Мобильная технология AMD Turion 64: выгодная альтернатива Intel Centrino? – THG.RU

Мобильная технология Turion 64: хорошая возможность для производителей чипсетов?

Помните ли вы 12 марта 2003 года? Именно в этот день Intel с большой помпой выпустила мобильную технологию под названием Centrino. В то же время, Intel чётко указала всем производителям мобильных ПК, что эту технологию можно использовать для сборки успешных и выгодных моделей с экономичными CPU, чипсетами и модулями WLAN. Но прошли месяцы, прежде чем новые продукты смогли сбить ажиотаж на рынке, причём между собой они отличались не особо сильно. Чипсеты и беспроводные модули WLAN третьих компаний за одну ночь оказались вытесненными с рынка, поскольку спрос на них со стороны сборщиков систем упал или совсем исчез.

Два года спустя следствием появления Centrino можно считать насыщение рынка ноутбуками с маркой Centrino, которые технически мало отличаются друг от друга. На первый взгляд, это не приводит к каким-либо проблемам для покупателей, однако сейчас Intel находится на пути от своей позиции лидера рынка напрямую к монополии. При этом нет никакой гарантии, что продукты продолжат улучшаться, а покупатели получат оптимальное мобильное решение за уплаченные деньги. Если вы считаете, что подобный прогноз преувеличен, вспомните известного программного гиганта из Редмонда. Сегодня далеко не все клиенты Intel и рядовые пользователи счастливы линейкой продуктов и ценами, поэтому у них появился интерес к решениям, альтернативным Centrino.

Мобильная технология AMD Turion 64: “открытая” платформа для ноутбуков

В то же время, на рынке ноутбуков есть технология, способная потягаться с растущим распространением Centrino. Несколько месяцев назад AMD выпустила высокопроизводительный, но экономичный процессор в качестве составляющего компонента решения Turion 64, чьё низкое энергопотребление позволило использовать процессор в тонких и лёгких ноутбуках. Мобильная технология AMD Turion 64 отличается от конкурирующего решения тем, что она является “открытой платформой ноутбуков”. Реализуя эту технологию, производители ноутбуков могут самостоятельно решать, какие чипсеты и беспроводные модули они будут использовать. Но, конечно, для этого нужен достаточный ассортимент чипсетов и WLAN от третьих компаний. Успех Turion 64, нового экономичного процессора AMD для тонких и лёгких ноутбуков, тесно связан с успехом или, скажем прямо, выживанием нескольких независимых производителей чипсетов и модулей WLAN на рынке ноутбуков.

В нашем обзоре мы хотели бы подробно остановиться на мобильной технологии Turion 64 и рассмотреть, на что она способна. Кроме того, мы остановимся на мобильном Sempron, а также рассмотрим, как “открытая” мобильная технология AMD сможет противостоять решениям Intel.

В качестве основы для сравнительного тестирования CPU мы использовали ноутбук на Turion 64 от MSI, а именно Megabook M635, вместе с системой на Gigabyte Centrino – W511A.

Происхождение Turion 64, модели и функции

Если присмотреться к Turion 64, то станет понятно, что перед нами прямой потомок настольного процессора Athlon 64. Подобно ему, Turion 64 производится по 90-нм техпроцессу “кремний на диэлектрике” на Fab 30 в Дрездене. В отличие от мобильных процессоров Intel, этот процессор поддерживает текущие и будущие 64-битные операционные системы и приложения. Кроме того, он умеет работать и с мультимедийными инструкциями SSE3, которые у конкурента отсутствуют. В результате мы получаем прирост около 5% на SSE3-оптимизированных приложениях вроде Pinnacle Studio или Lame MP3 Encoder.

Кэш L2 у Turion 64 поставляется объёмом как 1 Мбайт, так и 512 кбайт, причём он занимает больше 50% ядра процессора. На ядре площадью 115 мм² расположено 114 миллионов транзисторов. Собственно, именно столько же мы получаем у “старшего брата” Turion – Mobile Athlon 64, который доступен в моделях 3000+, 3200+, 3400+ и 3700+.

