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Infos, Bilder, Benchmarks zum Transmeta CrusoeNeben den zwei gro Prozessorhersteller Intel und AMD gibt es nur wenige weitere Hersteller, die um Marktanteile im schwierigen Prozessormarkt k Neben den beiden gro Herstellern kann man noch VIA nennen, welche durch die stromsparenden, aber auch leistungsschwachen C3 und Cyrix Prozessoren bekannt ist. Doch es gibt noch eine weitere interessante Prozessorschmiede, welche aber relativ unbekannt ist: Transmeta.

Transmeta stellt sehr stromsparende Prozessoren f den mobilen Markt her. Dazu werden Transmeta Prozessoren neben Notebooks auch in so genannten Tablet PC’s, ultra leichten Subnotebooks oder in PDA’s eingesetzt, denn die kleinen und g Prozessoren mit geringer Verlustleistung eignen sich f diesen Einsatz bestens.

Viele Computeranwender halten von Transmeta Prozessoren nicht viel, da sie im Vergleich mit modernen „High End Kraftwerken“ aus dem Hause Intel und AMD in Sachen Performance nicht mithalten k Doch die Pr bei Transmeta lautet, m stromsparende Prozessoren zu entwickeln, die nur sehr wenig Abw entwickeln. So kann das Topmodell aus der TM5000er Serie (TM5800 1 Ghz) gerade einmal eine maximale Verlustleistung von 7 Watt vorweisen, wo ein Pentium 4 mit 3,6 Ghz mit einer TDP von 115 Watt Probleme mit der K zeigt.

Nicht nur, dass Transmeta Prozessoren sehr stromsparend sind, arbeiten diese Modelle auch nach einem anderen Prinzip wie Intel oder AMD Prozessoren. Wird bei „herk Prozessoren versucht, die Architektur m komplex zu gestalten, um die „Pro Takt Leistung“ zu erh (Stichpunkt Performance Rating), setzt Transmeta auf sehr schlichte und weniger aufwendige Prozessorkerne. Schafft die schlichte Architektur nur 1 Arbeitsschritt pro Takt, so schafft die komplexe vielleicht 2 oder 3. Um diesen Nachteil zu kompensieren, verf Transmeta Prozessoren eine so genannte „Code Morphing Software“, mit der die komplexe Architektur emuliert wird, um es einfach auszudr Die Technik von Transmeta Prozessoren

Es gibt bei den Transmeta Crusoe Prozessoren vier wichtige Faktoren:

Hardware = Der Prozessor an sich

VLIW = Prinzip, worauf der CPU Kern aufbaut/arbeitet

Code Morphing Software = emuliert einen x86 kompatiblen ProzessorDie eigentliche Hardware besteht demzufolge aus den ersten beiden Punkten und stellt an sich nur einen kleinen Teil des gesamten Prozessors dar, denn der Crusoe besteht aus 3/4 aus Software. Nur ein Viertel stellt die eigentliche Hardware dar, was auf den ersten Blick etwas verwirrend klingt, aber die Besonderheit der Transmeta Prozessoren ist.

VLIW Very Long Instruction Word

Die Architektur des Crusoe Prozessors basiert auf einer 128 Bit VLIW Engine, was f „Very Long Word Instruction“ steht. Der Crusoe Prozessor ist mittels VLIW in der Lage, vier Instruktionen parallel zu verarbeiten. Das ist in der Hinsicht besonders, da Prozessoren die Instruktionen in der Regel sequentiell abarbeiten. Mittels VLIW wird nun bei jedem Takt ein breiter Befehl aus dem Befehlscache geholt und auf die Funktionseinheiten aufgeteilt, damit die Befehle parallel, also gleichzeitig, abgearbeitet werden.

Prinzip von VLIW Paralleles Abarbeiten eines breiten Befehls

Man kann sich das ungef so vorstellen: an einer h besuchten Bushaltestelle wird eine lange Menschenschlange nach und nach vom Busfahrer kontrolliert und in den Bus gelassen. Die Menschenschlange wird also sequentiell abgearbeitet, also pro Takt darf ein Mensch den Bus betreten.

Mit VLIW h der Bus vier T und aus der Menschenmasse werden pro Takt vier Personen ausgew und in den Bus gelassen. Im Optimal Fall kann der Crusoe vier Instruktionen pro Takt ausf Das ist nat ein simples Beispiel f die VLIW Technik, denn das Umsetzen ist nat deutlich komplexer. So haben die vier Funktionseinheiten unterschiedliche Aufgaben und die Befehle m gezielt herausgesucht werden, um mal eine Problematik zu nennen.

