Att jämföra effektförbrukningen mellan olika processorer är vanskligt eftersom det saknas standardiserade mätmetoder. Sammanslutningen Eembc, www.eembc.org, har dock inlett arbetet med att ta fram tester men det lär dröja ett eller två år innan de är färdiga.
 
Till dess är man hänvisad till tillverkarnas egna siffror, men de redovisas oftast på olika sätt. Det kan vara toppförbrukning, medelförbrukning eller typisk effektförbrukning. Dessutom finns ofta en siffra på förbrukningen i vilo- eller sovläge.
 
Vidare kan kretsarna ha en mängd periferifunktioner vilket resulterar i en högre effektförbrukning för kretsen men som i slutänden ändå kan ge en lägre total effektförbrukning för det färdiga systemet. Det gäller till exempel Motorolas Dragonball som används i fickdatorn Palm Pilot.
 
En lite modernare variant av samma tema är Maverick från Cirrus Logic. Den är i princip en komplett MP3-spelare i en krets. Baserad på Arms 720T-kärna för komprimerad kod och med i princip allt utom DRAM och SRAM ombord konsumerar senaste familjemedlemmen, EP7212, inte mer än 150 mW vid 74 MHz klockfrekvens. Uppspelning av MP3-musik kräver cirka 40 procent av processorns kapacitet och ger en effektförbrukning på cirka 90 mW. Priset ligger på 18,5 dollar i 10 000-tal.
 
För den som behöver en x86-kompatibel processor, men tycker att Intel och AMDs erbjudanden är för effektslukande, finns två intressanta alternativ. Dels den hypade Crusoe från Transmeta, dels Geode-serien från National Semiconductor.
 
Geode, som tidigare kallades MediaGX, används till exempel av Ericsson i surfbrädan Screen Phone som visades på Cebitmässan i mars. Med Geode siktar National på handhållna produkter. Den senaste versionen, kallad GX-1, tillverkas i en 0,18 µm process och drar 800 mW vid 1,6 V och 200 MHz eller
 
1 200 mW om man går upp till 2 V samt 300 MHz. Siffrorna anger typisk förbrukning och förutsätter att processorn tillbringar 80 procent av tiden i tillståndet active idle.
 
Active idle innebär att kärnan stängs av medan styrenheten till skärmen fortfarande är aktiv. En bra funktion i Ericssons surfbräda där användaren kommer att spendera större delen av tiden med att läsa på skärmen. Geode kan även läggas i standby-läge där klockan till både kärnan och periferienheterna stängs av alternativt sleep-läge där även klockan stängs av. Ytterligare en finess är att klockhastigheten till kärnan kan regleras beroende på vilka uppgifter som är aktuella för stunden.
 
En liknande men mer avancerad funktion, kallad Longrun, har implementerats i Transmetas andra version av Crusoeprocessorn, med modellbeteckningen TM5400. Funktionen är automatisk och sker utan att konstruktören behöver bekymra sig om den. Det är möjligt eftersom processorn till stor del utgörs av programvara. Transmeta kallar tekniken för "code morphing" men på svenska skulle man lika gärna kunna säga emulering.
 
Crusoe är redan från början en effektsnål processor och med Longrun minskar förbrukningen ytterligare. Företaget är hittills ensamt om tekniken som bygger på att processorn hela tiden anpassar klockhastigheten och matningsspänningen till applikationsprogrammets krav. Spänningen kan justeras från 1,1 V till 1,6 V och klockfrekvensen från 200 MHz till 700 MHz i 32 steg om 33 MHz vardera.
 
Klockfrekvensen kan ändras i ett enda steg genom att matningsspänningen höjs till önskad nivå. Innan klockan har stabiliserat sig blir det dock en kort paus på maximalt 20 µs. När Longrun sedan upptäcker att det går att dra ned frekvensen börjar den med att ställa om klockan, varvid spänningen sänks till rätt nivå.
 
Att både spänningen och frekvensen justeras ger, enligt Transmeta, en 30-procentig besparing. Om bara frekvensen justeras spar man inte mer än 10 procent. En praktisk tillämpning som att spela upp en DVD-film, klarar Crusoeprocessorn med Longrun på 1,5 W medan en vanlig x86-pocessor kräver 5 W enligt Transmeta.
 
För den som behöver topprestanda med låg effekt finns två intressanta alternativ: Strongarm och Alchemy. Strongarm leder fortfarande räknat i mips/watt trots att processorn funnits i fyra år och fortfarande tillverkas i Digitals gamla 0,35 µm-process.
 
I slutet av augusti förväntas uppföljaren lanseras på Intel Developer Forum i San José, Kalifornien. Kretsen, som inte fått något officiellt namn men som ofta kallas Strongarm2, presenterades för ett år sedan på Embedded Processor Forum och ser ut att få imponerande prestanda.
 
Intel har designat om den från grunden för sin 0,18 µm-process och förlängt mikroprocessorns pipeline med två steg. Sammantaget ska detta ge cirka 750 Dhrystone mips vid klockfrekvensen 600 MHz och en matningsspänning till kärnan på 1,3 V. Drar man ned spänningen till 0,75 V sjunker effektförbrukningen från 500 mW till cirka 40 mW för kärnan, cacheminne och minnets styrenhet. Samtidigt minskar prestanda till 185 mips.
 
Kretsen skulle egentligen ha kommit i produktion under andra kvartalet i år men har blivit försenad. Under tiden ser nystartade Alchemy ut att få ta över ledartröjan i mips/watt-racet. Företaget grundades av ett 20-tal avhoppade Strongarmutvecklare som gripit sig an Mips 32-bitars instruktionsuppsättning och tagit fram en lågeffektsvariant som kan tillverkas hos IBM, Chartered och TSMC.
 
I TSMCs 0,18 µm-process ska AU1000 prestera lite drygt 500 mips vid 500 MHz och en matningsspänning på 1,8 V. Det ger en effektförbrukning på 900 mW för den kompletta kretsen som förutom kärnan bland annat innehåller cacheminne, minneshanterare, UART, styrenhet för I2S och USB samt IrDA-port.
 
Sänks matningsspänningen till 1,25 V sjunker den maximala klockhastigheten till 200 MHz och effektförbrukningen till under 200 mW. Volymproduktionen ska komma igång under fjärde kvartalet och provexemplar ska börja levereras i september.
 
Att AU1000 konsumerar mer effekt än Strongarm2 beror till viss del på att den konstruerats för att vara flyttbar mellan tre processer. Alchemy har också valt att integrera en mängd periferifunktioner eftersom kretsen är tänkt att sitta i handhållna och batteridrivna produkter.