MD公司cpu发展史

1、第一章AMD的时间架构1969年5月1日，公司成立。1970年，Am2501开发完成。1972年9月，开始生产晶圆，同年发行股票。1973年1月，第一个生产基地落成在马来西亚。1975年，AM9102进入RAM市场。1976年，与Intel公司签署专利相互授权协议。1977年，与西门子公司创建AMC公司。1978年，一个组装生产基地的落成在马尼拉。同年AMD公司年营业额达1亿美元。1979年，股票在纽约上市，奥斯丁生产基地落成。1981年，AMD制造的芯片被用于建造航天飞机，同年决定与Intel公司扩大合作。1982年，新式生产线(MMP)开始投入使用。1984年，曼谷生产基地建设并扩建奥斯丁

2、工厂。1985年，被列入财富500强。同年启动自由芯片计划。1986年10月，AMD公司首次裁员。1987年，索尼公司合作生产CMOS芯片,4月向INTEL提起诉讼，这场官司持续5年，以AMD胜诉告终。1988年10月，SDC基地开始动工。1990年5月，RichPrevite成为公司的总裁兼首席执行官。1991年3月，生产AM386CPU。1992年2月，AMD对Intel法律诉讼结束，AMD胜诉，获得生产386处理器的资格。1993年4月，开始生产闪存，同月，推出AM4861994年1月，AMD与康柏公司合作，并供应AM485型CPU。1995 年，Fab25建成。1996 年，AMD收购

3、NexGen。1997 年，AMD-K6出品。1998年，K7处理器发布。1999年，Athlon（速龙）处理器问世。2000年，AMD在第一季度的销售额首次超过了10亿美元，打破了公司的销售记录，同年Fab30开始投入生产。2001年，AMD推出面向服务器和工作站的AMDAthlonMP双处理器。2002年，AMD收购AlchemySemiconductor。2003年，AMD推出面向服务器Opteron（皓龙）处理器，同年9月，推出第一款桌面级的64位微处理器。2005年，AMD叫阵英特尔要求在新加坡举办双核比试，AMD以Socket939登报围剿英特尔发出双核决斗挑战。2006年，AMD

4、发布了SocketAM2，以取代Socket754和Socket939。2006年7月24日，AMD收购ATi。2007年9月10日，K10处理器发布。2008年10月8日，AMD宣布分拆成两家公司，一家专注于处理器设计，另一家负责生产。2010年，AMD（ATI）独立显示核心出货量取代NVIDIA成为世界第一。2011年1月，AMD推出Fusion系列BobcatAPU芯片，是一颗芯片包含CPU（中央处理器）及GPU（图像处理器）的组合，第一轮会有共4颗型号的芯片，GPU部份也能真正支持1080p高清播放（硬件解码）。2011年3月6日迪拜新进技术投资公司（ATIC）以4.25亿美元收购了A

5、MD拥有的格罗方德半导体股份有限公司余下的8.8%的股份，成为一家独立的芯片制造商，使ATIC成为唯一持股者。2011年9月30日，Bulldozer（推土机）产品以全新架构问世，并采用全新插槽AM3+。该架构其实自2003年就已经有研发计划，唯因为经费不足，搁置到2011年发布。2012年，Plidiver（打桩机）架构自改良推土机架构而生。2013年，AMD再次更换产品标识。2013年5月22日，AMD正式宣布次世代主机“XboxOne”采用APU作为该主机的单芯片解决r*方木。2013年6月，RichlandAPU正式推出。2014年1月，KaveriAPU正式推出。第二章AMD历史进程

6、AMD创办于1969年，当时公司的规模很小，但是从那时起到现在，AMD一直在不断地发展，目前已经成为一家年收入高达24亿美元的跨国公司。下面将介绍决定AMD发展方向的重要事件、推动AMD向前发展的主要力量，并按时间顺序回顾AMD各年大事。1969-74-寻找机会在公司刚成立时，所有员工只能在创始人之一的JohnCarey的起居室中办公，但不久他们便迁往美国加州圣克拉拉，租用一家地毯店铺后面的两个房间作为办公地点。至IJ当年9月份，AMD已经筹得所需的资金，可以开始生产，并迁往加州森尼韦尔的901ThompsonPlace，这是AMD的第一个永久性办公地点。在创办初期，AMD的主要业务是为其它公

7、司重新设计产品，提高它们的速度和效率，并以"第二供应商”的方式向市场提供这些产品。1969年5月1日-AMD公司以10万美元的启动资金正式成立。1969年9月-AMD公司迁往位于901ThompsonPlace,Sunnyvale的新总部。1969年11月-Fab1产出第一个优良芯片-Am9300，这是一款4位MSI移位寄存器。1970年5月-AMD成立一周年。这时AMD已经拥有54名员工和18种产品，但是还没有销售额。1970-推出一个自行开发的产品-Am2501。1972年11月-开始在新落成的902ThompsonPlace厂房中生产晶圆。1972年9月-AMD上市，以每股15

8、美元的价格发行了52.5万股。1973年1月-AMD在马来西亚槟榔屿设立了第一个海外生产基地，以进行大批量生产。1974- -AMD以2650万美元的销售额结束第五个财年。1974-79-定义未来AMD在第二个五年的发展让全世界体会到了它最持久的优点-坚忍不拔。尽管美国经济在1974到75年之间经历了一场严重的衰退，AMD公司的销售额也受到了一定的影响，但是仍然在此期间增长到了1.68亿美元，这意味着平均年综合增长率超过60%。1974- -位于森尼韦尔的915DeGuigne建成。1975- -AMD通过AM9102进入RAM市场。1975- -AMD的产品线加入8080A标准处理器和AM2

