Turion X2

O próximo passo da AMD foi o lançamento do Turion X2, com o objetivo de competir com o Core 2 Duo baseado no core Merom.

O Turion X2 é, essencialmente, uma versão de baixo consumo do Athlon X2, que preserva as mesmas características básicas, como o uso do Crossbar Switch, o controlador de memória DDR2 dual-channel (compartilhado entre os dois núcleos) e o uso do barramento HyperTransport.

Naturalmente, o fato de ser um processador mobile torna necessário o uso de um gerenciamento mais agressivo de energia. Entra em cena então uma versão atualizada do PowerNow, com suporte a um sistema de gerenciamento independente de cada núcleo.

O nível de utilização de cada núcleo é continuamente monitorado e os níveis apropriados de economia de energia são aplicados. Isso permite que um dos núcleos continue operacional, enquanto o outro “hiberna”, em um dos estágios de baixo consumo.

O primeiro nível é o ajuste de frequência e tensão de operação do processador, essencialmente o mesmo sistema já usado nos processadores anteriores. A frequência de operação é reduzida para 800 MHz e a tensão para 1.075V (ou menos, de acordo com a revisão do processador). O próximo nível é o estágio C1 (Halt) onde o núcleo é essencialmente desativado, mas os caches e registradores continuam ativos. A partir daí, existem mais três estágios adicionais (C2, C3 e C4), onde mais componentes internos são desativados, reduzindo o consumo, mas aumentando o tempo de reativação. No estágio C1 o consumo do processador cai para apenas 4.5 watts e no estágio C4 para apenas 0.085 watts.

Apesar de ser um processador dual-core, o sistema de gerenciamento faz com que o consumo acabe sendo similar, ou pouca coisa superior ao dos Turions single-core, muito embora o desempenho seja superior.

Com os dois núcleos operando à 800 MHz, o Turion X2 (de 90 nm) consome 10 watts, o que dá apenas 5 watts por núcleo, menos que os 7 watts do Turion single-core. O principal motivo da redução é o uso de uma versão aprimorada do SOI (Silicon On Insulator), a técnica que permite adicionar uma fina camada de material isolante entre os transistores do processador e o waffer, reduzindo a perda de elétrons e consequentemente o consumo do processador. O SOI é utilizado também em outros processadores AMD produzidos usando a técnica de 90 nm em diante, mas neste caso é utilizada uma revisão anterior, menos eficiente que a usada no Turion X2.

O Turion X2 adotou o uso do soquete S1, uma versão mobile do soquete AM2, onde também são utilizados módulos de memória DDR2, com suporte a dual-channel. Como nem todos os fabricantes utilizam dois módulos de memória (sobretudo nos modelos de baixo custo), você nota um certo ganho de desempenho ao instalar um segundo módulo, não apenas pelo aumento no volume de memória instalada, mas também pela ativação do dual-channel.

Um dos destaques do soquete S1 é o número reduzido de pinos. Ele possui apenas 638 pinos, contra 940 pinos do soquete AM2 para desktops (menos até mesmo que o soquete 754, que é single-channel). O número reduzido de pinos ajudou a reduzir o tamanho do encapsulamento do processador, que passou a ser um pouco menor que o dos processadores soquete 754. O soquete S1 tem uma aparência muito similar ao soquete M usado pelos processadores Intel:

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Turion X2 instalado no soquete S1

O soquete S1 não é uma exclusividade do Turion X2. Ele é utilizado também pelo Turion single-core com core Richmond e também pelo Mobile Sempron baseado no core Keene. Uma forma muito simples de verificar se o seu notebook utiliza um destes processadores (e não um dos modelos antigos, soquete 754) é verificar o tipo de memória usada. Todos os notebooks soquete 754 utilizam memórias DDR, enquanto os soquete S1 utilizam memórias DDR2.

Na ilustração a seguir temos um Core Duo baseado no Yonah, um Core 2 Duo baseado no Meron e um Turion X2. Note que apesar de possuir menos cache, o die do Turion X2 é maior, pois ele é ainda produzido usando uma técnica de 90 nm.

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Core Duo (à esquerda), Core 2 Duo e o Turion X2

A safra inicial do Turion X2, lançada em 2006, inclui os Turions baseados nos cores Taylor e Trinidad. Ambos eram fabricados utilizando a mesma técnica de fabricação de 90 nm, com SOI e o uso de transistores de baixo consumo usados nos Turions single-core da série ML. Eles incluem suporte a SS3, instruções de 64 bits, NX Bit e suporte ao AMD-V, a única diferença é que o Taylor inclui apenas 256 KB de cache L2 por núcleo, enquanto o Trinidad (usado na maior parte dos modelos) inclui 512 KB por núcleo.

A lista de modelos é composta pelo Turion X2 TL-50 (1.6 GHz, 2x 256 KB, 31W), TL-52 (1.6 GHz, 2x 512 KB, 31W), TL-56 (1.8 GHz, 2x 512 KB, 33W), TL-60 (2.0 GHz, 2x 512 KB, 35W) e TL-64 (2.2 GHz, 2x 512 KB, 35W).

