Auf den ersten Blick scheint die AMD-Architektur unterlegen. Da jeder Kern seinen eigenen L2-Cache hat, müssen die beiden Caches ihre Arbeit miteinander synchronisieren. Der Synchronisationsvorgang kostet in der Regel Zeit und Performance. Allerdings soll AMD die Cache-Verwaltung des Alpha-Prozessors übernommen haben. Hierbei kann ein Kern den Status einer Cache-Zelle des anderen Kerns über den Snoop-Channel abfragen, ohne den restlichen Datentransfer zu bremsen. Sicher ist jedenfalls, dass weniger Transistoren auch weniger Strom brauchen. Und da der L2-Cache des Turion 64 X2 nur halb beziehungsweise ein viertel so groß wie der im Core Duo ist, dürfte AMDs Doppelherz, wenn überhaupt, nur unwesentlich mehr Strom benötigen, als das mobile Pendant von Intel. Mehr deswegen, weil Intel behauptet, dass gerade nicht genutzte Teile des L2-Caches im Betrieb abgeschaltet werden, was den Stromverbrauch nicht unwesentlich senken sollte. Schließlich macht allein der Cache locker fünfzig Prozent der gesamten Die-Fläche und somit der Anzahl der Transistoren (=Stromverbraucher) des Prozessors aus.

Der hohe Flächenanteil des L2-Caches ist mit Sicherheit auch der Grund, weshalb der L2-Cache der Turion 64 X2 mit maximal 2x 512 Kilobyte im Vergleich zu den Single Core Turion 64-Modellen nicht größer gewählt werden konnte, und relativ zu Intels Core Duo-Prozessoren gesehen klein ist. Denn bei 90 nm-Fertigungstechnologie bringt man schlichtweg nicht mehr auf der kleinen Die-Fläche unter. Intel stellt seine Prozessoren seit geraumer Zeit bereits in 65 nm-Prozesstechnik her und kann demzufolge wesentlich mehr Transistoren auf der gleichen Chip-Fläche unterbringen.

Welche der beiden Cache-Architekturen in der Praxis über- oder unterlegen ist, werden die Benchmark-Ergebnisse zeigen.

Multi-Core Powermanagement

Ein Prozessor, der wie der Turion 64 X2 mehr als einen Kern besitzt, benötigt natürlich auch eine deutlich aufwendigere Stromspartechnik als ein Singlecore-Produkt. Schließlich soll der zweite Kern ja nur dann Strom verbrauchen, wenn er auch beschäftigt ist.

Diesem Umstand trägt AMD mit dem so genannten Multi-Core Powermanagement Rechnung. Hierbei handelt es sich stark vereinfacht gesagt um den bewährten Stromsparmechanismus Powernow, nur eben auf zwei Cores angewandt. Mit anderen Worten hat einer der Cores nichts zu tun, senkt er seinen Takt auf bis zu 800 MHz und die Versorgungsspannung auf 1.075 V ab und döst vor sich hin, während der andere seine Aufgaben nachgeht. Mit welchem Takt und welcher Versorgungsspannung der zweite Kern betrieben wird, hängt davon ab, wie stark die laufenden Anwendungen diesen beanspruchen.

Multi-Core Powermanagement und Energiezustände des Turin 64 X2

Geregelt wird das Zusammenspiel vom CPU, Betriebssystem beziehungsweise Applikationen über das Advanced Configuration und Power Interface (ACPI). Dieses ist mit seinen Komponenten im Betriebsystem und in speziellen Treibern verankert. Ein CPU-Treiber sorgt im Rahmen von ACPI beispielsweise dafür, dass die CPU dem Betriebssystem ständig den Grad der Auslastung melden kann und in Abhängigkeit davon automatisch unterschiedliche Energiezustände, P-States genannt einnimmt, die durch die beiden Variablen Höhe der Versorgungsspannung und Taktfrequenz gekennzeichnet sind.

Interessanterweise kann beim Turion 64 X2 ein Kern mit minimalem Takt laufen, also den energieärmsten P-State einnehmen, während der andere Kern seine Leistungsaufnahme noch weiter absenkt sich also per Halt-Befehl in den C1-Zustand begibt. In diesem Zustand ist der Chipsatz deaktiviert, die Core-eigenen Register und Caches bleiben weiter aktiv.

Noch mehr Strom lässt sich sparen, indem der Prozessor einen der Zustände C2, C3 oder C4 einnimmt. Diese sind daher besonders für Notebook-Prozessoren interessant, und da AMDs Doppelkern-Notebook-Prozessor sie kennt, ein weiteres Plus für den Turion 64 X2. Allerdings bedingt ein starker Tiefschlaf, wie im richtigen Leben, etwas längere Aufwachzeiten. Mit anderen Worten aus einem C4-Status lässt sich der Prozessor nicht so schnell reaktivieren wie zum Beispiel aus C2, auch wenn der Anwender diese Aufwachverzögerung nicht bemerkt.