9、900系列。1976- -AMD和Intel签署专利相互授权协议。1977- -西门子和AMD创建AdvancedMicroComputers(AMC)公司。1978- -AMD在马尼拉设立一个组装生产基地。1978-AMD的销售额达到了一个重要的里程碑：年度总营业额达到1亿美元。1978-奥斯丁生产基地开始动工。1979- -奥斯丁生产基地投入使用。1979-AMD在纽约股票交易所上市。1980-1983-寻求卓越在20世纪80年代早期，两个著名的标志代表了AMD的处境。第一个是所谓的"芦笋时代"，它代表了该公司力求增加它向市场提供的专利产品数量的决心。与这种高利润的农作

10、物一样，专利产品的开发需要相当长的时间，但是最终会给前期投资带来满意的回报。第二个标志是一个巨大的海浪。AMD将它作为"追赶潮流”招募活动的核心标志，并用这股浪潮表示集成电路领域的一种不可阻挡的力量。AMD的研发投资一直领先于业内其他厂商。在1981财年结束时，该公司的销售额比1979财年增长了一倍以上。在此期间，AMD扩建了它的厂房和生产基地，并着重在得克萨斯州建造新的生产设施。AMD在圣安东尼奥建起了新的生产基地，并扩建了奥斯丁的厂房。AMD迅速地成为了全球半导体市场中的一个重要竞争者。1981-AMD的芯片被用于建造哥伦比亚号航天飞机。1981-圣安东尼奥生产基地建成。1981

11、- -AMD和Intel决定延续并扩大他们原先的专利相互授权协议。1982- -奥斯丁的第一条只需4名员工的生产线（MMP）开始投入使用。1982-AMD和Intel签署围绕iAPX86微处理器和周边设备的技术交换协议。1989-经受严峻考验在1986年，变革大潮开始席卷整个行业。日本半导体厂商逐渐在内存市场中占据了主导地位，而这个市场一直是AMD业务的主要支柱。同时，一场严重的经济衰退冲击了整个计算机市场，限制了人们对于各种芯片的需求。AMD和半导体行业的其他公司都致力于在日益艰难的市场环境中寻找新的竞争手段。到了1989,JerrySanders开始考虑改革：改组整个公司，以求在新的市场中

12、赢得竞争优势。AMD开始通过设立亚微米研发中心，加强自己的亚微米制造能力。1984- -曼谷生产基地开始动工。1984- -奥斯丁的第二个厂房开始动工。1985- -AMD首次进入财富500强。1985- -位于奥斯丁的Fabs14和15投入使用。1984- -AMD启动自由芯片计划。1985- -AMD推出29300系列32位芯片。1986- -AMD推出业界第一款1M比特的EPROM。1986年10月-由于长时间的经济衰退，AMD宣布了10多年来的首次裁员计划。1987- -AMD与sony公司共同设立了一家CMOS技术公司。1987年4月-AMD向Intel公司提起法律诉讼。1987年4

13、月-AMD和MonolithicMemories公司达成并购协议。1988年10月-SDC开始动工。1989年9月4日-展开变革AMD在这段时期的发展主要是通过提供越来越具竞争力的产品，不断地开发出对于大批量生产至关重要的制造和处理技术，以及加强与战略性合作伙伴的合作关系而实现的。在这段时期，与基础设施、软件、技术和OEM合作伙伴的合作关系非常重要，它使得AMD能够带领整个行业向创新的平台和产品发展，在市场中再次引入竞争。1995- -富士AMD半导体有限公司（FASL）的联合生产基地开始动工。1995-Fab25建成。1996- -AMD收购NexGen。1996- -AMD在德累斯顿动工修

14、建Fab30。1997- -AMD推出AMD-K6处理器。1998- -AMD在微处理器论坛上发布AMD速龙处理器（以前的代号为K7）。-AMD推出AMD速龙处理器，它是业界第一款支持MicrosoftWindows计算的第七代处理器。1999- -AMD在第一季度的销售额首次超过了10亿美元，打破了公司的销售记录。2000- -AMD的DresdenFab30开始首次供货。2001- -AMD推出AMD速龙XP处理器。2000- -AMD推出面向服务器和工作站的AMD速龙MP双处理器。300-mm晶圆2001- -AMD和UMC宣布建立全面的伙伴关系，共同拥有和管理一个位于新加坡的制造中心，

15、并合作开发先进的处理技术设备。2002- -AMD收购AlchemySemiconductor,建立个人连接解决方案业务部门。2002-HectorRuiz接替JerrySanders，担任AMD的首席执行官。2002- -AMD推出第一款基于MirrorBit(TM)架构的闪存设备。2003- AMD推出面向服务器和工作站的AMDOpteron(TM)(皓龙)处理器。2003- AMD推出面向台式电脑和笔记簿电脑的AMD速龙(TM)64处理器。2003-AMD推出AMD速龙(TM)64FX处理器.使基于AMD速龙(TM)64FX处理器的系统能提供影院级计算性能。2006至今-融聚与分拆200

