Einleitung
Seit der Einführung der neuen Athlon 64-Prozessoren [1] beglückt AMD den informierten Käufer mit einer Stromspartechnologie für den Desktop, „Cool'n'Quiet“ genannt. Die Anpassung von Spannung und Takt an die vorherrschende Prozessor-Auslastung, so etwas kannte man bisher nur von den Notebook-Mobilprozessoren, wurde von AMD endlich auch in den Desktop-Prozessoren implementiert. Cool'n'Quiet tut nichts anderes als Taktrate und Spannung je nach den aktuell an die CPU gestellten Anforderungen auf verschiedene Stufen (P-States) zu regeln. In Verbindung mit einem Temperatur-geregelten Lüfter läßt sich so in vielen Fällen neben dem Stromverbrauch auch die Lautstärke im unausgelasteten Zustand deutlich reduzieren. Wie man dieses Feature im Betriebssystem aktiviert, welche Unterschiede es bei den einzelnen Steppings und Modellen geben kann und worauf man beim Kauf eventuell achten sollte, versuchen wir auf den nächsten Seiten zu erläutern.
Verbrauch (Idle) - Komplettes System
Angaben in Watt (W)
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Wie man mit Hilfe des Diagramms schön erkennen kann, verbraucht ein Athlon 64 3400+-System mit aktivem Cool'n'Quiet im Leerlauf knapp 20 Watt weniger als ohne diese Funktion. So läßt sich mit Cool'n'Quiet mitunter ein nettes Sümmchen Strom sparen, denn nur für's Arbeiten oder Surfen am PC braucht niemand wirklich die volle (Verlust-)Leistung.
P-States Athlon 64
Die sog. „P-States“ geben die verschiedenen Takt- und Spannungsstufen der mit Cool'n'Quiet ausgestatteten Prozessoren an. Hier hat sich seit der ersten Version des Athlon 64 einiges getan und insbesondere der Umstieg auf das CG-Stepping hat eine Reihe an Veränderungen mit sich gebracht. Unterteilt wird hier je nach CPU in bis zu fünf verschiedene Stufen: „Max P-State“, „P-State #1“, „P-State #2“, „P-State #3“ und „Min P-State“. In Bezug auf die Belastung wird sowohl der Takt per Multiplikator als auch die Kernspannung gesenkt oder erhöht. Bevor wir uns jedoch die einzelnen Stufen genauer ansehen, wollen wir zunächst eine genauere Beschreibung der Chipbezeichnungen geben:
Wie man unschwer erkennen kann, geben die letzten zwei Zeichen die Revision der CPU an. Besitzer von CPUs mit einem AR, AX oder AW am Ende der Bezeichnung können sich entspannt zurück legen, es handelt sich hierbei um das neue und verbesserte CG-Stepping. Werfen wir nun einen Blick auf die verschiedenen Revisionen samt ihrer Cool'n'Quiet-Funktionen. Die Angabe beim Performance-Rating bezieht sich nur auf den Athlon 64.
| CPU Label | ADA2800AEP4AP | ADA3000AEP4AP | ADA3200AEP5AP | ADA3400AEP5AP |
|---|---|---|---|---|
| CPU | 2800+ | 3000+ | 3200+ | 3400+ |
| Sockeltyp | Sockel 754 | Sockel 754 | Sockel 754 | Sockel 754 |
| Max P-State | 1800 MHz | 2000 MHz | 2000 MHz | 2200 MHz |
| V-Core | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt |
| TDP | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt |
| P-State #1 | NA | 1800 MHz | 1800 MHz | 2000 MHz |
| V-Core | NA | 1,4 Volt | 1,4 Volt | 1,4 Volt |
| TDP | NA | 66 Watt | 66 Watt | 70 Watt |
| Min P-State | 800 MHz | 800 MHz | 800 MHz | 800 MHz |
| V-Core | 1,3 Volt | 1,3 Volt | 1,3 Volt | 1,3 Volt |
| TDP | 35 Watt | 35 Watt | 35 Watt | 35 Watt |
In der Revision C0 unterscheiden sich die CPUs nur minimal voneinander. Die Thermal Design Power (TDP) ist sowohl in der „Max P-State“ als auch in der „Min-State“ völlig identisch. Der Athlon 64 3000+ und 3200+, welche sich nur durch den verminderten L2-Cache unterscheiden, haben exakt dieselben Werte. Nur der 2800+ und der 3400+ heben sich ein wenig ab. Modelle des 2800+ sollten im C0-Stepping jedoch nur sehr selten auftreten.
