Amministrazione della cache L2 in processori alpha
A un primo sguardo, l'architettura di AMD sembra essere inferiore; poichè ogni core possiede un proprio quantitativo di cache L2, le due cache devono sincronizzare il loro lavoro, un processo che costa tempo e prestazioni. AMD ha adottato apparentemente un'amministrazione della cache del processore alpha, la quale permette al core di domandare lo stato della cella di cache dell'altro core attraverso un canale fittizio, senza rallentare il trasferimento restante dei dati.
In ogni caso, un numero ridotto di transistor consuma meno potenza. La cache L2 del Turion 64 X2 è solo la metà o un quarto di quella del Core Duo, e i consumi del dual core AMD sono solamente leggermente più alti rispetto all'avversario di casa Intel. La ragione per cui i consumi energetici potrebbe essere elevati, secondo Intel, è che le parti di cache L2 inutilizzate sono disabilitate, tagliando considerevolmente i consumi. Dopo tutto, la sola cache ricopre il 50% dell'intera superficie del die del processore e i consumi sono funzione del numero di transistor utilizzati.
L'elevata superficie della cache L2 è sicuramente la ragione per la quale i processori Turion 64 X2, con un massimo di 2 x 512 kB, non possono espanderla rispetto ai modelli single-core Turion 64. A differenza dei processori Core Duo, la cache è relativamente piccola, perchè il processo produttivo a 90 nm non permette di andare oltre. Intel, che utilizza la tecnologia produttiva a 65 nm da un po' di tempo, può inserire più transistor nella stessa area di chip.
I risultati dei benchmark mostrano quale delle due architetture è superiore nella vita di tutti i giorni.
Amministrazione energetica multi-core
Per essere sicuri che il secondo core consumi energia solo quando è attivo, un processore multi-core come il Turion 64 X2 necessità di una tecnologia di risparmio energetico molto complessa.
L'amministrazione energetica multi-core di AMD nasce proprio da questo obbiettivo. In poche parole, questa soluzione fa capo alla tecnologia Powernow applicata ai due core. Quando uno dei due core è inattivo, riduce la sua frequenza a 800 MHz e la tensione di alimentazione a 1.075 V, mentre l'altro core svolge il suo lavoro. La frequenza e la tensione fornita al secondo core dipendono dal carico generato dalle applicazioni avviate.
Amministrazione energetica multi-core di AMD e stati energetici del Turion 64 X2
L'interazione della CPU, del sistema operativo e delle applicazioni, è contrallata dall'Advanced Configuration and Power Interface (ACPI), integrato nel sistema operativo e in driver speciali. Ad esempio, i driver della CPU lavorano sull'ACPI per far sì che la CPU possa continuamente riportare il livello di carico al sistema operativo e automaticamente entrare nei vari stati energetici (chiamati stati P) caratterizzati da due variabili: tensione fornita e frequenza di lavoro.
In maniera interessante, un Turion 64 X2 può operare alla frequenza minima (ad esempio entrando nello stato P più basso) mentre l'altro core riduce il suo consumo ulteriormente introducendo gli stati C1 attraverso l'halt command. In questo stato, il chipset è disabilitato, ma i registri nel core e la cache rimangono attivi.
Può essere risparmiata ulteriore energia se i processori entrano negli stati C2, C3 o C4. Questi stati sono molto importanti per i processori mobile. Tuttavia, come nella vita reale, l'entrata in stati sleep più profonda comporta lunghi tempi di riavvio. In altre parole, un processore in stato C2 impiega molto più tempo a riattiviarsi rispetto allo stato C4, anche se l'utente potrebbe non notare questo ritardo.