16、6年7月24日AMD正式宣布54亿美元并购ATI，新公司将以AMD的名义运作。AMD2006年10月25日宣布完成对加拿大ATI公司价值约54亿美元的并购案。根据双方交易条款，AMD以42亿美元现金和5700万股AMD普通股收购截止2006年7月21日发行的ATI公司全部的普通股，通过此次并购，AMD在处理器领域的领先技术将与ATI公司在图形处理、芯片组和消费电子领域的优势完美结合，AMD将于2007年推出以客户为导向的技术平台，满足客户开发差异化解决方案的需求。AMD同时将继续开发业界最好的处理器产品，让客户可以根据自身需求选择最佳的技术组合；从2008年起，AMD将超越现有的技术布局，改造

17、处理器技术，推出整合处理器和绘图处理器的芯片平台。2008年10月8日，AMD闪电宣布分拆其制造业务，与阿布扎比一家简称ATIC的高科技投资公司合资成立名为Foundry的新制造公司，引起全球IT界的轰动。根据协议，AMD将把德国德累斯顿的两家生产工厂以及相关的资产及知识产权全盘转入合资公司。AMD将拥有合资公司44.4%股份,ATIC则持有其余股份。至此，AMD彻底转型为一家芯片设计公司。第三章详介AMD发展历程以下资料截止至2009年作为排位在INTEL公司之后世界第二大CPU制造商的AMD，在X86时代，一直都能够紧跟着INTEL的步伐，产品的技术与推出时间和INTEL相比并没有什么明显

18、的差别，以致与在那个时候，我们就知道有286、386和486，可是并没有详细地去分是INTEL还是AMD，或者是CYRIX的。我们应该感激AMD这位一直以来都在不断努力，力图超越自己和CPU巨人INTEL的急先锋。正因为有了AMD和其他公司在不断地给予INTEL强有力的挑战，CPU才会如此快速地降低价格，而且CPU的发展也一日千里。介绍AMD公司的产品，就要从他们从X86的“阴影”里面脱离出来的第一款产品：K5说起。由于INTEL在486之后就再也没有出过以阿拉伯数字命名的CPU,而是推出了一个拉丁文的Pentium,AMD也被迫着改换门庭，另起炉灶，推出了自己设计并且生产的K5CPU。K5系

19、列CPU的频率一共有六种：75/90/100/120/133/166，内部总线的频率和Pentium差不多，都是60或者66MHz，至于倍频则全部都是1.5，核心电压都是3.3v。作为一款与Pentium竞争的产品，AMD的确做得非常出色，虽然再浮点运算方面比起INTEL的来说是略逊一筹，但是再整数运算方面却一点也不会比INTEL差，由于K5系列CPU都内置了24KB的一级缓存，比Pentium内置的16KB多出了一半，因此在整数运算和系统整体性能方面甚至要比同样时钟频率INTEL要高。K6:在INTEL发表了新一代的P6结构CPU:PentiumPro以及多能奔腾MMX之后，市场上继续出现一

20、款能够与两者相抗衡的产品。在这个时候，AMD推出了自己研制的新产品裹K6。K6这款CPU的设计指标是相当高的，从一开始，AMD就想利用K6的优秀性能将Pentium比下去，K6具有MMX技术、更多的片上高级缓存（32K指令、32K数据）与K5相比，可以平行地处理更多的指令，并运行在更高的时钟频率上。在整数运算方面，AMD无疑是做得非常成功得，基于AMD的K6/233在Windows95的商业测试中性能已相当接近PentiumII/233,但仍有几个百分点的落后。由于K6具有更大的L1缓存，所以随着频率的增长，它能获得比PentiumMMX更显著的性能提升。K6稍微落后的地方是在运行需要使用到M

21、MX或FP（浮点指令）的应用程序方面，比起同样频率的PentiumMMX，甚至没有MMX的奔腾都要差许多，这样就使K6在某些3D游戏方面的表现远不如INTEL的出色了。另外，AMD的MMX单元一次只能处理一条指令，而Intel的MMX单元能够处理两条指令。因此K6在执行MMX指令和浮点指令时性能要差一些。AMD没有象Intel那样为这些功能投入资源。浮点和MMX性能主要取决于两点：处理周期和吞吐量。处理周期是指从一个指令开始到完成所用的时间。这个性能描述了处理器完成一个操作所需的时间。吞吐量指的是一定时间内可以开始进行处理的指令数量；在一个管线化的乘法单元或浮点单元中，两个或多个操作可以并行执

22、行，这增加了吞吐量，但同时也延长了处理周期。所有Intel的CPU都具有完全管线化的MMX和浮点单元，所以在每个时钟周期内都可以开始一个新的操作，虽然每个操作的结果可能在几个时钟周期后才能出来。但执行一个长的顺序计算操作时（这种操作是典型的多媒体应用中常用的），吞吐量比处理周期更重要。AMD的K6在处理某些MMX操作的时候具有比Intel的CPU更短的处理周期，但单个操作的吞吐量是一样的，而且较短的处理周期并不能弥补K6不能同时处理两个MMX指令的不足。虽然Intel的MMXCPU可以同时处理两个MMX指令，但它的MMX单元只含有一个乘法单元和一个移位单元，所以它不能同时进行这些关键操作。而且