| CPU Label | ADA3000AEP4AR | ADA3200AEP5AR | ADA3400AEP5AR | ADA3700AEP5AR |
|---|---|---|---|---|
| CPU | 3000+ | 3200+ | 3400+ | 3700+ |
| Sockeltyp | Sockel 754 | Sockel 754 | Sockel 754 | Sockel 754 |
| Max P-State | 2000 MHz | 2000 MHz | 2200 MHz | 2400 MHz |
| V-Core | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt |
| TDP | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt |
| P-State #1 | 1800 MHz | 1800 MHz | 2000 MHz | 2200 MHz |
| V-Core | 1,4 Volt | 1,4 Volt | 1,4 Volt | 1,4 Volt |
| TDP | 66 Watt | 66 Watt | 69 Watt | 72 Watt |
| P-State #2 / #3 | NA | NA | 1800 MHz | 2000 / 1800 MHz |
| V-Core | NA | NA | 1,3 Volt | 1,3 / 1,2 Volt |
| TDP | NA | NA | 50 Watt | 53 / 39 Watt |
| Min P-State | 1000 MHz | 1000 MHz | 1000 MHz | 1000 MHz |
| V-Core | 1,1 Volt | 1,1 Volt | 1,1 Volt | 1,1 Volt |
| TDP | 22 Watt | 22 Watt | 22 Watt | 22 Watt |
Kaum beim CG-Stepping angekommen, bricht das sprichwörtliche Chaos aus. Liegen auch hier wieder die Modelle 3200+ und 3000+ genau gleich auf, findet man beim 3400+ plötzlich eine „P-State #2“ und - als sei dies noch nicht genug - beim 3700+ sogar eine „#3“. Jenes taktet zwar immernoch mit 1800 MHz, schafft es aber, diese bei einer Spannung von nur 1,2 Volt stabil zu halten und verbraucht somit nur noch 39 Watt - nicht einmal die Hälfte der höchsten Stufe. Auf minimalster Stufe kann man immer noch einen Takt von 1000 MHz bei einer Spannung von 1,1 Volt halten und drückt den Verbrauch auf nur noch 22 Watt. Zum Vergleich: Das C0-Stepping verbraucht bei 800 MHz und 1,3 Volt noch ganze 35 Watt.
| CPU Label | ADA2800AEP4AX | ADA3000AEP4AX | ADA3200AEP4AX |
|---|---|---|---|
| CPU | 2800+ | 3000+ | 3200+ |
| Sockeltyp | Sockel 754 | Sockel 754 | Sockel 754 |
| Max P-State | 1800 MHz | 2000 MHz | 2200 MHz |
| V-Core | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt |
| TDP | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt |
| P-State #1 | NA | 1800 MHz | 2000 MHz |
| V-Core | NA | 1,4 Volt | 1,4 Volt |
| TDP | NA | 67 Watt | 69 Watt |
| P-State #2 / #3 | NA | NA | 1800 MHz |
| V-Core | NA | NA | 1,3 Volt |
| TDP | NA | NA | 50 Watt |
| Min P-State | 1000 MHz | 1000 MHz | 1000 MHz |
| V-Core | 1,1 Volt | 1,1 Volt | 1,1 Volt |
| TDP | 22 Watt | 22 Watt | 22 Watt |
| CPU Label | ADA3500DEP4AW | ADA3800DEP4AW |
|---|---|---|
| CPU | 3500+ | 3800+ |
| Sockeltyp | Sockel 939 | Sockel 939 |
| Max P-State | 2200 MHz | 2400 MHz |
| V-Core | 1,5 Volt | 1,5 Volt |
| TDP | 89 Watt | 89 Watt |
| P-State #1 | 2000 MHz | 2200 MHz |
| V-Core | 1,4 Volt | 1,4 Volt |
| TDP | 69 Watt | 72 Watt |
| P-State #2 / #3 | 1800 MHz | 2000 / 1800 MHz |
| V-Core | 1,3 Volt | 1,3 / 1,2 Volt |
| TDP | 50 Watt | 53 / 39 Watt |
| Min P-State | 1000 MHz | 1000 MHz |
| V-Core | 1,1 Volt | 1,1 Volt |
| TDP | 22 Watt | 22 Watt |
Betrachtet man die neuen Sockel 939-Modelle, fällt auf, dass sie sich jeweils ihrem „Taktpartner“ auf dem alten Sockel 754 anpassen. Ein 3500+ auf dem Sockel 939 besitzt somit die gleichen thermischen Eigenschaften wie ein 3400+ auf dem alten Sockel 754. Gleiches Bild liefern der 3700+ (S754) und der 3800+ (S939). Allgemein lässt sich sagen: Je höher der Takt, umso feiner wird die Abstufung. So besitzen die Topmodelle 3700+ und 3800+ insgesamt fünf verschiedene Stufen und bleiben so möglichst flexibel.
