Notebook-CPU

Der Notebookprozessor, auch Mobilprozessor, ist eine Unterart der Prozessoren (CPUs), die vor allem in mobilen und auch in besonders stromsparenden Computersystemen eingebaut wird.

Allgemeines

Intel Pentium MMX als Notebookprozessor.

Intel Pentium II als Notebookprozessor im Gehäuse von oben gesehen.

Intel Pentium II als Notebookprozessor im Gehäuse von unten gesehen.

Technologisch stammen Notebookprozessoren meist von den Prozessorkernen 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 (VCore) 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 die Verlustleistung 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.

Einsatz in anderen Systemen

Aufgrund ihrer geringen Verlustleistung und wegen des harten Preiskampfs der CPU-Hersteller mittlerweile recht günstigen Preises, werden Notebookprozessoren auch häufig in Desktopsystemen verbaut. Dies ist aber trotz des geringen Stromverbauchs mit hohen Kosten verbunden, da die Anschaffungskosten für solche Systeme ca. 20-30 % höher und sich dies allein mit geringeren Stromverbrauch in der Regel nicht während eines typischen „Rechnerlebens“ amortisiert. Als Vorteil kann vor allem die geringere Geräuschkulisse durch geringeren Kühlaufwand solcher Systeme gelten.

Im Serverbereich werden Notebookprozessoren häufig in Bladeservern verwendet, da der Kühlaufwand stark abnimmt. In großen Rechenzentren, in Supercomputern und anderen großen Rechenclustern kann die Kühlung über 30 % des Gesamtenergiebedarfs ausmachen. Auch lässt sich die Packungsdichte und somit die Rechenleistung pro Rack erhöhen. Beides führt zu größeren Kostenvorteilen als bei Desktopsystemen, da Server in der Regel häufiger unter Volllast fahren und professionelle Serverhardware naturgemäß teurer ist.

Varianten

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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:

• Intel Pentium 4
• Intel Celeron
• Intel Celeron D
• AMD Athlon XP
• AMD Athlon 64
• AMD Sempron

Desktop-Replacement

Dies sind meist etwas niedriger getaktete Desktop-CPUs mit verringerter Kernspannung aber immer noch recht hohem Stromverbrauch (Desktop-Replacement zu deutsch 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 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
• Intel Atom
• Transmeta Crusoe
• Transmeta Efficeon
• VIA C3-M
• VIA C7-M

LV (Low Voltage) und ULV (Ultra Low Voltage)

Basierend auf Notebookprozessoren stellen einige Hersteller noch sog. Low-Voltage-Prozessoren her. Diese unterscheiden sich in Verbrauch, Ausstattung und Zielgruppe von den hier beschriebenen „Mainstream“-Prozessoren.