Transmetas Efficeon macht Intels Centrino Konkurrenz

Transmeta, ein Notebook- und Embedded-Prozessor-Hersteller, der vor allem mit seinem Crusoe Aufsehen erregte, stellte auf dem Microprocessor Forum (MPF, 13. - 16. Oktober 2003) die neue Mikroprozessor-Familie Efficeon TM8000 vor.

Die neue Efficeon-Prozessorfamilie wurde für ultra-portable und Mainstream-Notebook-Computer sowie für neue Geräteklassen wie Tablet PCs, Ultra-Personal Computer, geräuscharme Desktops, Blade Server, Thin Clients und Embedded Systeme konzipiert.

Der Efficeon ist ein x86-kompatibler Prozessor mit geringem Energiebedarf. Er basiert auf einer neuen Silizium-Mikroarchitektur und einer weiter entwickelten Version der Code Morphing Software von Transmeta. Die Mikroarchitektur basiert auf einem 256-Bit-VLIW (Very Long Instruction Word)-Prozessor, der bis zu acht interne Instruktionen pro Taktzyklus erteilt. In Kombination mit der neuen Efficeon Code Morphing Software bietet er Kompatibilität zu moderner x86-Software, darunter MMX-, SSE- und SSE2-Multimedia-Instruktionen.

Der Prozessor ist mit einer Reihe neuer Schnittstellen ausgestattet, die in den gleichen Chip integriert sind wie der Prozessor, so dass der Bedarf für einen separaten Northbridge-Chip entfällt. Der Efficeon beinhaltet ein 4x AGP Grafik-Interface. Er ist außerdem mit einem auf den Chip integrierten Speichercontoller für DDR400 DDR SDRAM mit Error Correcting Code (ECC)-Option ausgerüstet, wie ihn auch der neue AMD Athlon 64 bietet. Darüber hinaus besitzt der Efficeon eine HyperTransport-Hochleistungsschnittstelle für die Verbindung mit dem übrigen System. Auch dies hat der neue Athlon 64 zu bieten. Allerdings erreicht die Verbindung des Athlon 64 bei einem HyperTransport-Takt von realen 800 MHz mit 16 Bit Datenbreite in beide Richtungen einen theoretischen Datendurchsatz von 6,4 GB/s, beim Efficeon taktet man nur mit 400 MHz bei 8 Bit Datenbreite - hier sind rein theoretisch 1,6 GB/s möglich. Der Efficeon bietet zudem eine Low Pin Count (LPC)-Hochgeschwindigkeits-Busschnittstelle, an die unter anderem I/O-Chips für serielle und parallele Schnittstellen direkt angeschlossen werden können.

In Anbetracht dieser Features und einem 1MB großen L2 Cache (TM8600 und TM8620) dürfte der neue Prozessor einiges an Transistoren auf die Waage bringen. Leider nennt man hier keine Zahlen. Wo wir schon beim Cache sind: Der Prozessor bietet einen 64 KB großen Level 1 Data und einen sogar 128 KB Level 1 Instruction Cache. Damit übertrumpft man den Pentium 4 locker (8KB L1 Daten) und selbst der Athlon XP/64 (64 KB L1 Daten, 64KB L1 Instructions) muss sich in anbetracht dieser Zahlen geschlagen geben. Die Pipeline ist mit 6 (Integer) bzw. 8 Stufen (Float) übrigens deutlich kürzer gewählt als beim Pentium 4 (20 Stufen), Athlon XP (10 bzw. 15 Stufen) oder beim Athlon 64 (12 bzw. 17 Stufen).

Da die Northbridge-Kernlogik auf dem Chip integriert ist, reduziert die Efficeon-TM8000-Familie die Anzahl der Chips und damit Größe sowie Kosten des Motherboards. Transmeta hat mit nVidia gemeinsam an Small Package-Lösungen gearbeitet. Das Ergebnis ist die Kombination aus dem Efficeon TM8620 auf 21x21mm und dem nForce3 Go 120 Southbridge von nVidia auf 22x22mm. Diese bietet die Möglichkeit, den Platzbedarf von CPU, Northbridge und Southbridge auf nahezu ein Viertel dessen zu senken, was an Platzbedarf bei konkurrierenden Produkten, in erster Linie Intels Centrino Technologie, bisher üblich ist. Auch in Sachen Performance sieht es im Vergleich zum Intel Centrino wirklich gut aus. Hier sollte man jedoch noch auf fertige Produkte auf Basis des Transmeta Efficeon warten und nicht voreilig urteilen. Standardmäßig wird der Efficeon TM8600-Prozessor in einem 29x29mm-Paket geliefert - immer noch sehr kompakt. Der nVidia nForce 3 Go 150, mit dem übrigens auch der Mobile Athlon 64 betrieben werden kann, ist für diese Variante des Efficeons der geeignete Partner.

Zunächst wird das Efficeon-Silizium von TSMC in der 0,13 µm Technologie mit Taktgeschwindigkeiten ab 1 GHz aufwärts für Transmeta gefertigt. In der zweiten Jahreshälfte 2004 wird das Efficeon-Silizium für Transmeta dann Fujitsu Semiconductor mit Geschwindigkeiten bis zu 2 GHz auf der Basis eines 90nm Prozesses hergestellt. Der Prozessor-Kern selbst verkleinert sich dabei von 119 mm² auf 68 mm². Im Vergleich dazu: Der Pentium 4 mit Northwood-Kern und 0,13 µm Fertigung hat eine Größe von 131 mm², beim Ahlon 64 in 0,13µm sind es sogar 194 mm².

Vaianten des Efficeon mit 0,13µm:

• TM8600: 1 MB L2 Cache, Standard Package (29x29mm)
• TM8300: 512KB L2 Cache, Standard Package (29x29mm)
• TM8620: 1 MB L2 Cache, Small Package (21x21mm)

Vaianten des Efficeon mit 90nm:

• TM8800: 1 MB L2 Cache, Standard Package (29x29mm)
• TM8500: 512KB L2 Cache, Standard Package (29x29mm)
• TM8820: 1 MB L2 Cache, Small Package (21x21mm)

Die Efficeon-Prozessoren sind mit Transmetas Energie- und Wärmemanagement-Technologie LongRun ausgestattet, welche die Betriebsfrequenz und -spannung permanent an die Applikations-Arbeitslast anpasst und so eine längere Akkulaufzeit oder eine geringere Wärmeverlustleistung ermöglichen sollen. Regulär verbraucht das Modell 5 Watt, bei 1,1 GHz sind es 7 Watt (1,2 GHz: 12 Watt, 1,3 GHz 14 Watt).

Der Auslieferungsbeginn von Systemen auf Basis dieser Prozessoren wird im vierten Quartal erwartet.