Notebookcheck

AMD C- und E-Series (Bobcat)

Die Bobcat Mikroarchitektur wurde von AMD am 4. Januar 2011 zusammen mit der Mobilplattform Brazos vorgestellt. Sie umfasst die C- sowie die E-Serie (Codename Ontario bzw. Zacate) und ist für den Einsatz in Netbooks sowie günstigen und sparsamen Notebooks vorgesehen. Als erster Ableger des Fusion-Konzeptes von AMD integrieren die als APU (Accelerated Processing Unit) bezeichneten Chips auch eine Grafikeinheit.

Alle Modelle werden nicht von der ehemaligen AMD-Tochter Globalfoundries, sondern von TSMC in einem 40 nm Bulk-Prozess gefertigt. Sie stehen in direkter Konkurrenz zu Intels Atom-Prozessoren.

Die Shot der APU
Die Shot der APU

Technische Daten

  • 40 nm Bulk Prozess
  • ~400 Millionen Transistoren (Schätzung)
  • 74 mm² Die Größe
  • 2 oder 4 Kerne
  • bis zu 1 Megabyte L2 Cache
  • 80 Shader-ALUs (VLIW5-Einheiten)
  • DirectX 11 Support
  • UVD3
  • Speichercontroller bis maximal DDR3-1333 / DDR3L-1066
  • Unterstützung von MMX, SSE, SSE2, SSE3, SSE4a
  • TDP von 9 oder 18 Watt

Prozessorteil

Schematischer Aufbau des Bobcat-Kernes
Schematischer Aufbau des Bobcat-Kernes

Der CPU-Part des Chips setzt sich aus zwei Kernen auf Basis der Bobcat-Mikroarchitektur zusammen. Diese wurde von AMD von Grund auf neu entwickelt, wobei der Fokus insbesondere auf einem möglichst kompakten und stromsparenden Design lag. Herausgekommen ist ein wie bei Intels Atom zweifach superskalares Prozessordesign, das jedoch nicht In-Order, sondern wie bei anderen modernen x86-Architekturen Out-of-Order arbeitet. Jeder Kern besitzt einen eigenen, 64 KB großen L1 Cache (32 KB Daten, 32 KB Instruktionen) sowie 512 KB L2 Cache.

AMD verspricht, dass Bobcat damit trotz des erheblich kleineren Dies etwa 90 % der Pro-MHz-Leistung der K8-Architektur erreicht. Zum Vergleich: Intels Atom liegt bei nur knapp 50 % (ohne SMT).

Als low-cost Design muss Bobcat auf moderne Befehlssatzerweiterungen wie AVX oder AES-NI verzichten. Ein Turbo-Modus für den Prozessorteil wird von der Architektur prinzipiell unterstützt, ist derzeit aber lediglich in einem Modell (C-60) verfügbar.

Dennoch überflügelt Bobcat die CPU-Leistung von Intels Atom deutlich. Insbesondere in Singlethreadbenchmarks wie dem des Cinebench R10 kann das derzeitige Topmodell der C-Serie (9 Watt TDP), der C-60, einen Atom N570 (8,5 Watt TDP) um über 35 % schlagen. Dank SMT-Technologie wendet dieser jedoch das Blatt im Multithread-Test und geht mit knapp 10 % in Führung. 

Die schnellere E-Serie mit 18 Watt TDP kann sich weiter absetzen, ist allerdings für größere Notebooks zwischen 11 und 15 Zoll gedacht. Ein E-450 mit 1,65 GHz liegt auf dem Niveau des älteren ULV-Prozessors Celeron M U3400 auf Basis der Arrandale-Architektur.

Für Alltagsaufgaben wie das Surfen im Internet sind sowohl die C- als auch die E-Serie ausreichend schnell. Besonders Prozessor-lastige Anwendungen oder intensives Multitasking sollten jedoch vermieden werden, da sie die Leistungsreserven der CPU überfordern.

Grafikteil

Ebenso wie auch Llano setzen Ontario und Zacate auf die Evergreen-Architektur, die bereits auf den Grafikkarten der Radeon HD 5000 und (teilweise) Radeon HD 6000 Serie zum Einsatz kam. Die GPU verfügt über 80 Shader-ALUs, 8 TMUs sowie 4 ROPs und taktet zwischen 280 und 500 MHz. Bei den Modellen C-60 und E-450 ist zusätzlich ein Turbo-Modus vorhanden, welcher die Taktrate bis auf 400 beziehungsweise 600 MHz erhöhen kann.

Auch das Featureset lehnt sich eng an die dezidierten Radeon-Modelle an, der DirectX-11-Standard wird vollständig unterstützt. Für die Videobeschleunigung zeigt sich der aktuelle UVD3 (Universal Video Decoder) verantwortlich, wodurch auch die Wiedergabe von 1080p-Material unterstützt wird.