Отметим наличие на рынке оригинального мобильного процессора Athlon 64 – модель 2800+, а также обычного Athlon 64 для ноутбуков типа “замена настольного ПК”. Эти чипы обладают площадью ядра 193 мм² (на 67% больше) и имеют всего 160 миллионов транзисторов. Дело в том, что эти процессоры произведены по 130-нм технологии, что приводит к тепловому пакету в 82 Вт.

Turion 64 MT-34 и Mobile Athlon 64: потомок потребляет до 24 Вт, в то время как предшественник мог потреблять до 82 Вт!

Несмотря на заметное увеличение числа транзисторов по сравнению с оригинальным Mobile Athlon 64, максимальное энергопотребление Turion 64 составляет от 25 до 35 Вт. Собственно, это явилось прямым последствием 90-нм технологии SOI, которая уже достаточно долгое время совершенствуется AMD. Также следует отметить, что максимальное тепловыделение процессоров Turion 64 указано в модельных номерах.

Модельные обозначения Turion 64 и OPN

В итоге возникает законный вопрос: какие же модели Turion 64 доступны, и как расшифровываются модельные номера?

Выход новых мобильных процессоров оказался также дебютом более удачного способа распознавания моделей. Если модели Mobile Athlon 64 по-прежнему идентифицируют себя четырёхзначным числом со знаком плюс в конце, например Athlon 64 3000+, то модели Turion 64 несут алфавитно-цифровой код из двух букв и двух цифр, например MT-28. Первой из двух букв всегда является “M” (от слова “Mobile” – мобильный), то есть она указывает на процессор для ноутбуков. Следующая буква отражает уровень мобильности процессора: чем ближе буква находится к “Z”, тем более мобильным является процессор. Другими словами, старшая по алфавиту буква показывает на меньшее энергопотребление и, следовательно, на меньший тепловой пакет. На данный момент существуют два варианта мобильности: буква “L” указывает на максимальное тепловыделение 35 Вт, а буква “T” – на 25 Вт. Две цифры, следующие через дефис за буквами, отражают производительность модели в классе, к которому она принадлежит. Чем больше число, тем выше производительность.

Понятно, что из-за меньшего энергопотребления модели “T” должны дать большее время автономной работы мобильных компьютеров. Так что если вам нужен ноутбук с длительным временем жизни от аккумулятора, то ищите модели с процессором Turion 64 MT-xx.

Модельные обозначения Turion 64.

AMD считает, что новая система модельных обозначений поможет конечным пользователям принимать решение о покупке, поскольку они теперь могут с первого взгляда отличить, какая модель быстрее и какая потребляет меньше энергии. На упаковку процессоров Turion 64 или Mobile Sempron нанесён шифр заказа (ordering part number, OPN).

Шифр заказа мобильных процессоров AMD (OPN), где “SM” обозначает Sempron, а “TM” – Turion.

Поможет или нет новая номенклатура на практике, нам ещё предстоит увидеть. В любом случае, Intel уже некоторое время использует схожую систему модельных номеров как для мобильных, так и для настольных процессоров. Она тоже призвана облегчить выбор нужного процессора. В то же время, некоторые продавцы ноутбуков до сих пор не могут сказать, чем одна модель CPU отличается от другой.

Модели Turion 64

Процессор Turion 64 выпускается в 754-контактной упаковке OmPGA (Organic micro Pin Grid Array).

На сегодня AMD предлагает 11 различных моделей Turion 64, отличающихся друг от друга максимальной тактовой частотой ядер CPU, размером кэша L2 и значениями максимального энергопотребления. Некоторые данные в таблице получены с помощью нашего расширенного лабораторного тестирования – на web-сайте AMD указаны лишь тепловые пакеты 25 или 35 Вт. Конечно, инженеры AMD наверняка смогли улучшить параметры техпроцесса после запуска Turion 64, в результате чего максимальное тепловыделение моделей составляет от 22 до 24 Вт и от 32 до 34 Вт.