23、同时只能有一个MMX指令操作内存和整数寄存器在浮点处理方面起作用,因此K6在某些操作上的处理周期仍比Intel的短，但它每两个时钟周期才能开始一个操作，而Intel的芯片可以每个周期开始一个。最终的结果是对于许多浮点操作来说，AMD的芯片的吞吐量只能达到Intel芯片的一半。这种弱点在ZD3DWinMark97测试中充分的暴露了出来，这个测试综合了浮点运算，包括Pro/Engineer,AutoCAD和一些PhotoShop测试。在这些测试中，K6/233要比PentiumII/233慢，有时甚至比PentiumMMX/233慢。在3DWinMark测试中，如果使用软件模拟方式来完成所有3-D

24、任务，K6/233的性能只有PentiumII/233的三分之二，使用一个好的3-D图形卡，这种差距缩小到18%,仍然相当可观。与PentiumMMX/233比较，K6/233在软件模拟方式下慢18%，使用好的图形卡也慢7%。但是作为AMD对INTEL的沉重一击，K6的确是光荣地完成了任务，市场在占有率因为这样而上升到了历史的最高点。由于在一段时间里INTEL出现了放弃低端市场的念头，因此AMD的名声可谓到达了颠峰！K6系列CPU一共有五种频率，分别是：166/200/233/266/300，五种型号都采用了66外频，但是后来推出的233/266/300已经可以通过升级主板的BIOS而支持10

25、0外频，是CPU的性能得到了一个飞跃。在倍频方面，K6系列是从2.54.5不等，核心电压则是有2.9,3.2,22三种，特别值得一提的是他们的一级缓存都提高到了64KB，比MMX足足多了一倍，这也是K6的整数性能为什么要比MMX好的缘故了。正所谓山雨欲来风满楼，AMD公司连续推出的好几款CPU的性能与INTEL公司的都十分接近，这表明AMD已经有足够的实力来研制比INTEL更加先进，而且性能价格比更加高的产品了，不出所料。1998年中，AMD最新K6-2处理器正式推出。这是首款采用3DNow!技术的微软视窗操作系统兼容型X86微处理器，内置3DNow!指令及超标量MMX功能，可以产生栩栩如生的

26、影象和图形效果、大屏幕的影音效果，并为用户带来更精彩的因特网经历。K6-2从诞生的那一天起，就凭借其最新的技术得到了包括微软在内的各独立软/硬件供应商的支持。这款K6-2是AMD公司自推出K6CPU后又推出的一款采用最新3DNow技术的CPU,它采用了全新的硅晶体制造技术（学名叫CS44EIC，并用C4倒装），将硅晶精度提高到了0.25微米，硬是将原来K6晶体面积（Diesize）的168mm2降到了现在的68mm2，同时晶体数量也增加了50万个（成为930万个），其余结构基本同K6相同，L1CACHE仍是64KB，但它的面积也比以前的小了，仅有原来的1/2大。此外它的工作电压也从2.9/3.

27、2伏降到了2.2伏，据推测，它的耗电量有可能还不到10瓦。并采用最先进的3DNow技术。当前，随着新一代CPU运算速度的提升，以及许多新的显示芯片纷纷内建了3D图形加速功能，毫无疑问，3D图形加速技术已成为98年的新主流。可是谁才真正是3D运算的核心呢，看来CPU与显示卡厂商还有的比拼。尽管Intel宣布了MMX指令集能够加速多媒体的应用，尤其是影像处理方面，不过直到MMX一代为止，这还仅限于2D方面，3D的许多图形函数库的运作是不可能靠这区区57组MMX指令集就可以实现了的，而且它还需要浮点运算指令的配合，更要花上数百千行的程式执行码才能尽其职能。但事实上应用MMX加速的效应虽然也有，但极为

28、有限，偏偏MMX的规划又跟浮点运算的区域重叠，造成了MMX与FPU指令过于频繁的切换，反而把MMX加速所节省下来的时间给抵消掉了！AMD在K6获得MMX指令集支持后，就看到了这个问题的弊端。于是在它K6获得成功之后，AMD就提出了自己的AMD3D技术结构。一个3D影像实体的产生，依先后次序分为四个阶段：第一，是应用软件或游戏软件提供3D环境的素材（类似于基本数据的传送），此部分着重浮点运算；第二，是通过空间几何学，画出物品的框架与轮廓，此阶段仍然要靠浮点运算；第三，进行视野修正（三角形修正法），依视角作形体的修正；最后再进行实体着色，画出真正的3D立体实体。AMD的3D技术，就是针对第一阶段、

29、第二阶段、第三阶段的重点部分做加强支持，事实上这三部分也是比较依赖CPU的部分；至于第四阶段因为要涉及到具体的着色、合成等运算，AMD就将其就完全交给3D加速卡去全权负责，因为各个显卡厂商都有自己影像合成、着色方面的的独门秘诀，AMD想挤进去还做不到呢！这也比较合理一些，业有所长，术有专攻嘛。怎么样，看了AMD的3D技术有何想法？别着急，K63D从880万颗晶体加到了930万颗，它可是还增加了不少新功能啊。其中包括增加SuperscalarMMXUnit，现在K63D在一个时钟内可以执行解码/执行两条MMX指令。而且不受指令配对的限制。（P55C/PentiumII中有个限制：不能在同时钟下执

