АМД К5
K5 — это первый процессор AMD x86 , полностью разработанный собственными силами. Представленный в марте 1996 года, его основным конкурентом был микропроцессор Intel Pentium . K5 был амбициозным проектом, ближе к Pentium Pro, чем к Pentium в отношении технических решений и внутренней архитектуры. Однако конечный продукт был ближе к Pentium по производительности, хотя и быстрее по сравнению с Pentium.
K5 был основан на внутренней высокопараллельной архитектуре RISC -процессора 29k с интерфейсом декодирования x86. [1] K5 обеспечивал хорошую совместимость с архитектурой x86, а собственный набор тестов оказался бесценным в более поздних проектах. Все модели имели 4,3 миллиона транзисторов с пятью целочисленными блоками, которые могли обрабатывать инструкции не по порядку, и одним блоком с плавающей запятой. Целевой буфер ветвления был в четыре раза больше, чем у Pentium, а переименование регистров помогло преодолеть зависимость регистров. [2] Спекулятивное выполнение инструкций чипом уменьшило простои конвейера. Он имел четырехкомпонентный ассоциативный набор размером 16 КБ.кэш инструкций и кэш данных 8 КБ. Деление с плавающей запятой и микрокод с квадратным корнем были механически доказаны. [3] [4] Трансцендентные инструкции с плавающей запятой были реализованы аппаратно и соответствовали истинным математическим результатам для всех операндов. [5]
Проект K5 представлял собой ранний шанс для AMD перенять техническое лидерство у Intel. Несмотря на то, что в чипе использовались правильные концепции дизайна, в фактической инженерной реализации были свои проблемы. Низкие тактовые частоты были частично связаны с ограничениями AMD как «передовой» производственной компании в то время, а частично — с самой конструкцией, которая имела много уровней логики для техпроцесса того времени, что мешало работе часов. масштабирование. Кроме того, хотя производительность K5 с плавающей запятой считалась выше, чем у Cyrix 6x86 [ требуется уточнение ], он был медленнее, чем у Pentium, хотя и предлагал более надежные трансцендентные функциональные результаты. Поскольку он вышел на рынок с опозданием и не оправдал ожиданий по производительности, K5 так и не получил признания среди крупных производителей компьютеров, которым пользовались Am486 и AMD K6 .
Существовало две версии архитектуры K5, которые внутри назывались SSA/5 и 5k86 , обе выпущены с маркировкой K5. В исходном наборе процессоров «SSA/5» блок прогнозирования ветвлений был отключен, и были добавлены дополнительные внутренние состояния ожидания; эти проблемы были устранены с помощью «5k86», что привело к повышению производительности до 30% тактов за такт. [6] [7] Линия "SSA/5" работала от 75 до 100 МГц; линия «5k86» работала в диапазоне от 90 до 133 МГц. Однако AMD использовала то, что она назвала PR-рейтингом ., или рейтинг производительности, чтобы пометить чипы в соответствии с их предполагаемой эквивалентностью по целочисленной производительности процессору Pentium с такой тактовой частотой. Таким образом, чип 116 МГц из второй линейки продавался как «K5 PR166». Задержки с производством привели к тому, что появление PR200 почти совпало с выпуском K6. Поскольку AMD не хотела, чтобы два чипа конкурировали друг с другом, K5-PR200 поступил в продажу в небольшом количестве.
