Intel Pentium M

Der Pentium M, der in Intels Forschungs- und Entwicklungszentren in Israel entwickelt und im März 2003 auf den Markt gebracht wurde, ist ein x86-Prozessor der sechsten Generation, der in Intels "Fab8" in Jerusalem und der "Fab18" in Kiryat Gat, in Israel produziert wird (daher auch die Codenamen für die einzelnen Modelle Dothan, Yonah, Banias etc., die sich alle auf Orte in Israel beziehen). Ursprünglich als Notebookprozessor gedacht, wird er heutzutage vermehrt auch in Industrierechnern und Desktop-PCs eingesetzt, bei denen es auf niedrige Geräuschentwicklung und geringen Stromverbrauch bei hoher Rechenleistung ankommt. Einige Hersteller fertigen bereits entsprechende Hauptplatinen.

Entwicklung

Banias

Eine Besonderheit des Pentium M ist, dass er keine energiesparende Version des Pentium 4, sondern ein stark modifizierter Pentium III ist, welcher wiederum ursprünglich auf den Pentium Pro zurückgeht. Er ist auf einen niedrigen Stromverbrauch optimiert, da dies zur Verlängerung der Batterielaufzeit in Notebooks beiträgt. Der Pentium M läuft mit einer wesentlich niedrigeren Taktfrequenz als der Pentium 4, erreicht aber eine ähnliche Leistung. Ein Pentium M mit 1,6 GHz rechnet etwa genauso schnell wie oder schneller als ein 2,4-GHz-Pentium 4 Northwood, FSB 400, ohne Hyper-Threading.

Im Prinzip vereint der Pentium M den Kern eines Pentium III mit einem Pentium-4-kompatiblen Businterface, einem verbesserten Steuerwerk und der doppelten Menge an Cache (64 KB L1- und 1 MB L2-Cache, Pentium III: 32 KB L1- und 256 oder 512 KB L2-Cache). Beim normalerweise relativ energiehungrigen L2-Cache verwendet der Pentium M eine neuartige Technik, die verhindern soll, dass Teile, die gerade nicht gebraucht werden, Strom verbrauchen. Auch werden Takt und Kernspannung der CPU im laufenden Betrieb gedrosselt, wenn gerade nur wenig Rechenleistung gefordert wird (typisch sind etwa 600 MHz). Intel nennt diese Technik SpeedStep.

Neben dem Pentium M basieren auch die ersten Modelle des billigeren Celeron M auf dem Banias-Kern. Bei diesem Prozessor wurde die Hälfte des Level-2 Caches deaktiviert, was ermöglicht, dass man normalerweise defekte Banias-Dice, deren Defekt im deaktivierten Teil liegt, trotzdem noch nutzen kann, was die Produktionsausbeute erhöht und somit Kosten senkt, was sich (teilweise) in den niedrigen Verkaufspreisen widerspiegelt. Der Celeron M mit Banias-Kern verfügt somit nur noch über 512 kB L2-Cache. Weiterhin wurden einige SpeedStep-Funktionen des Banias im Celeron M beschnitten, so dass die Leistungsaufnahme eines Celeron M im Leerlauf höher ist als bei einem sonst baugleichen Pentium M.

Dothan

Unterseite eines Pentium M mit Dothan-Kern

Am 10. Mai 2004 brachte Intel eine verbesserte Version des Pentium M auf den Markt (Codename Dothan). Diese Prozessoren waren die ersten von Intel, die anstelle des Taktes (z.B. 2 GHz) mit einer dreistelligen Nummer bezeichnet werden: 725 (1,6 GHz), 735 (1,7 GHz), 745 (1,8 GHz), 755 (2,0 GHz), 765 (2,10 GHz), 770 (2,13 GHz), 780 (2,26 GHz). Das Design wurde im wesentlichen vom alten Banias-Kern übernommen, der L2-Cache auf 2 MB vergrößert. Gefertigt wird der Dothan in einem 90-nm-Prozess, was die TDP von 24,5 auf 21 Watt senkte. Die Verlustleistung im Leerlauf stieg dagegen ein wenig an. Im Mittel ergeben sich durch die 90nm-Fertigung allenfalls sehr kleine Vorteile in Bezug auf die Batterielebensdauer, der jedoch klare Leistungsvorteile hauptsächlich durch den verdoppelten Cache gegenüberstehen.