Socket 754 для мобильных процессоров AMD. В данном случае показан ноутбук Megabook M635.

Максимальное энергопотребление, тепловой пакет (TDP) и PowerNow

Почему мы везде упоминаем “максимально возможные” значения энергопотребления? Начнём с того, что даже у процессоров из одной партии вполне допустим некоторый разброс параметров. В результате идентичные CPU из одной партии могут давать чуть меньшее или чуть большее энергопотребление. Кроме того, AMD и Intel указывают так называемый “тепловой пакет” (thermal design power, TDP). Он призван помочь производителям ноутбуков на этапе создания дизайна, показывая максимальное тепловыделение, на которое следует ориентироваться производителю при разработке системы охлаждения. TDP отнюдь не означает, что данный CPU будет потреблять именно столько энергии в сценариях реального использования.

Кроме того, все модели Turion 64 используют технологию AMD PowerNow. Принцип её работы уже известен по Mobile Athlon 64 и настольным процессорам AMD. Но в последнем случае AMD называет технологию “Cool and Quiet”. Дело в том, что компьютер не всегда полностью потребляет вычислительные ресурсы процессора. Именно поэтому при низкой загрузке имеет смысл уменьшать частоту и напряжение питания. Это позволяет экономить энергию и удлинять время автономной работы ноутбука. Кроме того, снижение частоты и напряжения приводит к понижению тепловыделения, что положительно сказывается на уровне шума системы охлаждения. То же самое верно и для настольных ПК.

Если требуется высокая производительность, то процессор сначала поднимает напряжение, а затем и тактовую частоту. Если высокая производительность уже не нужна, то происходит обратный процесс. Следует отметить, что весь процесс перехода разбит на этапы, названные у Turion 64 “P-States”. Каждый P-State можно описать как комбинацию напряжения питания и тактовой частоты. Энергопотребление Turion зависит от нагрузки на CPU и, в зависимости от модели, меняется от 7,9 до 32 Вт.

В таблице перечислены режимы, в которых работает ноутбук при выборе той или иной схемы энергопотребления Windows XP.

Пользователь может оказывать опосредованное влияние на работу CPU и время жизни от аккумулятора с помощью выбора того или иного режима энергопотребления Windows XP.

В следующей таблице приведены все возможные P-State для всех моделей Turion 64. Здесь сразу же становится понятно, что рассматривать тепловой пакет для оценки актуального энергопотребления не оправданно.

Без погружения в детали о процессорах Intel Pentium M и их технологии энергосбережения Enhanced SpeedStep, которая работает схожим образом с AMD PowerNow, важно отметить, что у процессоров Pentium M с 2 Мбайт кэша L2 и FSB533 (ядро Dothan) тепловой пакет составляет 27 Вт. Таким образом, если взять теоретическое максимально возможное тепловыделение, то у моделей Turion 64 MT-xx есть определённое преимущество перед Pentium M. А теперь учтите тот факт, что контроллер памяти у Turion встроен на кристалл процессора и уже учтён в тепловом пакете TDP. В этом свете процессор AMD оказывается намного экономичнее, чем можно было подумать на первый взгляд.

У платформ Intel контроллер памяти встроен в северный мост чипсета Memory Controller Hub (MCH). Поэтому энергопотребление контроллера памяти в тепловом пакете процессоров Intel не учитывается.

Встроенный контроллер памяти, но только DDR DRAM и одноканальный режим

Интегрированный в Turion 64 контроллер памяти поддерживает модули DDR200, DDR333 или DDR400 в одноканальном режиме. Следует отметить, что подобная интеграция позволила существенно снизить задержки доступа к памяти. Подобная особенность наиболее важна при многочисленных считываниях в произвольном порядке. В таких ситуациях пропускная способность памяти мало говорит о реальной производительности. Но если данные будут считываться последовательно, то здесь пропускная способность памяти встаёт на первое место. Отметим, что она зависит от стандарта модулей DDR и составляет от 1,6 Гбайт/с (DDR200) до 3,2 Гбайт/с (DDR400). Поскольку Turion использует память напрямую через выделенный интерфейс, а не через шину FSB и северный мост, как у Pentium M, пропускной способности шины памяти должно быть достаточно для наполнения процессора данными.