30、行两个MMX乘法指令）增加r24组专门为3D加速的新指令（AMD3D指令集），它可以一道指令执行多个浮点运算。针对此24组指令，它还可以加快3D影像处理、声音合成等的执行速度，当然它的3D指令要配合3D加速卡才行。而且它不会再象MMX那样使用重复的浮点运算的区域，造成指令的重叠了。100MHz的外部总线频率，它可以大幅度提高CPU与L2CACHE和DRAM之间的交换速度，进而提升整个系统的性能。说到了K6-2，自然要向大家介绍一些有关3DNow!技术的知识：AMD为确保系统发挥更高的三维图形性能而对x86处理器结构作了改进，3DNow!技术便是这个研发过程的第一项成果。这项新技术可提高三维图形

31、、多媒体、以及浮点运算密集的个人电脑应用程序的运算能力,使“逼真的运算平台”成为现实。3DNow!是一组共21条新指令，可采用单指令多数据（SIMD）及其它加强的性能以缓解主处理器与三维图形加速卡之间在三维图形通道上所形成的传输瓶颈。3DNow!技术可加强三维图形通道前端的物理及几何运算功能，使三维图形加速器可以全面发挥其性能。由于K6-2处理器备有SIMD式的指令以及双寄存器执行通道，因此可以在每一时钟周期内执行四个浮点运算。K6-2/333的浮点性能最高可达1.333Gflops，较Pentium口333及Pentium口400的浮点性能优胜很多（这两款Pentium的最高浮点性能分别只有

32、0.333Gflop及0.4Gflop）。AMD-K-2-300可发挥1.2Gflop的最高浮点性能，若与最高性能只有0.3Gflop的Pentiumn300比较，K6-2-300的三维处理性能要高3倍。在3DNow!技术的支持之下，供应商可开发性能更强劲的软硬件应用方案，Windows兼容型个人电脑可以发挥更卓越的三维图形性能及更逼真的视觉效果。3DNow!若与各大三维图形加速器配合使用，可发挥各种不同的优点，其中包括以更高的帧速率播放高清晰度画面、建造更接近真实世界的物理模型、更逼真的三维图形及影像、以及可与影院媲美的影音效果。在制定I3DNow!技术标准及整个计划执行的过程中，Micro

33、soft、应用程序开发商、图形供应商、以及x86处理器供应商均提供意见，整个计划获得业界广泛支持。3DNow!技术可与现在的x86软件兼容，经INTEL,这是何等CPU的价格一路下降,128KB一级缓存的赛扬A。让我过优化，适用于3DNow!技术的应用程序可以与现时所有的操作系统配合运行。由此可见，AMD公司的产品是首次在整数性能以及浮点运算性能上同时超越令人兴奋的消息，也正是因为K6-2的推出，让INTEL感觉到了危机感，不但CPU又推出了最新版本内置而且本已经打算停止生产的赛扬系列们广大的电脑爱好者欣喜若狂！再说回去K6-2，它的频率目前也是有五种：266/300/333/350/400，

34、核心电压都是2.2伏特，所以发热量比较低，一级缓存比起K6没有丝毫的改变，同样是64KB,不过在这五种型号里面，我们应该注意一下K6-2-400，可以这样说，它是目前CPU市场上性能价格比最高的产品，为什么？且听我慢慢道来：K6-2自从上市以来一直被超频爱好者所“不齿”，就是因为它的超频性能不好，但是K6-2-400的发布却是值得我们骄傲的，我拿到一块K6-2400的样品之后马上对其进行测试，使我惊奇的发现，这颗小小的芯片竟有如此潜能，一举甩掉了K6-2不好超频的历史，足以与和PII争个你死我活。当IntelCeleron300A以其最优的性价比赢得市场后，K6-2的日子越来越不好过了，具有重

35、大意义的K6-2400也就在这个时候横空出世，如果你说AMDK6-2的优势何在？可能就是它的低价格和接近PII的高性能。可自从IntelCeleron300A处理器的产生，改变了INTEL一贯的高价格，并且赛扬的价格比K6-2还要低，这时K6-2的价格可没有任何优势可言，但同频率的赛扬在综合性能和K6-2还有一点差距，这对K6-2来说可能是个好消息。但别望了，赛扬的超级超频能力可以说有此疯狂的地步。IntelCeleron266可以超到450MHz,IntelCeleron300可以超到500MHz,这不能不说对K6-2是个压力。为此，K6-2自从K6-2350后，就开始注重芯片潜在的能力的研

36、制和开发。在今天他推出的K6-2400就能说明这一点。K6-2350可以上400MHz，甚至有人超到450MHz，而更让我们惊奇的是K6-2400可以超到500MHz（准确地说是504MHz）,我甚至向更高的550MHz冲剌，可是失败了，开机能自检为550MHz,但一会就当机了。对于超频的方法在往后再慢慢阐述，我要声明的是，K6-2400超到500后系统非常稳定，能完整地通过全面测试，至少我是这样。经过详细测试，赛扬300A已被锁死在100x4.5上，而Celeron333Mhz已被锁死在100x5之上。而且测试之后还可以看出K6-2和Celeron只差0.97%,可以忽略不计，要知道因为PI

37、I的L2快取是主频的一半，在500MHz时即为250MHz，而此时的K6-2500MHz的L2快取还是100MHz，所以K6的分数低一点也是有原因的，至于3D图形性能实在太令我吃惊了，K6-2的性能居然超过了对手33%，性能的巨大提升不能不说明了AMD的实力，尤其是K6-2的3DNOW!K6-2400的性能表现非常出色，它能更好地实现性能和价格两者的关系，这使我们在选购电脑时又多了一种选择，并且延长了S7主板的寿命。K7是AMD公司刚刚推出不久的全新CPUMD目前采用3DNOW!指令集的K6-2处理器,广受好评。而新一代功能强大的K7继续采用3DNOW!指令集。AMDK7采用200MHz的外频

