Intel will Spannungswandler abschaffen

CMOS-Wandler auf Chip-Package integriert

Wenn es nach Intel geht, haben die herkömmlichen Spannungswandler mit diskretem Aufbau aus Bauteilen wie Spulen und Schaltreglern bald ausgedient. Das Unternehmen zeigte das Labormuster eines Halbleiter-Reglers, der auf das Chip-Package integriert war.

Artikel veröffentlicht am 2. September 2005, 11:33 Uhr, Jens Ihlenfeld

Die neue Technologie demonstrierte Intels Direktor der Corporate Technology Group, Justin Rattner, in der vergangenen Woche auf dem IDF Fall 2005. In seiner Keynote-Ansprache stellte er zunächst fest, dass diskrete Spannungswandler heute für die sich ständig ändernde Spannungsversorgung eines Mobilprozessors buchstäblich zu langsam schalten.

Gerade mit den neuen Notebook-CPUs "Yonah" und "Merom" will Intel zusätzliche Schlaf-Modi einführen, bei denen ganze Teile der CPU inklusive Cache abgeschaltet werden. Die CPU könnte dann mit noch weniger Spannung als bisher arbeiten - da aber die stillgelegten Teile auch in wenigen Takten wieder aufwachen müssen, wird der Prozessor stets mit einer höheren Spannung betrieben, als eigentlich nötig wäre.

Package mit CPU, Northbridge und CMOS-Wandler

Rattner stellte darum einen mit 100 MHz laufenden Spannungswandler auf CMOS-Basis vor. Dieser war auf dem Package eines Pentium M 738 integriert. Auf dem Substrat mit nur 35 Millimetern Kantenlänge hatte Intel auch gleich die Northbridge mit integrierter Grafik (855 GM) untergebracht. Mit solchen "Multi-Chip-Packages" hat Intel bereits Erfahrung, sie wurden als Stromsparmaßnahme auch schon beim "Mobile Pentium 4 Prozessor M" eingesetzt - aber noch mit externen Spannungswandlern.

Der CMOS-Regler versorgte in der Demonstration auf einem lauffähigen Testsystem Prozessor und Northbridge mit Spannung und erreicht laut Justin Rattner einen Wirkungsgrad von 85 Prozent. Im Vergleich zu einem diskreten Wandler soll die Lösung 15 bis 30 Prozent Strom sparen, je nach Auslastung des Systems. Das gilt wohlgemerkt nur für CPU, Northbridge und den Wandler selbst, nicht für andere Teile des Rechners wie Southbridge und Speicher, für die noch eigene Spannungswandler nötig sind. Ingesamt errechnete Rattner bei einem ansonsten gleich bleibenden System eine höhere Laufzeit von durchschnittlich 40 Minuten.

Intels Testsystem, von dem keine weiteren Aufnahmen erlaubt waren

Das auf dem IDF direkt nach der Vorführung wieder versteckte System befand sich noch in einem sehr frühen Stadium. Einen Termin für die Markteinführung wollte Rattner nicht nennen, sprach aber von "mehreren Jahren" bis zur Serienreife. Wie er im Anschluss an seinen Vortrag erklärte, lief die gezeigte Lösung auch nur mit 200 bis 300 MHz - der Pentium M 738 bringt es sonst auf 1,4 GHz. [von Nico Ernst]