Диаграмма процессора AMD Turion 64.

Однако и здесь есть свои недостатки. Они проявляются, когда процессор используется в паре с чипсетом, содержащим графическое ядро с архитектурой общей памяти. В таком случае графические данные должны передаваться от памяти на встроенный контроллер в CPU, затем по шине HyperTransport к северному мосту, на интерфейс PCIe, после чего они наконец-то попадают на графическое ядро.

В процессоре Intel Pentium M теоретическая пропускная способность интерфейса памяти составляет почти 8,5 Гбайт/с. Но учтите, что пропускная способность FSB533 – всего 4,2 Гбайт/с, поэтому Pentium M практически не даёт прирост производительности от перехода на двухканальную память DDR2. Собственно, мы уже описывали это явление в статье Sonoma: второе поколение мобильной технологии Intel Centrino.

Контроллер памяти Turion 64 поддерживает модули DDR – но не DDR2. Для ноутбуков это тоже не очень хорошо. Дело в том, что модули DDR2 питаются от напряжения 1,8 В, что примерно на 30% меньше, чем у модулей DDR (2,5 В). Более высокое напряжение приводит к повышению энергопотребления. В свою очередь, это негативно сказывается на времени автономной работы.

Mobile Sempron: убийца Celeron M?

Поскольку наша тестовая система Turion 64, ноутбук MSI Megabook M635, работает также и с AMD Sempron Mobile 2800+, мы решили добавить и этот процессор в наше общее сравнение. Как и в случае Turion 64, для этого процессора очень сложно найти технические спецификации.

Turion 64 против Mobile Sempron: меньший размер кэша L2, меньшая площадь ядра, меньшая цена, но и меньшая производительность.

Подобно линейке Turion 64, процессоры Mobile Sempron “отпочковались” от Athlon 64. Процессоры Mobile Sempron изготавливаются по 90-нм техпроцессу SOI, который используется и для Turion. Они поставляются с двумя версиями теплового пакета – 62 или 25 Вт. 62-Вт модели носят кодовое название “Albany” и предназначены для ноутбуков типа “замена настольного ПК”. 25-Вт модели называются “Roma” и являются дешёвой альтернативой для тонких и лёгких ноутбуков. Кэш L2 составляет 256 или 128 кбайт, что ощутимо меньше топовых моделей Turion 64 с кэшем L2 1 Мбайт. Меньший кэш позволяет снизить себестоимость производства процессоров и, соответственно, цену. Отметим, что площадь поверхности кристалла Mobile Sempron намного меньше, чем у Turion 64. Но вот по производительности снижение размера кэша даёт негативные последствия.

В отличие от дешёвых мобильных процессоров Intel Celeron M, у Mobile Sempron есть одно важное отличие – они поддерживают те же самые технологии энергосбережения, что и процессоры Turion 64. Но по производительности меньший размер L2 приводит к отставанию от Celeron M. Впрочем, мизерное энергопотребление благодаря встроенной технологии PowerNow даёт нам хороший компромисс между ценой, производительностью и энергопотреблением для тонких и лёгких ноутбуков.

Процессоры Mobile Sempron используют модельные четырёхзначные номера, заканчивающиеся знаком плюс, – как и Mobile Athlon 64. Эти процессоры используют 754 ножки, поэтому они совместимы по контактам с Turion 64. Также отметим наличие поддержки мультимедийных инструкций SSE3. Но вот 64-битные расширения у Mobile Sempron отсутствуют.

