hier hin unterscheidet sich der Enhanced Deeper Sleep nicht vom bisherigen Ablauf des Tiefschlafs. Allerdings sprechen sich nun Prozessor und Chipsatz beim Übertritt in den Enhanced Deeper Sleep ab, sodass sowohl Chipsatz als auch Prozessor zusammen in einen niedrigen Verbrauchszustand übertreten. Dadurch, dass der Chipsatz fort an weiß, dass die CPU sich im Ehanced Deeper State befindet, fängt der Chipsatz gewisse Zugriffe ab und verhindert dadurch, dass der Speicher-Controller bei unwichtigen Vorgängen jedesmal versucht auf den eigentlich leeren Cache zuzugreifen, was den Prozessor wieder aus dem Schlafmodus holen würde. Als Ergebnis dieses neuen Modus bleibt die CPU so lange wie möglich im DC4-State, indem sie mit einer minimalen Spannung betrieben wird und somit Strom einsparen kann.

Ebenfalls optimiert hat man auch das Verhalten im sogenannten Active-Mode, sprich wenn sich die CPU in keinem der Schlafzustände befindet. Neben dem bereits bekannten dynamischen Anpassen der Taktfrequenz über den Multiplikator, werden Prozessor und Chipsatz ab sofort über ein "Virtual Bus Switching" genanntes Verfahren die Taktfrequenz absenken können, während Speicher und andere Komponenten weiterhin mit vollem Systemtakt betrieben werden. Zu diesem Vorgang dient der eigens hierfür neu geschaffene Active State namens "Super LFM". Grundgedanke dahinter ist die mit Erhöhung des Front Side Bus immer gröber werdende Unterteilung der verschiedenen Taktstufen, da nur ganzzahlige Multiplikatoren zur Verfügung stehen. Bei einem Front Side Bus von 400 MHz (100 MHz x 4) ist die feinst mögliche Unterteilung genau 1 x 100 MHz, bei 667 MHz ist die mögliche Unterteilung bereits auf 166 MHz erhöht und im aktuellen Fall mit FSB 800 (200 MHz x 4) wäre das Raster zur Senkung der Taktrate bereits auf 200 MHz angewachsen. Anstatt den FSB des gesamten Systems zu verändern, wird nur der Takt zwischen CPU und Chipsatz auf 100 MHz abgesenkt und der Multiplikator von 6 (wie im Low Frequency Mode) auf 8 erhöht um im SLF Modus eine Prozessorfrequenz von 800 MHz zu ermöglichen. Durch dieses virtuelle Verändern der Busfrequenz wirkt man dem oben beschriebenen Effekt entgegen und kann so die Frequenz, und infolge dessen die Spannung auf ein gerade noch stabiles Minimum absenken, was wiederum den Stromverbrauch positiv beeinflusst. Wieso der Multiplikator im Super LFM erneut angehoben wird hat den einfachen Hintergrund, dass die Spannung des Prozessors bei einer Taktfrequenz von 600 MHz (100 MHz FSB und Multiplikator 6) nur noch unwesentlich weiter abgesenkt hätte werden können, wieso letztendlich die oben beschriebene Lösung gewählt wurde.

Bei diesem Feature handelt es sich um eine Optimierung für Single-Thread Anwendungen, bei denen typischerweise einer der beiden Prozessorkerne keine Arbeit verrichtet. Der Grundgedanke ist im Wesentlichen einfach. Läuft nur einer der beiden Kerne, während sich der andere im Schlafmodus (C3) befindet, so ist die produzierte Abwärme ein ganzes Stück unter der TDP (Thermal Design Power), welche ein Maß für die vom System maximal abzuführende Wärme darstellt. Unter diesen Umständen lässt sich also ohne thermische Probleme einer der beiden Kerne mit einer höheren Taktfrequenz betreiben. Praktisch wird genau dies getan, sobald nur ein einziger Thread abgearbeitet wird. Der arbeitende Kern wird mit einer bis zu 20 Prozent höheren Taktfrequenz betrieben, um trotz fehlender Multi-Core-Tauglichkeit ein Höchstmaß an Leistung zu erzielen.

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