 

Schematischer Aufbau der Grafikeinheit
Schematischer Aufbau der Grafikeinheit

Die Grafikleistung des schnellsten Modelles (E-450 mit Radeon HD 6320) ordnet sich etwa 20 % hinter der älteren Mobility Radeon HD 5470 ein. Damit kann sie die GPU eines Intel Atom deutlich übertrumpfen, liegt aber dennoch weit unter den langsamsten dezidierten Grafikkarten. Auch die HD Graphics 3000 von Intels Sandy Bridge CPUs, die als ULV-Modelle nur 17 Watt TDP besitzen, ist etwas leistungsfähiger. Vor allem die geringe Speicherbandbreite von DDR3-1066 (E-450: DDR3-1333) im Single-Channel-Modus verhindert bessere Ergebnisse.

Aktuelle Spiele können durch die geringe Prozessor- und Grafikleistung nur in wenigen Fällen auf niedrigsten Einstellungen flüssig dargestellt werden. Ältere 3D-Titel, die auf einem Atom-Prozessor häufig noch nicht einmal starten, sind jedoch spielbar und profitieren von der überlegenen Qualität der AMD Catalyst Treiber.

Verfügbare Grafikeinheiten:

Chipsätze

Anbindung und Funktionsumfang des FCH
Anbindung und Funktionsumfang des FCH

Für die Notebook-Modelle der Brazos-Plattform stehen zwei verschiedene Chipsätze zur Verfügung. Der sogenannte FCH (Fusion Controller Hub) wird über 4 PCIe 1.1 Lanes angebunden und stammt von der aus dem Desktop bekannten Southbridge SB850 ab, die noch in einem alten 65-nm-Prozess gefertigt wird.

Das Modell A50M (Codename Hudson M1) bietet Support für den modernen SATA-III Standard, USB 2.0 sowie HD-Audio. Der A68M (Codename Hudson M3L) ergänzt zusätzlich zwei USB 3.0 Schnittstellen. Als maximale Leistungsaufnahme werden von AMD 4,7 Watt angegeben, womit die TDP der gesamten Plattform bei 13,7 (C-Series) beziehungsweise 22,7 Watt (E-Series) liegt.

 

Energiebedarf

Die Bobcat-Architektur wurde an vielen Stellen speziell auf eine möglichst geringe Leistungsaufnahme optimiert. Als bedeutende Neuerung hebt AMD insbesondere die sogenannten PRFs, Physical Register Files, hervor. Diese ermöglichen es, die Operanden eines Mikrobefehls (µOP) zentral zu speichern, um damit einzelne Puffer einzusparen und den Verbrauch zu senken. Der L2-Cache läuft zugunsten der Leistungsaufnahme nur auf halbem Prozessortakt und fällt mit 512 KB pro Kern nur halb so groß wie bei Llano aus. Im Leerlauf senkt die CPU ihre Taktrate bis auf 800 MHz und kann mittels Power- und Clock-Gating weitere Energie einsparen.

Besonders die C-Serie mit nur 9 Watt TDP konnte in unseren Tests mit ihrer sehr geringen Leistungsaufnahme und einer langen Akkulaufzeit überzeugen. Sie eignet sich insbesondere für Netbooks zwischen 10 und 12 Zoll, während die E-Serie (18 Watt) eher für größere Subnotebooks ausgelegt ist.

Fazit

AMDs Brazos-Mobilplattform hat frischen Wind in den zuletzt rückläufigen Netbook-Markt gebracht. Die C-Serie punktet vor allem mit ihrer hohen Energieeffizienz und erreicht Akkulaufzeiten, die teils noch über denen der Konkurrenz liegen. Durch die vergleichsweise leistungsstarke Grafikeinheit und den aktuellen UVD3 können erstmals auch Netbooks 1080p-Videos flüssig dargestellen, eine Aufgabe, an der Intels Atom-Prozessor bislang scheitert.

Mit einer TDP von 18 Watt ist die E-Serie für größere Subnotebooks sowie günstige Einstiegsgeräte vorgesehen. Sie konkurriert in erster Linie gegen die Celeron- und Pentium-Prozessoren auf Basis von Intels Sandy Bridge Architektur, teilweise auch in den ULV-Versionen. Während die Fusion-APU mit ihrem günstigen Preis und der überlegenen GPU glänzt, liegt sie bei der Prozessorleistung auf einem etwas niedrigeren Niveau.

Ab Anfang 2012 wird die Atom-Plattform mit dem in 32 nm gefertigten "Cedarview" aktualisiert, welcher eine leicht gesteigerte Performance sowie eine deutlich geringere Leistungsaufname mit sich bringen soll. Nachdem die geplanten Nachfolger der C- und E-Serie, "Krishna" und "Wichita", kürzlich von der Roadmap gestrichen wurden, muss sich die aktuelle Generation auch 2012 mit der Konkurrenz von Intel messen. Wir erwarten weitere kleine Überarbeitungen und Taktsteigerungen, bis voraussichtlich im Jahr 2013 die Ablösung durch die "Kabini"-APU erfolgt.

 

Anhang: Liste der verfügbaren Bobcat-APUs

Modellreihe C-Series: 9 Watt TDP

Modellreihe E-Series: 18 Watt TDP

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Autor: ,  8.06.2011 (Update:  9.07.2012)