Turion 64

Apesar dos processadores Pentium M, baseados no core Dothan, e os Core Duo, baseados no core Yonah não serem capazes de operar a freqüências muito altas se comparados aos processadores para desktop, eles ofereciam um desempenho por ciclo de clock muito bom, o que permitia que competissem com processadores para desktop, baseados na arquitetura NetBurst, que operavam a freqüências muito mais elevadas, mesmo mantendo um consumo elétrico relativamente baixo.

A arquitetura equilibrada, combinada com o esforço de marketing da Intel em torno da marca Centrino fizeram com que eles fossem um sucesso de vendas nos notebooks de médio e alto custo. Apesar disso, os notebooks baseados na plataforma Centrino sempre foram mais caros e o processador Intel para notebooks de baixo custo era o Celeron M, um chip muito menos competitivo, devido ao baixo clock, menos cache e à ausência do suporte ao SpeedStep.

A resposta da AMD veio na forma do Turion 64, uma versão mobile do Athlon 64 soquete 754, que operava a freqüências mais baixas e incluía o PowerNow. Além de ser relativamente barato, o Turion oferecia um desempenho muito bom, chegando a superar o Pentium M baseado no core Dothan em diversas aplicações, e era relativamente econômico em termos de consumo elétrico.

Levando em conta apenas a questão do processador, o Turion era competitivo com o Pentium M e era uma escolha muito melhor que o Celeron M. A questão é que um notebook é um conjunto, onde o resultado não depende apenas das características do processador, mas sim da combinação de todos os componentes. A Intel possuía uma plataforma mais sólida, já que desenvolvia seus próprios chipsets e placas wireless, enquanto os notebooks baseados no Turion utilizavam chipsets da ATI, VIA ou SiS, criando plataformas mais problemáticas.

Isso fazia com que os Turion acabasse sendo usado predominantemente nos notebooks de baixo custo, o que não era necessariamente ruim, pois permitia que você comprasse notebooks relativamente potentes, baseados nas diferentes versões do Turion a preços substancialmente mais baixos que os baseados na plataforma Centrino.

Turion 64 e Pentium M com core Dothan

O Turion 64 também surgiu como uma derivação do Athlon 64 com core Venice (assim como o Mobile Athlon 64 com core Newark), mas desta vez a AMD tomou cuidados adicionais. Para reduzir o consumo elétrico, a AMD adotou o uso de transístores de chaveamento mais lento, que reduzem a freqüência máxima de operação do processador, mas em troca oferecem um consumo elétrico muito mais baixo. Como um processador mobile como o Turion nunca opera a freqüências muito elevadas, devido à questão do consumo e dissipação térmica, a troca acabou fazendo sentido. Foi incluído ainda um estágio adicional no sistema de gerenciamento de energia (o C3), que colocou o Turion um passo à frente dos Athlon 64 para desktops na questão do gerenciamento de energia.

Os Turions da série MT trabalham dentro de um TDP de 25 watts, enquanto os ML são um pouco mais gastadores e adotam um TDP de 35 watts. Existem ainda versões com 512 KB e 1 MB de cache L2, mas todas as versões utilizam um controlador de memória single-channel (justamente por isso é utilizado o soquete 754), uma restrição adicionada para reduzir o consumo.

Assim como os processadores soquete 754 para desktop, eles suportam apenas módulos DDR (sem suporte a DDR2) o que, combinado com o acesso single-channel, estrangula o barramento com a memória, prejudicando o desempenho do processador em diversas aplicações.

A diferença no consumo é justificada pelo tipo de transístores e pelas otimizações utilizados em cada série. Apesar disso, não existe diferença de desempenho entre um MT e um ML de mesmo clock (e com a mesma quantidade de cache).

Esta versão inicial do Turion 64 foi chamada de Lancaster e, assim como o Venice, era produzida usando a técnica de 0.09 micron e oferecia suporte a SSE3 e instruções de 64 bits, além do suporte ao PowerNow.