38、！而Inter公司明年有可能只会推出133MHz外频的处理器。AMD甚至表示，2000年时，将会推出基于1000MHz外频的产品。而且在K7的设计之中，AMD放弃了一直都沿用的Socket7结构，转向将采用卡匣式结构，这样看起来，AMDK7更像是PII了。据AMD所公布的资料显示，K7第一个版本采用的是0.25微米的制造技术，而后将采用0.18微米新工艺。K7加强了整数、浮点运算和多媒体运算的能力，具有每次可发出九条指令的超阶层微架构、超阶层管线的浮点运算单元。K7并没有采用INTEL的GTL+系统总线协议，它使用的是Digital公司的Alpha系统总线协议EV6。EV6系统总线有许多的优点

39、，首先它有许多比GTL+更为优秀的构造，例如点对点布局。其次它可以支持200mhz的外频，也就是说我们一年以后见到的K7有可能工作在200mhz的外频下，K7将是第一个真正支持RDRAM或DDRSDRAM的CPU,其中RDRAM可以提供1.6GB/S的数据传输。K7没有把Cache内建在处理器里。但是，K7具有64位可编程控制的后置式L2cache界面，可支持512KB-8MB的二级缓存。现在我们就来看看K7的结构到底是怎么样的：3个并行的X86指令解码器；9个为高频率优化的超标量微结构；动态推测时序，乱序执行；2048个入口分支预测表和12个入口返回堆栈；3个超标量乱序整数管道，每个包含：整

40、数执行单元地址产生单元3个超标量乱序多媒体管道；64K指令一级CACHE+64K数据一级CACHE，每两路相关；2个通用64位数据CACHE装载/存储端口；高速64位后方2级CACHE控制器：支持512K到8MB二级CACHE可编程接口速度高速64位系统接口：200MHz系统总线。接下来我们就看看K7各种详细的性能指标：一、K7采用的系统总线：AMD的K7处理器并没有采用和Intel的GTL+相同的系统总线协议，它使用的是Digital公司的Alpha系统总线协议EV6。顺便说一下,Alpha处理器是一种用于服务器系统的纯64位处理器，其性能优于现在用于PC系统的处理器。K7使用的EV6系统总

41、线有许多的优点，首先，它有许多比GTL+更为优秀的构造，例如它使用点对点布局。其次它可以支持200MHz的外频，也就是说我们一年以后见到的K7有可能是工作在200MHz的外频下，K7CPU将成为第一个从高带宽内存如DirectRDRAM和DDRSDRAM中受益的CPU。Intel的GTL+结构在100MHz总线下的尖峰带宽只有800MB/s;在133MHz时只有1066MB/S。DirectRDRAM和DDRSDRAM在100MHz总线下能提供1.6GB/S的带宽，这种带宽正好配合K7的200MHzEV6总线。至ijK7发布的时候，我想大家手上的SDRAM都得扔掉了（到那时SDRAM也已经落伍

42、了），因为能和200MHz外频相配的内存只有DirectRDRAM和DDRSDRAM。没办法，如果你是一个狂热的电脑爱好者，手头又有足够的银子的话，就可以去买了，当然花这些钱还是值得，这对于计算机的性能会有较大的提高。二、K7中的Cache:AMD将在1999年底推出内建L2Cache的“Sharptooth裹钢牙”（K63）处理器，不过新一代的K7没有将L2Cache建在处理器内，但是，K7内置的tagRAM足以支持和Intel的Pentium处理器一样的512KB的L2Cache，同时AMD还考虑生产像Intel的P6CPU一样的外置的tagRAM，来支持不少于2MB8MB的具有64位可编

43、程控制的后置L2Cache。虽然K7将不会把L2Cache内建在处理器里，但是L2Cache的速度将占CPU主频的1/3至全速，并且L2Cache将使用SRAM或者DDRSRAM以保证其速度。K7将拥有不少于128KB的L1Cache，其中，64KB将作为数据缓存，剩下的64KB将作为指令缓存。要知道Pentium只提供了仅有32KB容量的L1Cache。有传言说Katmai可能会有不少于64KB的L1Cache，但这也仅是K7的L1Cache容量的一半。拥有大量的L1Cache对高速的处理器来说是必须的，没有足够的缓存是导致处理器性能提高的一大瓶颈。灵活的L2Cache设计，使得AMD可以像

44、Intel一样，通过L2Cache的大小和速度来决定CPU的用途，工作站或是服务器。K7将和Intel的Deschutes内核一样有64GB的寻址空间，但Slot1只有4GB的寻址空间，而SlotA可以有64GB,故而K7的缓存空间也能达到64GB。因此，我认为使用加大缓存容量和DDRSDRAM作为L2Cache的K7一定能够提供非常优秀的性能。三.K7微结构优点：K7有三条并行的x86指令译码器，用于将X86指令翻译成定长的微指令，每条微指令可以执行1到2个操作。K7有两种不同的译码流水线做这个工作，直接路径译码器快速地译码通用指令，而辅助路径译码器在微代码ROM中检索复杂的X86指令。K7

