K7能打赢下一场仗吗

Author: 王韧 Date: 1998年 第42期 33版

  了解AMD历史的人都知道,AMD在CPU的速度、功能上通常是跟在英特尔后面的。这种情况在近段时间由于K6-2的出现而发生了些许改变,K6-2的速度已达到350MHz,随后的K6-3能够达到400MHz。但还有一个主要的差别令AMD头痛,那就是在工作站和服务器中还找不到AMD CPU的身影,因为在企业级的高端应用中,AMD还没有英特尔CPU尤其是奔腾Ⅱ至强那样强劲的CPU同其竞争。
  AMD当然希望尽快改变这一切,在明年上半年AMD将推出K7这款新CPU,AMD想在企业级高端市场树立一个可以提供高性能CPU、处于领先地位的公司形象,以便在这个市场上同英特尔最好的CPU竞争。每个用户,无论是专业人士还是发烧友,都希望能够以最低的价格拿到性能足够强的产品,他们会选择K7吗?
  在今年的微处理器论坛上,AMD向与会者介绍了下一代产品:K7。K7的主任设计师Dirk Meyer将这款芯片描绘成能够“在整数、浮点和多媒体性能上领先,为工作站和服务器市场提供多处理器架构”的产品。这也是AMD首次准备为用户提供多处理器架构,而在这之前的PC市场上,只有英特尔才能做到。Dirk Meyer是AMD K7开发小组的负责人,他于1995年从DEC跳槽到AMD,在DEC时他花了将近十年时间从事Alpha 21064 和21264的设计工作,有15年的微处理器设计经验,曾在英特尔公司任职。
  尽管在会上AMD还没有发表诸如芯片大小、电源消耗、散热等对PC制造商至关重要的参数细节,但透露了一些如芯片预计速度、总线结构和整体描述的信息。下面我们先来看看K7处理器的大致结构:
  ·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。
  可以看到,最引人瞩目的是K7采用了比英特尔P6总线更先进的总线规格:Alpha EV6,它能够运行在200MHz总线频率上!远比今天的100MHz系统快,也比明年上市的Katmai的133MHz总线速度快。K7将会使用0.25微米工艺生产,初期速度为500MHz。像奔腾Ⅱ一样,K7将被安装在一个处理器模块上,且同英特尔的SLOT1在机械结构上兼容,这可以使得主板厂商不必寻找新的零部件,不过由于采用200MHz系统总线,AMD还得帮助主板厂商采用不同的设计来适应高速总线的要求。
  K7内含128K一级CACHE,而奔腾Ⅱ和至强处理器都只有16K数据+16K指令一级CACHE,这使得K7可以提供比奔腾Ⅱ更高的CACHE命中率,从而减少访问芯片外的二级CACHE和系统内存的次数。另外,K7将集成一个高速的64位后方二级CACHE控制器,可以支持的二级CACHE容量从512K到8MB。AMD没有给出二级CACHE的速度(不知道它是否像奔腾Ⅱ一样以CPU一半的速度运行,或者像至强一样以CPU的全速运行,或者是CPU速度的几分之一),但说明接口速度是可编程的。
  AMD也透露了在K7的首款产品出货时,它的64位系统接口将支持200MHz总线,这使K7的目标看起来更像是针对工作站和服务器市场,它的速度是英特尔现有系统的2倍。AMD公司没有说明将支持哪些类型的存储器,因为这同芯片组密切相关,不过为了发挥高速总线的能力,我们猜测它会支持高速SDRAM如DDR SDRAM,也有可能支持RAMBUS的存储器。
  尽管K7在纸面上的规格令人心动,但几个工作站和服务器的大厂如康柏、戴尔和惠普会购买这些芯片并用于他们的高端产品上吗?现在还很难说,笔者认为AMD通向工作站和服务器应用的道路是坎坷不平的。惠普过去也在低端消费和商业产品上使用过非英特尔的CPU,但是,像康柏一样,它的工作站和服务器使用的是英特尔CPU或它自己的PA-RISC微处理器,而且这两家公司都计划在将来生产基于IA-64的产品。
  虽然K7在服务器市场的前景可能不是一帆风顺的,但在商业市场上,AMD已经知道怎样制造出竞争力足够强的微处理器。《微处理器报告》的主编Keith Diefendorff认为“K7的性能也许比英特尔将要发布的产品更好”,他预计高端PC、桌面PC市场会强烈感受到K7到来后的影响。这些领先的技术能让AMD为K7定出较高的价钱,从而提高AMD的收入,但这不大可能会使市场份额发生戏剧性的变化。不过更具意义的是,英特尔的竞争者首次、至少是瞬间篡夺了芯片巨人高性能标准的地位。你也许会发现越来越多的PC制造大厂会在商业机中使用AMD的新芯片。
  任何芯片成功的基本要素在于要处理好顶级销售商的关系以及及时充足的供货,像过去折磨AMD的产能不足的问题会对K7造成致命伤。现在,AMD的Fab 25工厂已经开工,在德国最新的Fab 30工厂已经准备就绪。过去使AMD倍受困扰的问题已经解决,如果按计划执行而且生产稳定的话,这种高性能芯片的价格将会比英特尔的工作站和服务器芯片便宜得多,这将迫使英特尔作出反应。
  AMD K7计划在1999年上半年面市,芯片组为K7优化,由AMD和业界其他第三方厂商提供;主板由业界领先厂商提供;BIOS由AMI、AWARD和PHOENIX提供。K7在机械结构上并没有什么特别的地方,现有的机箱、电源、散热风扇等都可继续使用。