Em 2007 foi lançado o Turion X2 baseado no core Tyler, produzido usando a nova técnica de 65 nm, usada também no Athlon X2 Brisbane e outros processadores recentes. Ele é usado nos modelos TL-56 (1.8 GHz, 2x 512 KB, 31W), TL-58 (1.9 GHz, 2x 512 KB, 31W), TL-60 (2.0 GHz, 2x 512 KB, 31W), TL-64 (2.2 GHz, 2x 512 KB, 35W), TL-66 (2.3 GHz, 2x 512 KB, 35W) e TL-68 (2.4 GHz, 2x 512 KB, 35W).

Você pode notar que não existe diferenciação entre os modelos baseados no Tyler e no Trinidad. Com exceção do TL-56 e do TL-60 (que possuem um TDP ligeiramente inferior), até mesmo o TDP dos processadores baseados nos dois cores é o mesmo. Na verdade, o Tyler é mais econômico que o Trinidad (embora a diferença não seja tão grande), o que a AMD passou a fazer foi simplesmente passar a usar uma margem mais folgada para cálculo do TDP. Lembre-se de que o TDP é simplesmente um teto de consumo que não deve ser excedido pelo processador. O fabricante pode usar o mesmo TDP para vários processadores, muito embora o consumo real de alguns deles seja mais baixo.

A AMD passou a perder popularidade nos notebooks a partir de 2007, quando a Intel passou a atacar com uma plataforma mais competitiva. Embora o Turion X2 não ficasse muito atrás em relação ao desempenho, a AMD tinha dificuldades em oferecer chipsets móveis competitivos, e o consumo elétrico dos processadores era mais alto.

Isso obrigou a AMD a competir com base no preço, o que explica os lançamentos tímidos entre 2007 e o início 2010, onde a AMD se limitou a lançar versões atualizadas do Turion X2 (ainda baseado no projeto do Athlon X2), sem conseguir levar as melhorias introduzidas no Phenom o Phenom II para a plataforma móvel.

Em 2008 foi lançada a plataforma Puma, que combina o Turion X2 baseado no core Griffin e o chipset AMD M780. O Griffin é ainda baseado em uma técnica de fabricação de 65 nm, mas ele inclui algumas melhorias sobre os modelos anteriores, como o uso de tensões e clocks independentes para os dois núcleos e um controlador de memória aperfeiçoado.

O gerenciamento independente de tensões é um recurso importante em processadores móveis dual-core, já que reduz consideravelmente o consumo em tarefas leves, permitindo que um dos núcleos opere na frequência máxima, enquanto o segundo é mantido em um estágio de baixa frequência e baixa tensão. Os núcleos podem chavear entre até 8 frequências e 5 tensões diferentes (de acordo com a versão). O controlador de memória recebeu melhorias vindas do Phenom, incluindo uma versão levemente modificada do novo circuito de prefetch e reduções nos tempos de acesso.

O Griffin é usado nos Turion X2 Ultra e RM, assim como nos Athlon X2 QL, que foi lançado como uma versão de baixo custo dentro da linha:

Turion X2 Ultra ZM-80: 2.1 GHz, 2x 1 MB, HT 1.8 GHz, 32W
Turion X2 Ultra ZM-82: 2.2 GHz, 2x 1 MB, HT 1.8 GHz, 35W
Turion X2 Ultra ZM-84: 2.3 GHz, 2x 1 MB, HT 1.8 GHz, 35W
Turion X2 Ultra ZM-85: 2.3 GHz, 2x 1 MB, HT 2.2 GHz, 35W
Turion X2 Ultra ZM-86: 2.4 GHz, 2x 1 MB, HT 1.8 GHz, 35W
Turion X2 Ultra ZM-87: 2.4 GHz, 2x 1 MB, HT 2.2 GHz, 35W
Turion X2 Ultra ZM-88: 2.5 GHz, 2x 1 MB, HT 1.8 GHz, 35W

Turion X2 RM-70: 2.0 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 31W
Turion X2 RM-72: 2.1 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Turion X2 RM-74: 2.2 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Turion X2 RM-75: 2.2 GHz, 2x 512 KB, HT 2.0 GHz, 35W
Turion X2 RM-76: 2.3 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Turion X2 RM-77: 2.3 GHz, 2x 512 KB, HT 2.0 GHz, 35W

Athlon X2 QL-60: 1.9 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Athlon X2 QL-62: 2.0 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Athlon X2 QL-64: 2.1 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Athlon X2 QL-65: 2.1 GHz, 2x 512 KB, HT 2.0 GHz, 35W
Athlon X2 QL-66: 2.2 GHz, 2x 512 KB, HT 1.8 GHz, 35W
Athlon X2 QL-67: 2.2 GHz, 2x 512 KB, HT 2.0 GHz, 35W

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