P-States Athlon FX
Mit der Einführung des neuen Sockels wurde nun auch die Athlon FX-Serie [2] für Cool'n'Quiet fit gemacht. Hier beschränken sich die Funktionen jedoch auf ein eher mageres Niveau. Vorweg auch hier nochmals eine kleine Erklärung der Chipbezeichnungen:
Aufgepasst, CG-Stepping bedeutet beim FX nicht automatisch Cool'n'Quiet-Funktionalität! Diese besitzen nur die FX-Prozessoren, die auf dem Sockel 939 basieren und mit einem „AS“ am Ende der Bezeichnung gekennzeichnet sind. Zur Vollständigkeit abermals die verschiedenen Modelle im Überblick:
| CPU Label | ADAFX51CEP5AK | ADAFX51CEP5AT | ADAFX53CEP5AT | ADAFX53DEP5AS |
|---|---|---|---|---|
| CPU | FX-51 | FX-51 | FX-53 | FX-53 |
| Sockeltyp | Sockel 940 | Sockel 940 | Sockel 940 | Sockel 939 |
| Max P-State | 2200 MHz | 2200 MHz | 2400 MHz | 2400 MHz |
| V-Core | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt | 1,5 Volt |
| TDP | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt | 89 Watt |
| Min P-State | NA | NA | NA | 1200 MHz |
| V-Core | NA | NA | NA | 1,1 Volt |
| TDP | NA | NA | NA | 25 Watt |
Bis auf das neueste Sockel 939-Modell laufen alle Athlon FX stupide immer mit vollem Takt und voller Spannung. Beim FX-53 für den Sockel 939 gibt es immerhin eine Stufe, in der der Takt auf 1200 MHz halbiert und die Spannung von 1,5 auf 1,1 Volt gesenkt wird. Die Thermal Design Power sinkt dabei von 89 Watt auf nur noch 25 Watt. 1200 MHz scheinen mit dem Opteron-Kern also noch problemlos mit 1,1 Volt möglich zu sein, das entsprechende Stepping vorausgesetzt.
Aktivierung
Die Aktivierung von Cool'n'Quiet erfolgt in vier kleinen Schritten. Voraussetzungen für den Einsatz von Cool'n'Quiet ist selbstverständlich ein laufender und mit der Funktion ausgerüsteter Athlon 64/FX-Prozessor und ein passendes Mainboard. Eine Liste [3] von empfohlenen Mainboards mit diesem Feature gibt es direkt bei AMD [4]. Sollte ein bestimmtes Mainboard nicht in der Liste vertreten sein, bedeutet dies noch lange nicht, dass Cool'n'Quiet nicht möglich ist. Manchmal kann auch ein BIOS-Update eine Unterstützung für dieses Feature mit sich bringen oder der Blick in Handbuch und/oder Online-Angebot des Herstellers Auskunft geben.
Zunächst muss Cool'n'Quiet im BIOS aktiviert werden (sofern C'n'Q auf dem Board nicht immer „per Default“ aktiviert ist). Oftmals ist diese Funktion in den Power Management- oder PC-Health-Menüs zu finden. Einmal freigeschaltet, bedarf es passender Software oder Treiber für Cool'n'Quite. Windows XP-Benutzer benötigen lediglich einen Athlon 64 Prozessor Treiber [5] (alternativ als .ZIP Archiv [6]). Besitzer von Windows 2000 und ME sind auf eine kleine Extra-Software [4] angewiesen. Unter Windows XP verbirgt sich nun unter der Einstellung „Minimaler Stromverbrauch“ bei den Energieoptionen - wie auf dem Screenshot gezeigt - die Funktion von Cool'n'Quiet.
Bei Windows 2000 und ME erscheint in den Energieoptionen oben eine neue Registerkarte mit der passenden Aufschrift, auf der sich die Funktion aktivieren lässt. Mit Tools wie z.B. CPU-Z [7] läßt sich schließlich die Funktion nachprüfen. Bei geringer Belastung sollte die Taktfrequenz automatisch nach unten geschraubt werden. Das war es schon!
(Bei dem auf dem Screenshot gezeigten Athlon 64 2800+ handelt es sich noch um ein sehr frühes Testsample mit C0-Stepping. Laut den Datenblättern gibt es dieses Modell jedoch offiziell nicht zu kaufen.)