45、有72个指令控制单元指令，控制单元分配微指令到乱序整数管道和乱序多媒体管道中去。乱序整数管道可以支持15个微指令，最大可同时进行30个操作，它的工作是分配3个独立的操作到3个并行的整数执行单元中去，每个执行单元都带有一个地址发生单元。地址发生单元能够通过优化L1和L2缓存数据的存取来保证最快的操作速度。总之：K7的推出，所造成的最大的挑战是Intel即将发布的Coppermine裹带有同步L2缓存的0.18um工艺的Katmai。Coppermine的结构仍将与Katmai类似，因此Coppermine只有通过更高的主频来还击K7。这将是Intel公司1999年7月以前的主要任务。也许KNI与

46、3DNow!的对抗将使得一切都不同。很明显，AMD不仅仅是发布一种新的CPU,而是一个正面进攻计划，对Intel的逐步进攻，直到K7的最后攻击。这就是为什么引入像SlotA这样的新的平台。K7卓越的设计将会吸引众多人的注意。Intel将不得不面临一场艰苦的战役。只有一个全新设计的CPU才有机会击败K7,因此他们只能比计划大大提前地推出Willamette，总而言之CPU发展下去将是好戏连场，绝对不容错过呢！在个人电脑20多年的发展历史上，AMD在与Intel的竞争中似乎从来没有像现在这样占据优势，这一切似乎都要归功于它推出的X86-64系列64位CPU。我们知道，x86结构在公元1981年随着

47、旧MPC-XT个人电脑的中央处理器一一Intel的8086进入了人类的世界，这颗在当时拥有优秀性能和低廉价格的处理器，是一颗真正16位的微型处理器(8086有16位的寄存器、运算单元和16位的输入输出总线，它的挛生兄弟8088与8086内核完全相同，但是为了兼容性采用了8位的输入输出)。随后发布的80286也是一颗16位的x86结构处理器，采用16位的x86指令系统(IS,InstrctionSet)，但拥有更为先进的保护模式指令集。很快，PC的发展就使Intel觉得有必要推出基于32位x86指令集的CPU80386。80386是一个里程碑，是个人电脑称霸天下的重量级武器，这个处理器的技术和市

48、场策略简直无懈可击，一时间各家各户的兼容处理器，包括TI、Cyrix、IBM和AMD一拥而上，想在PC普及已经汹涌澎湃不可遏制的大潮中分得一杯羹。然而胜者终究是Intel,为了表明自己伟大的胜利，Intel把基于32位x86指令系统的个人电脑，叫做英特尔体系32(IA-32,IntelArchitecture-32)。从此以后的10多年间，80486、80586(Pentium,这个词是"第五代"的意思)、80686(Pentium2)、Pentium3直到Pentium4,Intel一直牢牢占据着个人电脑发展路程上的核心地位。32位的x86架构也经历了10多年的风雨，过去

49、20年中，X86以无可比拟的性能价格比优势成为计算平台的标准。以每年超过1亿台的装机量，90%以上的市场占有率被用户广泛认可。同时开放平台的良性竞争环境推动X86派的技术发展远远超过RISC体系。X86产品已经从最初的PC机走入了工作站、服务器领域，大有取RISC而代之，统一计算天下的态势。在这个过程中阻碍X86进入高端企业市场的，就是X86仍然基于32位技术。对于高端的企业级服务器与工作站应用无能为力。伴随着企业计算应用的发展64位应用将越来越广泛，令X86向64位扩展势在必行，也成为统一64位计算标准的希望。与此同时，个人、商务和移动计算领域，32位计算也渐渐开始显得力不从心，不管出于技术

50、还是竞争需要，32位的时代，已经渐渐开始过去了。在x86从32位向64位的扩张过程中，Intel和AMD第一次在指令系统这样的根本方面产生了重大区别。我们知道，从80386开始，指令系统的决定权一直在Intel手中，AMD只能生产所谓的“兼容”处理器，也就是说标准是Intel定的，AMD只是靠着与INtel的交叉授权，依靠自己的勤奋努力，在处理器市场上占有一席之地。在企业市场上，传统上是RISC厂商和UNIX的天下，Intel想要打进去，并获得与在个人电脑上同样的成功，简直是它梦寐以求的事情。因为AMD64位处理器的名气实在太大，所以大家似乎都觉得AMD是64位计算的领跑者，其实客观来讲，In

51、tel进军64位处理器比AMD还要早一些，只不过它的策略有所不同。Intel并不认为个人和移动领域需要64位的体系结构，同时，觉得把x86扩展到64位来与64位厂商的RISC系统拼在声势上要弱一些。而且，INtel想要在64位企业计算领域一支独秀，也不想把AMD这些尾巴牵扯进来，形成32位市场上这种尾大不掉的局面，因此，Intel单独发布了专为64位市场而定做的IA-64架构，以及相关的64位指令规格，就是大名鼎鼎的EPIC(ExplicitlyParallelInstructionComputing,显式并行指令计算)，并发布了名为Itantium(安腾)的企业级64位处理器。安腾确实是高性

52、能的处理器，但是它的IA-64并不兼容x86-32指令集，也就是说个人电脑的应用程序并不能在安腾上运行，这样，大众实际上是被Intel划到了64位的界外。要不是有这样的大好机会，AMD想跳出来自己研发处理器架构并与Intel分庭抗礼，是非常需要勇气的。但是机会终究还是出现了，AMD决定自行研发自己的64位处理器架构,并命名为x86-64。从这个名字我们就能看出，AMD的64位指令系统是从x86扩充而来的，并且，AMD让新的64位处理器兼容以往的32位指令集，也就是说，AMD的新处理器，不但是一颗64位处理器，同时也是32位的。在AMD64结构中，出现了一个新的所谓“长模式(LongMode)”

