Das Gehirn von Netbooks: Intels Atom-Architektur im Detail

Die von Intel veröffentlichten Zahlen zum durchschnittlichen Stromverbrauch von wenigen hundert Milliwatt stützen sich stark auf den C6-Deep-Sleep-Modus. Er ist dem im Penryn implementierten sehr ähnlich: Der Chip hat eine geteilte Stromversorgung, die einen Teil des Speichers aktiv hält. Dieser Speicher enthält den kompletten Zustand des Chips, während andere Bereiche weitgehend abgeschaltet sind (tatsächlich liegt noch eine geringe Spannung an, um die Schaltkreise wieder aktivieren zu können). Beim Aufwecken der CPU wird der restliche CPU-interne Speicher aus dem RAM wiederhergestellt. Dieser Mechanismus kommt aber nur bei geringer Auslastung zum Tragen, beispielsweise während des Wartens auf Nutzereingaben. Bei größeren Rechenaufgaben hat man davon keinen Vorteil.

Auch andere Aspekte der Architektur haben größere Auswirkungen auf den Stromverbrauch, als es zunächst scheint. Der Atom ist aus mehr als 200 vordefinierten Schaltkreis-Modulen zusammengesetzt (Functional Unit Blocks), die einzeln entwickelt und getestet werden. Einer ihrer Vorteile besteht darin, dass Takt und Leistungsaufnahme unabhängig kontrolliert werden können, was eine feine Balance zwischen Performance und Strombedarf ermöglicht.

Hersteller von atombasierten Geräten können zwischen zwei Frontsidebus-Technologien wählen: Sie verwenden entweder die Standard-Signal-Technologie GTL, die von bestehenden Chipsätzen genutzt wird, oder konfigurieren den FSB als CMOS-Bus, der weniger als die Hälfte an Leistung benötigt.

Der Poulsbo-Chipsatz ist technisch weniger raffiniert als die CPU. Er wird in einem 130-Nanometer-Verfahren gefertigt und vereint einen 2D-Controller von Intel, einen Speichercontroller, PCIe und USB. Die größte Komponente ist eine 3D-GPU von Imagination Technologies, Inhaber der PowerVR-Architektur. Das Paket aus CPU und Chipsatz bildet die Menlow-Plattform, die jetzt Intel Centrino Atom heißt. Der angestaubte Chipsatz wird erst 2010 durch die Moorestown-Plattform ersetzt. Die stärkere Integration soll den Stromverbrauch um 90 Prozent reduzieren.

Bis dahin wird der Atom-Chip deutlich mehr Energie verbrauchen als ARM-basierte Konkurrenten, zu denen jetzt auch der Tegra von Nvidia gehört. Ob dieser Nachteil durch die Kompatibilität zum riesigen x86-Software-Pool aufzuwiegen ist, muss sich erst noch zeigen. Intel setzt jedenfalls darauf.