Geode

**AMD Geode™** 處理器是 AMD 公司針對低功耗應用所設計的 x86 處理器，其頻率從 400MHz 到 1GHz 不等。主要應用於各種終端機、精簡型終端機（Thin client）和移動數位裝置（如 PDA）。

## 概要

Geode 是一系列相容 x86 的微處理器，針對嵌入式運算市場。該系列最初是在 1999 年由美國國家半導體（National Semiconductor，NS）推出的 Geode 家族。原 Geode 處理器核心本身就是源自於 Cyrix MediaGX 平台，該平台在 1997 年與 Cyrix 合併過程中由美國國家半導體獲得。在 2003 年 8 月，AMD 公司從美國國家半導體買下 Geode 業務，以擴大其現有的嵌入式 x86 處理器產品。AMD 把 Geode 系列處理器擴大為兩種： 由 MediaGX 衍生的 Geode GX 和 LX，以及自家原有的 Athlon 衍生的 Geode NX。

Geode 處理器在為低功耗和低成本最佳化的同時，而仍然相容 X86 平台的軟體。由 MediaGX 衍生的處理器缺乏現今常見的功能，例如 SSE 和內建大容量 L1 快取記憶體，但是這些功能由較近期的 Athlon 所衍生的 Geode NX 提供。Geode 處理器緊緊地結合一些通常由一個單獨的晶片組提供的功能，例如北橋。該處理器家族最適合於瘦使用者端，機上盒和嵌入式計算應用。

OLPC（One Laptop per Child）計畫的百元筆電「XO」上最初使用 Geode GX 系列處理器，但後來改用了 Geode LX。Linutop 也是基於 Geode LX 。3Com 的 Audrey 也使用這個晶片。2006 年 11 月，日本工人舍（Kohjinsha）推出了 LX-800 的 SA 系列 UMPC，CPU 時脈 500MHZ，並在無風扇狀態下運作，作業系統為 Windows XP，直到 2008 年 11 月有多個型號發售中。

Geode 的 SCxxxx 系列是單晶片的版本，相較於 SiS 552 或 VIA CoreFusion，整合了 CPU，記憶體控制器，圖形處理器和 I/O 裝置近一個封裝中。基於這些處理器的機板由 Artec Group，PC Engines (WRAP) 和 Soekris 所製造。

## 美國國家半導體公司的 Geode

### Geode GXm

Cyrix MediaGXm 的複製品。CPUID 顯示為 "CyrixInstead"。

* 由 MediaGX 衍生的核心
* 0.35 µm 4 層金屬電路的 CMOS
* MMX 指令集
* 電壓：I/O 3.3 V，核心 2.9 V
* 16 Kb 「寫回，Write-Back」，資料、指令一體性存取的 L1 快取記憶體
* PCI 控制器
* 64-bit SDRAM 控制器
* CS5530 協同晶片（提供音效及影像功能）
* VSA 架構
* 1280x1024x8 or 1024x768x16 的顯示能力

### Geode GXLV

* 由 MediaGX 衍生的核心
* 0.25 µm 4 層金屬電路的 CMOS
* I/O 電壓：3.3 V
* 核心電壓：2.2 V, 2.5 V, 2.9 V
* 16 Kb 「寫回，Write-Back」，資料、指令一體性存取的 L1 快取記憶體
* Fully static 設計 (Fully Static—No Clock or Timing Strobes Necessary)
* 1.0 W @2.2 V/166 MHz, 2.5 W @2.9 V/266 MHz

### Geode GX1

* 由 MediaGX 衍生的核心
* 0.18 µm CMOS
* 200 - 333 MHz
* 核心電壓：1.6 - 2.2 V
* 16 kB（16 KiB）L1 快取記憶體
* 0.8 W - 1.2 W typical
* SDRAM 記憶體 111 MHz
* CS5530A 協同晶片
* 85 Hz VGA 更新頻率

美國國家半導體／AMD SC1100 是基於 Cyrix GX1 核心和 CS5530 輔助晶片。

### Geode GX2

由美國國家半導體公司於 2001 年 10 月在微處理器論壇（Microprocessor Forum）發表。2002 年 6 月在台灣 COMPUTEX 上展出。

* 0.15 µm 製程
* MMX 及 3DNow!™ 指令集
* 16 kB 指令 + 16 kB 數據快取記憶體
* GeodeLink 架構，6 GB／s 對晶片頻寬，高達 2 GB/s 記憶體頻寬
* 整合 64-bit PC133 SDRAM 及 DDR266 控制器
* 頻率：266, 333 and 400 MHz
* 支援 3 組 PCI
* 1600x1200x24 bit 顯示和影片縮放
* CRT DACs 及 UMA DSTN/TFT 控制器
* Geode CS5535 協同晶片

## AMD Geode

在 2002 年， AMD 公司推出 Geode GX 系列，這是一個重新定位的 NS GX2 。隨後有 Geode LX ，運行速度最高可達 667MHz。LX 也帶來了不少改進，如使用高速的 DDR ，一個重新設計的指令管線，以及一個更強大的顯示控制器。從 CS5535 升級到 CS5536 的 I/O 帶來更高速的 USB 。