Цена на Mobile Sempron и Turion 64

В отличие от Intel Pentium M, процессоры AMD Turion 64 и Mobile Sempron доступны в так называемом “коробочном варианте”. Цены меняются от $354/$225 за Turion 64 ML-40/MT-34 до $154/$159 за ML-28/MT-28. Топовые модели Mobile Sempron 3300+ продаются за $125 (25-Вт версия) и за $134 (62-Вт версия). Процессоры Mobile Sempron 2600+ начального уровня обойдутся в $67 и $89, соответственно.

Что касается Intel, то за топовую модель Pentium M 780 (2,26 ГГц, 2 Мбайт кэша L2, 533-МГц FSB, 90 нм) просят $637. Самая дешёвая модель Pentium M 275 (1,6 ГГц, 2 Мбайт кэша L2, 400-МГц FSB, 90 нм) стоит довольно дорого – $209. Цены на модели Celeron M, все из которых не поддерживают технологию энергосбережения SpeedStep, а также ограничены 1 Мбайт кэша L2 и 400-МГц FSB, начинаются от $86 за Celeron M 350 (1,6 ГГц) и заканчиваются $135 за Celeron M 380 (2,3 ГГц). Все цены приведены для партий в 1000 штук.

Хотя AMD Turion 64 (слева) и Intel Pentium M (справа) произведены по 90-нм техпроцессу, ядро Turion заметно больше, чем Pentium M.

Вид сзади: слева AMD Turion для Socket 754, справа – Intel Pentium M для Socket 479.

По ценам Turion 64 имеет явное преимущество перед конкурентом Intel. Особенно привлекают внимание версии Mobile Sempron с пакетом 25 Вт – они отличаются низкими ценами и полноценной поддержкой функций энергосбережения. В результате мы получаем экономичные ноутбуки для электронной почты, просмотра web-страниц и набора текста.

Чипсеты

Критики ноутбуков на базе процессоров AMD часто указывают на небольшое число совместимых чипсетов. Именно поэтому ниже мы привели расширенный список совместимых северных мостов от выпускающихся сегодня чипсетов

В принципе, поскольку Turion 64 использует 754-контактный сокет, все северные мосты, поддерживающие Mobile Athlon 64, должны работать и с Turion 64. В любом случае, из-за высокого энергопотребления представленные настольные чипсеты (и соответствующие им северные мосты) являются не таким хорошим выбором для тонких и лёгких ноутбуков по сравнению со специально разработанными мобильными чипсетами – о них мы поговорим чуть ниже.

• ATi Technologies:
  
  Radeon Xpress 200P с графическим интерфейсом PCIe x16;
  
  Radeon Xpress 200 с графическим интерфейсом PCIe x16 и встроенным графическим ядром на Radeon X300, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR.

• SiS Corp:
  
  756 с графическим интерфейсом PCIe x16;
  
  761GX с графическим интерфейсом PCIe x16 и встроенным графическим ядром Mirage 2, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR;
  
  760GX с графическим интерфейсом AGP 8x и встроенным графическим ядром Mirage 2, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR;
  
  760 с графическим интерфейсом AGP 8x и встроенным графическим ядром Mirage 2, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR.

• ULi Electronics Inc.:
  
  M1695 с графическим интерфейсом PCIe x16;
  
  M1689 с графическим интерфейсом PCIe x16.

• VIA Technologies Inc.:
  
  K8T890 с графическим интерфейсом PCIe x16;
  
  K8T800 с графическим интерфейсом AGP 8x;
  
  K8M800 с графическим интерфейсом AGP 8x и встроенным графическим ядром S3 UniChrome Pro IGP, которое поддерживает до 64 Мбайт общей памяти DDR.

Теперь перейдём к специальным мобильным чипсетам, отличающимся оптимизацией энергопотребления.

• ATi Technologies:
  
  RADEON XPRESS 200M (Graphics by) с графическим интерфейсом PCIe x16 и встроенным графическим ядром на Radeon X300, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR и/или локальный кадровый буфер;
  
  RADEON XPRESS 200P (Chipset by) с графическим интерфейсом PCIe x16, но без встроенного графического ядра.

