“龙”的历史——2000-2005年AMD处理器编年史(上)

硬件时空

在CPU(处理器)的发展历程中,AMD亦在其中扮演了主要角色。最先吸引广大用户的就是一代经典产品K6及K6-2,而随着Athlon系列产品的发布,AMD在技术上取得了可抗衡Intel的实力……。考虑到实用性,本文将主要介绍2000-2005年的AMD CPU产品,并以更易理解和收藏的表格加配文说明的形式撰写(为了便于大家整理收藏,我们将每个系列的产品进行了单独归类整理)。

一、Athlon系列

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K6及K6-2处理器的出现,给AMD赢得了声誉,但真正让AMD崛起的产品还是Athlon系列处理器。

1.Slot A产品

第一款Athlon(速龙,市场俗称阿斯龙)处理器在1999年6月23日推出,核心代号Pluto(冥王星,又被简称为K7核心)。

Pluto(冥王星)核心Athlon采用0.25μm(0.25μm等于250nm)工艺,Slot A接口,支持Alpha系统总线协议EV6,拥有2200万个晶体管,核心面积184平方毫米,核心频率500MHz~700MHz。它具有100MHz外频、200MHz前端总线,拥有128KB一级缓存、512KB二级缓存。虽然发热量较大,但拥有较强的浮点处理性能,一经推出便成为Slot 1接口的Pentium Ⅱ/Ⅲ处理器的强劲对手。

但由于制造工艺的落后,让Pluto核心的Athlon发热量居高不下,为此AMD很快又推出了采用更先进0.18μm制造工艺的Orion(猎户座)核心(又被简称为K75核心)Athlon处理器。同样采用Slot A接口,该产品核心面积减少到102平方毫米,核心频率提高到550MHz~1000MHz,成为处理器历史上首款突破1GHz大关的经典产品。

这些产品的二级缓存都外接在板载处理器的PCB板上,不仅产品体积大,而且或多或少会影响到处理器的性能。随着CPU内部整合二级缓存技术的发展,Slot A在短短一年后就让位于更成熟的Socket A接口产品。

2. Slot A转向Socket A的产品

当Intel意识到从Socket接口转向Slot 1只是过渡的选择而迅速转回Socket 423/478后,AMD也随即从Slot A向Socket A(因有462个针脚,又名Socket 462)接口转变,而承接这个转换过程的处理器产品正是2000年6月5日推出的Thunderbird(雷鸟)核心的Athlon处理器。

这系列产品采用0.18μm工艺,陶瓷封装,拥有出色的超频能力。有Slot A和Socket A两种版本,集成了3700万个晶体管,核心面积也增加为120平方毫米,二级缓存减为256KB(但速度提升为全速,所以性能反而有了很大提高)。

此外,Thunderbird核心Athlon有100MHz和133MHz(主频在900MHz以上)外频两种版本,一般将外频为100MHz的产品称为Athlon B版,将133MHz外频的称为Athlon C版。虽然在主频上低于同期P4处理器,但凭借良好的整体性能和超频能力,Socket A Thunderbird(雷鸟)核心的产品成为Athlon全系列产品中的经典产品。

●插文:昙花一现的产品

在桌面处理器发展的历史长河当中,不仅有Slot A这样的产品昙花一现,也有像K6-2+、K6-3这样的Socket 7后续产品如 白驹过隙。这两款产品上市时间亦在1999-2001年间,有K6-2+/400~K6-2+/550和K6-3/400~K6-3/500等型号,K6-2+具备全速的128KB二级高速缓存,K6-3则具备全速的256KB二级高速缓存,两者都支持3DNow!指令集,在整体性能上已能压制住Pentium Ⅱ 400这类产品,成为Socket 7接口产品中的最强产品。但随着低价的Celeron Ⅱ/Ⅲ及Duron的批量上市,它们对主流用户已没有吸引力了。

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Slot A接口的Athlon,二级缓存设计在CPU外部

二、Athlon XP系列

Athlon XP(速龙XP)系列产品堪称AMD历代产品中影响最大、跨时最长的产品,AMD一共推出了4种核心的Athlon XP桌面产品。

1.Palomino

第一代Athlon XP采用“Palomino(独角兽)”核心,2001年10月推出,采用0.18μm制造工艺,核心电压为1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA有机塑料,前端总线频率为266MHz,首度采用“PR(Performance Rating)值”方式标注,PR值为1500+至2100+,实际主频为1333~1733MHz。

●小知识:PR值

大家知道,主频高低并不能完全代表CPU性能高低。当年,AMD的产品与Intel产品性能相当频率却没有Intel高,为了弥补在频率上的弱势,AMD推出了一种CPU性能标称方法,这就是“PR值”(也就是AMD对处理器型号采用性能换算值,而不再直接以主频为编号)。比如Athlon XP 1700+的实际主频为1467MHz,P4 1.7GHz主频为1.7GHz,虽然AMD的主频比不上P4的,但是性能和P4 1.7GHz同一级。Intel在频率提升上受挫后,亦开始采用类似的CPU标注方法,如P4 530、E6300等等。

2.Thoroughbred

当0.13μm制程成为市场主流时,AMD紧随潮流推出了0.13μm制程采用“Thoroughbred(纯种马)”核心的第二代Athlon XP,核心面积进一步的缩小,从127.6平方毫米缩小到了80.3平方毫米。

Thoroughbred-A核心在2002年4月推出,OPGA封装,但工艺转换初期遇到技术问题并没有显示出0.13μm工艺的优势。

所以AMD又推出了改良版的Thoroughbred-B核心,该核心的面积比Thoroughbred-A大了4平方毫米,使用了9个铜制的互连层(Palomino是7个,Thoroughbred-A是8个),降低了电能和热量的损耗,增强了性能和可超频性。其中2600+、2700+、2800+的产品外频提高到了166MHz。

3.Barton

第三代Athlon XP采用“Barton(巴顿)”核心,2003年1月推出,PR值为2500+~3200+,主频为1833MHz~2200MHz。Barton是在性能优异的Thoroughbred-B核心上稍加改进而来的产品,两者的区别在于二级缓存的容量上,Barton提升至512KB,外频也跳升至166MHz及200MHz。由于二级缓存增大了一倍,因此晶体管数目也就相应增加(集成5430万个晶体管,与集成3750万个晶体管的Thoroughbred相比,多了1680万个),核心面积增加了31平方毫米。

二级缓存容量的提高意味着在主频不变的前提下可将应用程序的执行效率显著提升。Barton以良好的性能及超频性,成为Athlon系列中又一款经典产品。

4.Thorton

“Thorton”核心是Athlon XP产品中的末代产品。实际上就是Barton省略一半二级缓存,将外频降为133MHz的产物,它的实际性能和普通Thoroughbred-B Athlon XP差不多。当时对用户的最大吸引点在于价格更便宜,超频性亦不错和可改造。对于一些动手能力较强的DIYer来说,只要用银漆连接该处理器的L2金桥,就有机会打开另外的256KB缓存,让Thorton摇身一变也拥有512KB的二级缓存,提升性价比。

●小技巧:如何辨别4种核心Athlon XP

除了可用CPU-Z和WCPUID等软件来查看区分外,从外观上也可看出一些端倪,Palomino的核心是正方形,Thoroughbred和Barton/Thorton的核心都是长方形,但Barton/Thorton的核心长度更长。

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一代经典Barton核心AthlonXP 2500+
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