Geode GX 和 LX 處理器通常可在精簡型終端機和工業控制系統上見到。但他們仍在 x86 方面受到 VIA 的競爭壓力，以及 ARM 和 XScale 帶走大部分低階產品的生意。

因為 GX 和 LX 核心表現欠佳的設計，AMD 推出了「Geode NX」，它是非常成功的 Athlon 處理器（K7）的嵌入式版本。Geode NX 使用 Thoroughbred 核心並與使用這核心的 Athlon XP-M 十分類似。Geode NX 包含 256 KB 的 L2 快取記憶體，並且 NX1500@6W 版本可以在無風扇下運作在 1 GHz。NX2001 的運行速度為 1.8 GHz，NX1750 運行速度為 1.4 GHz，而 NX1250 運行在 667MHz。

有強大的 FPU 的 Geode NX 特別適合需要圖形效能的嵌入式裝置，如資訊站及賭場的遊戲機台。

但是，據報導說，Geode 處理器在 Longmont 科羅拉多州的設計團隊已被關閉，75 個員工正在搬遷到 Fort Collins 科羅拉多州的新發展設施。
由於關閉的 Geode 設計中心，可以預見的是 Geode 系列處理器更新的速度將變得比較慢。

### Geode GX

當 AMD 在推出 Geode NX 系列的同時，將原有的 AMD Geode GX2 處理器系列改名而來。

1. Geode GX 466@0.9 W：時脈：333 MHz
2. Geode GX 500@1.0 W：時脈：366 MHz
3. Geode GX 533@1.1 W：時脈：400 MHz

### Geode LX

1. LX 700@0.8 W：時脈：433 MHz，功耗：1.3 watts. (TDP 3.1 W)
2. LX 800@0.9 W：時脈：500 MHz，功耗：1.8 watts. (TDP 3.6 W)
3. LX 900@1.5 W：時脈：600 MHz，功耗：2.6 watts.（TDP 5.1 W）特點：
* 低功耗
* 完全相容 x86
* 處理器功能模組：
  * CPU 核心
  * GeodeLink™ 控制處理器
  * GeodeLink Interface Units
  * GeodeLink 記憶體控制器
  * 圖形處理器
  * 顯示控制器
  * Video 處理器
  * Video 輸入 Port
  * GeodeLink PCI Bridge
  * Security Block
    * 128-Bit 先進加密標準（Advanced Encryption Standard） (AES) - (CBC/ECB)
    * 真實的隨機數產生器

規格：

* 處理器頻率達 600 MHz (LX900), 500 MHz (LX800) 及 433 MHz (LX700).
* 電源管理：符合 ACPI ，功耗低，SMI／INTR 喚醒。
* 64K 指令／64K 數據 L1 快取記憶體 和 128K L2 快取記憶體
* Split Instruction/Data cache/TLB。
* DDR 記憶體 400 MHz (LX 800), 333 MHz (LX 700)
* 整合 MMX® 和 3DNow!™ FPU
* 9 GB/s 內部 GeodeLink™ 介面單元（GLIU）
* 高解析度的 CRT 與 TFT（高和標準解析度）。支援 VESA 1.1 及 2.0 VIP/VDA
* 0.13 微米製程
* 481-terminal PBGA (Plastic Ball Grid Array)
* GeodeLink 動態硬體電源管理

### Geode NX

1. NX 1250@6W：時脈：667 MHz，功耗：9 watts（核心操作電壓 1.1v）.
2. NX 1500@6W：時脈：1 GHz，功耗：9 watts（核心操作電壓 1.0v）.
3. NX 1750@14W：時脈：1.4 GHz，功耗：25 watts（核心操作電壓 1.25v）.

特點：

* 第七代核心（基於 Mobile Athlon XP-M）.
* 電源管理：AMD PowerNow!™，ACPI 1.0b 及 ACPI 2.0.
* 128 KB L1 快取記憶體
* 256 KB L2 快取記憶體（有硬體資料預先擷取功能）
* 266 MHz 匯流排（FSB）
* 3DNow!™，MMX® 和 SSE 指令集
* 0.13 µm 製程
* 與所有 NX 家族處理器腳位相容
* OS 支援：Linux，Windows CE，MS Windows XP。
* 相容 Socket A 主機板

## Geode 使用的晶片組

1. AMD Geode CS5530A 南橋用在 Geode GX1.
2. AMD Geode CS5535 南橋用在 GX 與 Geode LX (USB 1.1)。整合 4 個 USB, 1 個 ATA-66 UDMA 控制器，1 個紅外線通訊埠，1 個 AC97 控制器，1 個 SMBUS 控制器，1 個 LPC 埠，as well as GPIO，電源管理，和 legacy functional blocks.
3. AMD Geode CS5536 南橋用在 Geode GX 和 Geode LX (USB 2.0)。功耗：1.9 W (433 MHz) 和 2.4 W (500 MHz).
4. Geode NX 處理器與 AMD 的 Socket A Athlon XP 處理器 "插槽和晶片 100% 相容" : SIS741CX 北橋和 SIS 964 南橋，VIA KM400 北橋和 VIA VT8235 南橋，VIA KN400A 北橋和 VIA VT8237R 南橋。

## 另見

* Intel Atom
* ARM