O core Lancaster foi usado no MT-28 (1.6 GHz, 512 KB, 25W), MT-30 (1.6 GHz, 1 MB, 25W), MT-32 (1.8 GHz, 512 KB, 25W), MT-34 (1.8 GHz, 1 MB, 25W), MT-37 (2.0 GHz, 1 MB, 25W), MT-40 (2.2 GHz, 1 MB, 25W), ML-28 (1.6 GHz, 512 KB, 35W), ML-30 (1.6 GHz, 1 MB, 35W), ML-32 (1.8 GHz, 512 KB, 35W), ML-34 (1.8 GHz, 1 MB, 35W), ML-37 (2.0 GHz, 1 MB, 35W), ML-40 (2.2 GHz, 1 MB, 35W), ML-42 (2.4 GHz, 512 KB, 35W) e ML-44 (2.4 GHz, 1 MB, 35W).

Mais adiante foi lançado o core Richmond, que utiliza o soquete S1, o mesmo utilizado pelo Turion X2. Ele tem a função de ser um processador de transição, permitindo que os fabricantes possam construir notebooks baseados em placas S1, sem necessariamente migrar para o Turion X2, que é mais caro. O Richmond foi vendido em apenas duas versões: MK-36 (2.0 GHz, 512 KB, 31W) e MK-38 (2.2 GHz, 512 KB, 31W).

Um dos principais pontos fortes do Turion é o sistema de gerenciamento de energia. Tanto o PowerNow, usado nos processadores mobile, quanto o Cool’n’Quiet, usado nos processadores para desktop, trabalham dentro do mesmo princípio, ajustando o multiplicador (e conseqüentemente a freqüência) do processador, juntamente com a tensão, conforme mais ou menos poder de processamento é exigido.

Cada “degrau” corresponde a uma redução de 1x no multiplicador o que (no caso do Turion) corresponde a uma redução de 200 MHz na freqüência do processador. A freqüência é reduzida sequencialmente até atingir 1.6 GHz, ponto no qual o processador entra no estágio mais baixo, onde passa a operar a apenas 800 MHz (independentemente do modelo).

Juntamente com a freqüência, a tensão também é reduzida, já que o processador é projetado para funcionar estavelmente usando tensões mais baixas, desde que operando a freqüências também mais baixas. Quando mais processamento é exigido, a tensão volta ao valor inicial, seguida do aumento correspondente na freqüência.

Um Turion ML-40, por exemplo, opera a 2.2 GHz e tem um TDP de 35 watts, mas consome este valor apenas quando está operando na freqüência máxima. Conforme o PowerNow reduz a freqüência de operação do processador, o consumo cai para 29 watts (2.0 GHz), 24.5 watts (1.8 GHz), 20 watts (1.6 GHz) e, finalmente, 7.9 watts (800 MHz).

Como a mesma freqüência de 800 MHz é usada como estágio final em todos os Turions, independentemente da freqüência original, todos os modelos acabam consumindo apenas 7.9 watts quando ociosos.

Para ter uma idéia da diferença que isso representa no consumo global da máquina, fiz um teste rápido usando um Acer 5050, que usa um Turion MK-36, que possui um TDP de 31 watts.

Rodando o equivalente Linux do teste do Super PI, o processador chaveia para a freqüência máxima e o notebook consome 41.8 watts (medidos usando o comando “cat /proc/acpi/battery/BAT1/state”). Com o sistema ocioso, o processador passa a operar a 800 MHz e o consumo global cai para apenas 18.3 watts (incluindo a tela e a placa wireless), uma redução de mais de 50%. Como o teste taxa apenas o processador principal, sem um efeito significativo sobre os demais componentes, é seguro dizer que quase toda a economia de 23.5 watts pode ser creditada à ação do PowerNow.

Desativando o transmissor da placa wireless e reduzindo o brilho da tela, é possível ficar abaixo da marca dos 15 watts, o que é menos do que o consumido por muitos notebooks baseados na plataforma Centrino.

Outra observação é que no Turion o controlador de memória é incluído no processador, enquanto nos processadores Intel ele faz parte do chipset. O controlador de memória corresponde a um consumo de pouco menos de 1 watt, que não entra na conta do TDP feita pela Intel.

Embora os Turions possam consumir mais quando operando em full-load, eles acabam consumindo menos que um Pentium M equivalente em tarefas leves, o que acaba levando a situações paradoxais, onde a autonomia de baterias do notebook baseado no Turion é menor que a de um notebook equivalente baseado em um Pentium M ao rodar benchmarks e tarefas intensivas, mas acaba sendo maior em situações reais de uso, onde o processador acaba operando na freqüência mínima na maior parte do tempo.