53、，作用是设置CPU按照64位方式运行。长模式的命名也许是参照了众人熟悉的“实模式”和“32位模式”。长模式不仅指具有64位性能，而且寄存器还可以扩展为64位并加入了新的寄存器。长模式是通过控制位来激活的，该控制位称为LMA(LongModeActive)。当LMA未被激活时,处理器运行在标准的x86模式下，可以运行的是16位或32位的OS和应用，而当LMA被激活后，64位扩展方式就可以执行了，这时就是新的64位CPU。长模式还被划分为两种子模式，即“64位模式”和“兼容模式”。这两种子模式由CS(CodeSegment)寄存器中的D位和L位控制。“兼容模式"表示可以在64位模式下运行

54、16位或32位程序，这类似于386处理器中的虚拟86模式，旧的x86模式(32位或16位)被称为“法定模式(LegalMode)”。当进入64位长模式时(LMA=1,CS.L=1andCS.D=0)，操作数的标准大小还是32位，寻址却是64位了。长模式的性能可以综合概括为：虚拟的64位寻址，寄存器扩展到64位、附加的8个寄存器(R8-R15)、附加的8个SIMD寄存器(XMM8-XMM15)、64位指令指针、Flat寻址模式。其中，附加的新的SIMD寄存器使多媒体寄存器总数达到16个，弥补了x86结构中的薄弱环节。为了使增加的寄存器更具有逻辑性，AMD采取的是一种对16位和32位寄存器的顺延方

55、式。这种方式提高了时钟速度使CPU性能更优。相比于32位处理器，64位处理器的核心是经过改进的，两者的异同主要有以下几点：一级缓存维持原有的128KB，其中64KB为指令缓存，64KB为数据缓存。根据AMD64处理器的架构，二级缓存的寻址能力允许二级缓存的容量在1MB到8MB之间。但尽管Athlon已经可以支持8MB的二级缓存，但事实上AMD从来没有这样做。服务器市场是AMD64处理器的一个主攻目标，所以大于1MB的二级缓存是十分有必要的。另外AMD未来还将会使用三级缓存。AMD64处理器的管线长度比Athlon增加了两级，这使得它可以运行在更高的频率上。AMD64处理器在分支预测单元上作了改

56、进。AMD64处理器支持更大的翻译后备缓冲区（TranslationalLookasideBuffers,TLB）。以下分别做一个简单总结。AMD64位处理器架构设计的首要目标是提供新一代的性能。体现这种设计思路最明显的例子就是Opteron处理器改变了上一代处理器的流水线设计。流水线前端指令获取与解码逻辑标识被精减，提供从解码器到执行管道调度程序间更大的指令打包程度。为适应这一改变，设计中重新定义了管道分级以保持高度的频率可测量性，结果比第七代微架构多出两个管道分级，最终产品拥有12级整数运算流水线和17级浮点运算流水线。在延长流水线得到频率提升的同时，考虑到处理器架构的扩展性，Optero

57、n处理器最初将采用0.13微米的SOI（SilicononInsulator,绝缘硅）工艺进行生产。随着低于0.10微米工艺的采用，频率也会实现相应的提升。最终决定Opteron性能提升的关键因素是Opteron微架构比以前的微架构具有更高的IPC（每时钟执行指令数）值。同时，AMD的64位处理器还集成了内存控制器，这在传统上是由北桥完成的，也就是说传统上北桥是处理器和内存之间的“中转站”，北桥通过内存总线驱动内存读写，再通过处理器总线也就是前测总线（FSB,FrontSideBus）将数据转发给CPU。这种机制在增强处理器兼容性和降低设计难度的同时必然带来了效率低和带宽限制。在处理器微架构性

58、能提升方面，如何在降低访问延退的同时提供给处理器内核足够的内存带宽，成为性能提升的最大瓶颈之一。在AMD的新处理器中驱动内存的工作直接由处理器接管了，也就是说，这种处理器不再有传统上的前测总线的概念，当然也就没有因此而来的带宽限制。Opteron微架构集成了一个双通道的DDR控制器，该控制器拥有能够支持多达8个DDRDIMM（每通道4个）的128位接口。内存控制器最初的设计是使用非缓冲或注册型（registered）DIMM来支持PC1600、PC2100和PC2700DDR内存。以PC2700为例，这种条件下处理器的有效带宽可高达5.3GB/s。这一直接连接方式能够显著降低处理器的内存延退，

59、并且随着处理器频率的提升内存延退会进一步降低。此外，还能使硬件与软件预取具有更高的带宽利用率，从而达到进一步降低处理器有效内存延退的目标。集成在Opteron处理器内的内存控制器在多处理器系统中有更加惊人的表现。运用并行连接方式的多处理器，每个都拥有自己的有效内存带宽，随着处理器数目的递增，使系统性能具有良好的扩展性。在一个4路处理器的多处理系统中，系统能够支持多达32个DIMM，在使用PC2700内存时可以提供高达21.3GB/s的系统有效带宽，真是惊人！与此同时，还有AMD大名鼎鼎的HyperTransport（超传输）技术，HyperTranport技术为嵌入式应用提供了高性能的数据传输