• SiS Corp:
  
  M761GX с графическим интерфейсом PCIe x16 и встроенным графическим ядром Mirage 2, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR;
  
  M760 с графическим интерфейсом AGP 8x и встроенным графическим ядром Mirage 2, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR;
  
  M760GX с графическим интерфейсом AGP 8x и встроенным графическим ядром Mirage 2, которое поддерживает до 128 Мбайт общей памяти DDR.

• VIA Technologies Inc.:
  
  K8N890 – вариант K8T890 с низким энергопотреблением для ноутбуков, с графическим интерфейсом PCIe x16;
  
  K8N800A – чипсет с низким энергопотреблением для ноутбуков, с графическим интерфейсом AGP 8x и встроенным графическим ядром S3 Graphics UniChrome Pro IGP, которое поддерживает до 64 Мбайт общей памяти DDR.

Тестовый ноутбук Megabook M635 в нашем обзоре использовал северный мост ATi RX480M, который вместе с южным мостом ATi SB400 образует чипсет RADEON XPRESS 200 (Chipset by). В качестве графического процессора ноутбук использует чип ATi Mobility Radeon X700. MSI выбрала сочетание чипсета, CPU и графического процессора, которое не только обеспечивает высокую производительность, но также обладает рядом функций энергосбережения. GPU не только поддерживает версию 5.0 технологии энергосбережения Powerplay, которая по работе напоминает PowerNow или SpeedStep, но и так называемую технологию Dynamic Lane Count Switching (DLCS), опирающуюся на комбинацию графического процессора и северного моста. DLCS позволяет выключить до 15 или 16 линий PCIe, если на графическую подсистему налагаются невысокие требования по производительности. При этом, как ожидается, энергопотребление компонентов снижается на 30%.

Беспроводные технологии Turion 64 прекрасно работают в хот-спотах, сертифицированных под Centrino

Ноутбуки на процессоре Turion 64 будут носить логотип “Turion 64 Mobile Technology”, чтобы потеснить вездесущий логотип Intel Centrino. Но, в отличие от мобильной технологии Centrino, отметим открытость платформы AMD. Таким образом, производитель ноутбука может самостоятельно решать, какой беспроводный модуль он будет устанавливать: от Broadcom, Prism, Cisco или любой другой компании. В любом случае, слот MiniPCI и стандарты WLAN сегодня финализированы.

Стандартный слот miniPCI в ноутбуке: сюда можно установить WLAN-карту от любого производителя.

А слоту MiniPCI всё равно, какой модуль в него установлен, и является ли он результатом рекламных кампаний Intel или нет. Ничего с этим сделать Intel не силах. Вы можете найти любую карту WLAN и необходимые драйверы – и спокойно её установить. Если вы думаете, что при этом потеряете возможность подключаться в сертифицированных хот-спотах “Centrino Certified WLAN Hotspot”, то ошибаетесь: отсутствие логотипа Centrino на устройстве ни в коей мере не предотвращает комфортную работу в беспроводной сети. Мы успешно работали на нашей тестовой машине в сертифицированных под Centrino хот-спотах, в том числе и в самолёте.

Turion 64 Mobile Technology: производитель может свободно выбирать любой модуль WLAN.

Мы даже совершили кощунство: установили в ноутбук на базе Turion 64 Mobile Technology беспроводный адаптер PRO/Wireless 2915ABG от Intel. И всё заработало без проблем – и без лишних маркетинговых долларов.

В ноутбук на базе процессора AMD Turion 64 можно легко установить WLAN-карту от Intel.

На этом мы заканчиваем первую часть нашего обзора. Во второй части мы приведём подробное сравнительное тестирование Turion 64 с Pentium M, а также рассмотрим, сможет ли Mobile Sempron достойно потягаться с Celeron M. Мы также поделимся нашим опытом работы за широкоэкранным ноутбуком, который мы сначала оснастим Turion 64 MT-34, после чего заменим его Mobile Sempron 3800+ – и сравним с ноутбуком на Pentium M 750.