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Der Notebookprozessor, auch Mobilprozessor, ist eine Unterart der Prozessoren (CPU), die vor allem in mobilen und auch in besonders stromsparenden Computersystemen eingebaut wird.
Allgemeines
Technologisch stammen Notebookprozessoren meist von den Kernen der Desktop-Prozessoren, wie der Intel-Pentium-Familie, der AMD-Athlon-Familie oder des PowerPC ab. Doch durch besondere Selektion bei der Herstellung werden nur Chips verwendet, die mit geringerer Kernspannung () arbeiten können als normale Prozessoren. Außerdem werden auch Funktionen aktiviert, mit denen der Prozessortakt dem aktuellen Leistungsbedürfnis des Systems und des Anwenders angepasst werden kann. Des Weiteren wird die Kernspannung dynamisch und extrem schnell, z.B. zwischen zwei Tastaturanschlägen, heruntergefahren, was den Stromverbrauch weiter stark senkt, da der Stromverbrauch quadratisch zur Kernspannung steigt. Bei Intel heißt diese Technik (enhanced) SpeedStep, bei AMD PowerNow! (ähnliche Technik bei Desktop-CPUs namens Cool'n'Quiet), bei Transmeta Longrun bzw. Longrun 2 und bei VIA LongHaul bzw. PowerSaver. Diese Systeme lassen den Stromverbrauch im Ruhezustand, auch Idle-Mode, sinken und verlängern die Akkulaufzeit der Notebooks erheblich. Durch diese Features und erhöhten Produktionsaufwand sind diese Prozessoren meist erheblich teurer als gleich oder höher getaktete Desktop-Prozessoren.
Unterschiede zur eingebetteten CPU
Anders als eingebettete CPUs haben Notebookprozessoren genügend Rechenleistung für moderne Rechnersysteme und Multimedia- und Produktivitätsanwendungen (z. B. Videoschnitt- oder Büroanwendungen). Doch werden manche Modelle wegen der größeren Leistungsfähigkeiten z.B. in großen Industriesteueranlagen und Kassensystemen verbaut.
Eingebettete CPUs sind in der Regel auch, anders als Notebookprozessoren, keine x86- oder PowerPC-Modelle, sondern basieren auf Architekturen wie MIPS oder ARM. Sie werden bei Consumer-Electronics-Geräten wie Set-Top-Boxen oder PDAs verbaut.
Varianten
Notebookprozessoren teilt man in verschiedene Klassen ein, die sich in Stromverbrauch und Leistungsfähigkeit teilweise massiv voneinander unterscheiden:
Desktop
Häufig werden in Notebooks des PC-Sektors billigere Desktop-Prozessoren verbaut, um mit höheren Taktraten werben zu können. Dies geht meist auf Kosten der Akkulaufzeit, Lautstärke, der Wärmeentwicklung und auch der Leistungsfähigkeit. Modelle:DTR (Desktop-Replacement)
Dies sind meist etwas niedriger getaktete Desktop-CPUs mit verringerter Kernspannung aber immer noch recht hohem Stromverbrauch (Desktop-Replacement zu deutsch etwa Desktop-Ersatz).Modelle:
- Intel Mobile Pentium 4
- AMD Mobile Athlon 64 DTR
- AMD Mobile Athlon 64 For Full Size Notebooks
- AMD Athlon XP-M DTR
Standard
Selektierte DTR-Prozessoren
Speziell selektierte DTR-Prozessoren mit niedrigerem Takt, niedrigerer Kernspannung und damit niedrigerem Stromverbrauch.Modelle:
- AMD Athlon XP-M T&L
- AMD Mobile Athlon 64
- AMD Mobile Duron
- AMD Mobile Sempron
- AMD Turion 64
- Freescale PowerPC G4
- Intel Mobile Celeron
- Intel Pentium III M
- Intel Pentium 4 M
Spezielle Mobilprozessoren
Prozessorfamilien die nur für den Einsatz in Notebooks entwickelt wurden und mit besonderen Funktionen wie abschaltbaren Cache, verbesserter Sprungvorhersage, VLIW oder hoher Leistung pro Takt (IPC) ausgestattet sind.Modelle:
- Intel Core
- Intel Core 2
- Intel Pentium M
- Intel Celeron M
- Transmeta Crusoe
- Transmeta Efficeon
- VIA C3-M
- VIA C7-M
LV (Low-Voltage)
Selektierte Standard-Mobilprozessoren mit geringerer Kernspannung und Taktrate und damit auch geringerem Stromverbrauch für passiv gekühlte Systeme und auch extrem dünne Notebooks (weniger als 2 cm) (Low-Voltage zu deutsch etwa niedrige Spannung). Diese Prozessoren bieten nicht die Rechenleistung der Standard-Mobilprozessoren, aber sie verbauchen so wenig Strom und geben so wenig Wärme ab, dass die Akkulaufzeit deutlich höher liegt.Modelle:
- AMD Athlon XP-M LV
- Intel Core Duo LV
- Intel Pentium M LV
- Intel Celeron LV
- Intel Pentium III M LV
- Transmeta Crusoe
- Transmeta Efficeon
- C3-M
- C7-M
ULV (Ultra-Low-Voltage)
Noch weiter selektierte Standard-Mobilprozessoren mit noch niederigeren Spannungen und Taktraten als die LV-Versionen (Ultra-Low-Voltage zu deutsch etwa extrem niedrige Spannung). Dadurch sinkt der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung nochmals deutlich, was zu noch längeren Akkulaufzeiten führt.Modelle:
- Intel Core Duo ULV
- Intel Pentium M ULV
- Intel Celeron M ULV
- Intel Celeron ULV
- Intel Pentium III M ULV
Probleme
Die Stromversorgung für LV- und ULV-Prozessoren ist ein grosses Problem: Innerhalb von wenigen Milisekunden müssen die Spannungswandler von einigen Milli-Ampere auf transient weit über 20 Ampere (!) hochgezogen werden. Dies alles ohne Einschwingen und Einbrüche der Spannungen, da sonst der Prozesssor während seiner Arbeit abstürzen würde. Dies wird mittels Spannungsregler (VR = Voltage Regulator) mit anschließendem superschnellem MOSFET-Treiber bewerkstelligt. Damit die engen Spezifikationen von den Entwicklern eingehalten werden, hat Intel die Spezifikation IMVP entworfen, welche die Logik und Funktionalität einiger Signale am Prozessorbaustein definiert und beschreibt. Für die Pentium-M Serie ist diese Spezifikation in der Version IV gültig. Verschiedene Hersteller bieten Bausteine für den Anschluss an diesen (quasi) Controlbus. (Analog Devices ADP3205a)
"Notebookprozessor"