Am 19. Januar 2005 stellte Intel neue Pentium-M-Modelle vor, die mit 133 MHz FSB (FSB 533) arbeiten, was den Speicherdurchsatz und die Gesamtleistung des Pentium M weiter steigerte. Dies erkaufte man sich mit dem Nachteil, dass der minimal mögliche Takt von bisher 600 MHz anstieg, da der kleinste Multiplikator (6) nun mit 133 MHz (FSB) einen CPU-Takt von 800 MHz ergibt.

Aktuelle Pentium-Ms besitzen das sogenannte Execute-Disable XD-Bit (No-Execution-Flag), welches verhindern soll, dass die CPU Code in Stack- und Datenbereichen ausführen kann. 1

Auch vom Dothan-Kern existiert wieder eine preislich günstigere Version unter dem Handelsnamen Celeron M. Wie beim Banias wurde die Hälfte des Level-2 Caches im Celeron M deaktiviert, um die Nachfrage nach Pentium M nicht zu gefährden. Der Celeron M auf Dothan-Basis arbeitet zudem nur mit FSB400 und die Betriebsspannung im Leerlauf wird nicht abgesenkt (nur die Taktfrequenz). Dennoch weist der Celeron M durch den 1 MB großen L2-Cache ein außergewöhnlich gutes Preis/Leistungs-Verhältnis auf.

Aus Marketing-Gründen wird auch das Centrino-Logo nicht für Systeme mit Celeron M vergeben.

Nachfolger

Anfang 2006 stellte Intel mit Intel Core Solo und Intel Core Duo die nächste Generation Notebookprozessoren vor. Die Technik wird in den neuen Prozessoren fortgeführt und sogar (also Intel Core 2 Duo auf die Desktop-Prozessoren übertragen.

Modelldaten

Banias

L1-Cache: 32 + 32 KB (Daten + Instruktionen)
L2-Cache: 1.024 KB mit Prozessortakt
MMX, SSE, SSE2, EIST,
Sockel 479, AGTL+ mit 100 MHz (quadpumped: FSB400)
Betriebsspannung (VCore): 1,388 Volt (nur 1.3 GHz), 1,484 Volt
Erscheinungsdatum: März 2003
Fertigungstechnik: 130 nm
Die-Größe: 82,8 mm² bei 77 Millionen Transistoren
Taktraten: 1.3 bis 1.7 GHz in 100-MHz-Schritten
- Modellnummern: 705 (1.5 GHz)
- Modellnummern LV: 718 (1.3 GHz)
- Modellnummern ULV: 713 (1.1 GHz)

Dothan

L1-Cache: 32 + 32 KB (Daten + Instruktionen)
L2-Cache: 2.048 KB mit Prozessortakt
MMX, SSE, SSE2, EIST, XD-Bit (neuere Modelle)
Sockel 479, AGTL+ mit 100 und 133 MHz (quadpumped: FSB400 und FSB533)
Betriebsspannung (VCore): 1,276 V bis 1,340 V
Erscheinungsdatum: Mai 2004, Januar 2005 (FSB 533-Versionen)
Fertigungstechnik: 90 nm
Die-Größe: 83,6 mm² bei 140 Millionen Transistoren
Taktraten: 1,5 bis 2,26 GHz
- Modellnummern FSB 400 (TDP 21W):
  - 710: 1,40 GHz
  - 715: 1,50 GHz
  - 725: 1,60 GHz
  - 735: 1,70 GHz
  - 745: 1,80 GHz
  - 755: 2,00 GHz
  - 765: 2,10 GHz
- Modellnummern FSB 533 (TDP 27W):
  - 730: 1,60 GHz
  - 740: 1,73 GHz
  - 750: 1,86 GHz
  - 760: 2,00 GHz
  - 770: 2,13 GHz
  - 780: 2,26 GHz
- Modellnummern FSB 400 LV (TDP 10W):
  - 738: 1,40 GHz
  - 758: 1,50 GHz
  - 778: 1,60 GHz
- Modellnummern FSB 400 ULV:
  - 723: 1,00 GHz (TDP 5W)
  - 733: 1,10 GHz (TDP 5W)
  - 733J: 1,10 GHz (TDP 5,5W)
  - 753: 1,20 GHz (TDP 5,5W)
  - 773: 1,30 GHz (TDP 5,5W)

siehe auch

Mobile Pentium
Notebookprozessor
Centrino
Celeron M – der kleine Bruder des Pentium M
Liste von Mikroprozessoren
AMD Turion 64
VIA/Centaur C3
VIA/Centaur C7

Weblinks