CMS Code Morphing Software

Das Hauptaugenmerk des Transmeta Crusoe Prozessors ist die Code Morphing Software. Wie bereits erw ist die Hardware des Crusoe sehr simpel gehalten und an sich noch kein vollst x86 Prozessor. Um einen 100% kompatiblen Prozessor zu erhalten,
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haben die Transmeta Entwickler eine Software entwickelt, welche die Funktionen, die bei anderen Prozessoren hardwareseitig vorhanden sind, emuliert. Nach dem Starten des Computers wird unmittelbar die Code Morphing Software in den Speicher geladen und erst dann beginnt das normale Booten des Computers (Betriebssystem und Anwendungen). Dazu ist ein zus BIOS Baustein auf dem Mainboard erforderlich, der die Software beinhaltet.

Zusammenfassend kann man sagen: Der Crusoe Prozessor ist ein sehr simpler Prozessor, der an sich noch kein vollst Prozessor ist. Aufgrund der einfachen Hardware ist er extrem stromsparend, da Transistoren gespart und gleich ganze Prozessorteile abgeschaltet werden k falls diese nicht ben werden. Die Code Morphing Software macht aus dem Crusoe Prozessor einen vollst Prozessor, indem die fehlenden Hardwareeinheiten emuliert werden.

Doch was sind die Vorteile eines Prozessors, der sowohl aus Hard als auch Software besteht? Neben dem wichtigen Aspekt des geringen Stromverbrauchs aufgrund der simplen Hardware ist ein weiterer Vorteil, dass Probleme in der Hardware jederzeit ge werden k indem die Code Morphing Software wird. Ein Beispiel: Als Intel die ersten Pentium Prozessoren auslieferte, musste man feststellen, dass man bei der Entwicklung einen Fehler hatte. Der Pentium Prozessor rechnete bei bestimmten Aufgaben einfach falsch und dadurch war Intel gezwungen, s Pentium Prozessoren zur und durch ein Modell auszutauschen. W ein solcher Fehler bei einem Transmeta Crusoe Prozessor auftreten, so m man lediglich die Code Morphing Software und diese dann ( eines BIOS Updates) einspielen.

Hier ein TM5600 Prozessor

Crusoe Prozessoren besitzen den Sockel 474 BGA

Prinzipiell k man aus dem Transmeta Crusoe nicht nur einen x86 Prozessor machen, sondern auch einen beliebigen Prozessor aus einer anderen Architektur (Sparc, Alpha, PPC). Dazu m man lediglich eine angepasste Code Morphing Software entwickeln, um die besonderen Hardwareeigenschaften zu emulieren. Au braucht man auch nicht auf die abw achten, da s x86 Instruktionen softwareseitig ausgef werden. Kommen neue Funktionen hinzu, passt man einfach die Software an. wie bei Intel’s Speedstep oder AMD’s PowerNow bzw. Cool’n’Quiet sorgt die LongRun Technologie f das dynamische Anpassen der Taktfrequenz und der Kernspannung. Doch LongRun geht noch einen Schritt weiter, denn LongRun ermittelt den Leistungsbedarf einer bestimmten Anwendung und stellt den Takt dementsprechend ein. Beispielsweise erkennt LongRun, dass das Abspielen einer DVD ca. 433 Mhz ben und stellt den Takt dementsprechend ein.

Anhand der Grafik kann man sehr gut erkennen, dass selbst zwischen zwei Tastaturanschl der Prozessor heruntergetaktet wird. Dies geschieht nat innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde, ohne dass der Anwender etwas davon merkt. Im Bereich „Power Efficient Mode“ hat die Code Morphing Software festgestellt, dass 433 Mhz ben werden, um die DVD abzuspielen.

Zu der LongRun Technologie macht sich das Prinzip der Code Morphing Software positiv auf den Stromverbrauch bemerkbar. Da fast alle x86 Features in dieser Software implementiert sind, gibt es dementsprechend auch keine Transistoren und Einheiten auf dem Prozessor, die mit Strom versorgt werden m Was bei anderen mobile Prozessoren mit aufw Algorithmen deaktiviert werden muss, ist beim Crusoe Prozessor standardm „deaktiviert“ und wird erst dann benutzt, wenn es gebraucht wird.

Ein Crusoe TM5600 Prozessor verbraucht im Tiefschlaf gerade einmal 0,06 Watt, beim MP3 Abspielen 1,0 Watt und beim DVD schauen nur 2,0 Watt. Eine simple Architektur, die zudem mittels Software noch emuliert werden muss, kann niemals die Leistungsf eines komplexen Prozessors erreichen. Letzterer arbeitet pro Takt einfach effektiver.
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