Краткая история развития МП компании AMD

32 разрядные МП

Рассказывая о МП архитектуры Х86 нельзя не упомянуть о процессорах этой архитектуры самого серьезного конкурента фирмы Intel – компании AMD (Advanced Micro Devices). AMD начала свое производство МП, купив лицензию у Intel на производство клонов МП i286 и i386. Однако вскоре выпустила свой, несколько измененный процессор и назвала его AMD 486SX, что вызвало резкий протест Intel и привело к разрыву их хороших взаимоотношений. МП AMD 486SX имел большее быстродействие по сравнению с МП Intel 486 и, в то же время, был более дешевый. Следующее предложение AMD было повыше рангом, чем i486, но не совсем Pentium. Оно было названо Am5X86, намекая на следующее после 486 поколение. Он стал промежуточной ступенью на пути к новому МП фирмы AMD – AMD K5, который по функционированию почти двойник Pentium. Правда, следует учесть, что хотя архитектура процессоров AMD К5 оказалась более эффективной за счет лучшей работы КЭШа и использования технических решений, присущих процессорам шестого поколения, но производительность математического сопроцессора оставляла желать лучшего. Основным его достоинством была более низкая цена.

В 1996 г.AMD выпустила МП AMD K6, который уже мог быть полностью отнесен к процессорам шестого поколения. Он был, также, полностью совместим с системой команд X86, но спроектирован несколько иначе, чем противопоставляемые ему МП фирмы Intel. Он по производительности примерно соответствовал Pentium Pro и Pentium II, но его некоторым преимуществом являлось то, что он вставлялся непосредственно в Socket 7 и, следовательно, не требовалось при его использовании менять системную плату. В то же время Pentium II требовал уже новую материнскую плату со Slot One, поскольку размещался в картридже. Поэтому целому ряду производителей было удобнее, не меняя плату, просто вставив в существующий разъем Socket 7 вместо Pentium AMD K6, получать то же быстродействие, как и с новыми платами с Pentium II.

Дальнейшим развитием процессора AMD K6 стал AMD K6-2, в архитектуру которого был добавлен модуль для обработки инструкций 3Dnow!(эквивалент SSE). Основным назначением такого нововведения была обработка трехмерной графики, а также аудио- и видеоданных. Но следует заметить, что только программы, «знающие» об инструкциях 3Dnow!, могут полноценно использовать мощь этого процессора. Практически, при внедрении технологии 3Dnow! компания AMD опередила Intel, которая смогла предложить аналогичное решение, введя технологию SSE только в процессоры Pentium III.

В 1999 г.AMD выпустила новый МП AMD K7 (Athlon).До выхода МП семейства К7 корпорация AMD развивала идеи Intel, а конкурентную борьбу вела в основном за счет более низких цен на процессоры. Но вот в новом процессоре AMD K7 были, наконец, применены технологии, до сих пор не применявшиеся в семействе Х86, которые позволяют поднять производительность компьютера не только за счет увеличения тактовой частоты.

В 2001 г., после выхода операционной системы Windows XP, усовершенствованные процессоры Athlon получили название Athlon XP (из рекламных соображений). Причем в маркировке стола указываться не реальная частота ядра процессора, а рейтинг относительно аналогичного по производительности Pentium 4 (P-Rate). Например, AMD Athlon XP 2400+. Процессоры Athlon XP выпускались в трех модификациях, различающихся лишь использованным технологическим процессом (0,18 мкм, 0,13 мкм и 0,09мкм), а также разными объемами памяти кэш L2 (до 512 Кбайт). Проводящий материал – медь, N = 54,3 миллиона транзисторов.

В 2000 году AMD, повторив прием Intel с выпуском для недорогих офисных компьютеров МП типа Celeron, реализовала свой упрощенный вариант Athlon – МП Duron. МП Duron с тактовой частотой 1,1…1,3 ГГц на ядре Morgan представляет собой урезанный вариант процессора Athlon Thunderbird, который является предшественником всех разновидностей процессоров семейства Athlon. У него сокращена возможность использования быстрой системной шины: в то время как Athlon Thunderbird поддерживает таковую частоту системной шины 133 МГц (эффективная частота 266 МГц), Duron вынужден довольствоваться частотой 100 МГц (или 200 МГц в пересчете на DDR). Кроме того кэш L2 у него уменьшен до микроскопических 64 Кбайт. Все эти мероприятия по режиму жесткой экономии стоили Duron в сравнении с младшим Athlon XP уменьшения производительности на целых 25%! Особенно это заметно в играх с преобладанием трехмерной графики.

В последнее время корпорация AMD, переключилось полностью на разработку и выпуск 64 разрядных процессоров не изменяя, однако, исходную систему команд Х86.

64 разрядные МП

В 2002 году корпорация AMD впервые объявила о разработке своих 64 разрядных процессоров семейства Hammer. Предполагалось в первую очередь выпустить в продажу два типа таких процессоров. Первый вариант – AMD Athlon 64(кодовое название Clawhammer), предназначенный для однопроцессорных и двухпроцессорных конфигураций в настольных ПК и AMD Opteron (кодовое название Sledgehammer) – для построения многопроцессорных серверных систем. Разработчики из AMD не пошли по пути коллег из Intel, которые для своих 64 разрядных МП семейства Itanium разработали совершенно новую по сравнению с Х86 систему команд. Вместо того чтобы создавать новый набор команд, они просто расширили существующий набор команд Х86 до 64 разрядов, что позволяет существенно упростить требования к компиляторам по сравнению с компиляторами для 32 разрядных приложений в Intel Itanium . Принципиальных изменений в новом процессоре можно отметить три.

1) Новое процессорное ядро Hammer с поддержкой архитектуры Х86-64 ISA(Instruction Set Architecture).

2) Наличие интегрированного контроллера памяти.

3) Наличие интегрированного интерфейса Hyper Transport – универсальной шины межчипового соединения. Универсальность шины Hyper-Transpot заключается в том, что она позволяет связывать между собой не только процессоры, но и другие компоненты материнской платы. В то же время она дает возможность наращивать пропускную способность в зависимости от конкретных нужд пользователя.

Как и в большинстве современных процессоров семейства Х86, МП имеет внутреннюю RISC – архитектуру и выполняет 6 инструкций за такт.

Надо отметить, что, хотя серверный МП Opteron фирмы AMD считается 64 разрядным процессором, этот первый представитель семейства, реализующего архитектуру AMD64, предусматривает только 48 разрядную виртуальную и 40 разрядную физическую адресацию. А МП Itanium 2 фирмы Intel, рассчитан на 64 разрядное виртуальное и 50 разрядное физическое пространство адресов.