AMD K7 - The Future?

Buun. Unde suntem deci? După ce am discutat pe larg despre bătălia Intel / AMD cu procesoarele Celeron și K6-2 să aruncăm un ochi și la procesorul cu care, începând din această lună, AMD va încerca să se impună odată pentru totdeauna (?) în fața Intel-ului pe piața procesoarelor.

Un pic de istorie

În momentul în care K6 a văzut lumina zilei, a devenit, pentru o foarte scurtă perioadă de timp, cel mai tentant procesor de pe piață, cu interes pentru utilizatorul de jos și mediu. K6 a fost mai bun decât Pentium-ul MMX clasic și Pentium PRO pentru aplicațiile "bussiness", însă PII a apărut în forță preluând din nou "bomboana de pe tort" în favoarea Intel.

Există două probleme pe care toată seria de procesoare AMD le-a avut până acum. Una este utilizarea cache-ului L2 de pe placa de bază (la viteza FSB) la care s-a renunțat abia odată cu apariția K6-3. De altfel, în afara unui "miez" de procesor revizuit față de K6-2 (numit Sharptooth), cache-ul L2 integrat pe procesor a fost principala modificare adusă ultimului procesor din seria K6. Rulând la viteza procesorului, acesta a demonstrat motivul pentru care Celeronul (cu cache) se comportă atât de bine față de Celeroanele vechi (fară cache) sau PII (cu cache de patru ori mai mult decât Celeron, dar funcționând la jumatate din frecvența procesorului). Intel, de altfel, a renunțat la cache-ul de pe placa de bază odată cu apariția primului PII, pe Slot1, pornind astfel o "specie" nouă de plăci de bază.

A doua problemă constă în faptul că în teste unitatea de procesare în virgulă mobilă (FPU) mergea mai prost decât la procesoarele Intel. Concluzia "pripită" era că FPU-ul Intel era mai bun decât cel AMD. În realitate, FPU-ul folosit de AMD era mai rapid decât cel folosit Intel. Diferența era făcută de faptul că K6-2 are un FPU simplu in timp ce procesoarele din seria PII folosesc un FPU pipelined, ceea ce înseamnă că nu trebuie să fie terminată execuția instrucțiunii curente pentru ca următoarea să fie decodată. În consecință, dacă cele două procesoare ar executa o singură instrucțiune în virgulă mobilă atunci K6-2 ar termina primul. Din nefericire, în viața de zi cu zi nu este executată niciodată o singură instrucțiune în virgulă mobilă, și astfel orice test arată faptul că K6-2 se comportă mult mai slab la acest capitol. Tot din nefericire, dar pentru noi, e faptul că tot ceea ce înseamnă 3D are nevoie de un FPU ca lumea. Vom vedea cum schimbă AMD "placa" FPU-ului ceva mai târziu.

K7: specificații tehnice sumare

K7 va merge la frecvențe de la 500 MHz în sus.
Tehnologia folosită va fi, inițial, de .25 microni, urmând ca spre toamnă să intre pe piață și cele de .18 microni.
Cache-ul L1 va fi de 128K (hehe, cât cahe-ul L2 de la Celeron) - 64 pentru instrucțiuni / 64 pentru date
Cache-ul L2 cu volum de la 512K pină la 8M, funcționând la 1/4, 1/3, 1/2 si 1/1 din frecvența procesorului.
Va folosi Slot A și placa de bază bazată pe EV6 (arhitectură point-to-point) cu bus de 200 MHz.

Ia să vedem...

IEU (unitatea de procesare cu intregi)

K7 foloseste 3 IEU în paralel. Acestea suportă execuție speculativă și "out-of-order". Oricum, detaliile la acest nivel sunt nesemnificative dacă luăm în considerare că procesoarele AMD au fost dintotdeauna mai bune la lucrul cu întregi, de unde și avantajul avut de acestea în aplicațiile care folosesc preponderent întregi. Adică K6-2 era oricum mai bun la Excel ;)

FPU (unitatea de procesare în virgulă mobilă)

Spre deosebire de strămoșii săi, K7 folosește un FPU fully pipelined, cu trei ramuri, fiecare cu "specialitatea" sa. Două dintre ele se ocupă de instrucțiunile 3D Now!. Astfel (teoretic), fată de procesoarele PII, arhitectura K7 ar trebui să ofere rezultate mult mai bune.

L1 Cache și L2 cache. AMD a fost foarte darnică cu volumul de cache din procesorul K7. 128K L1 reprezintă dublu față de K6-2 / K6-3 și de patru ori mai mult decât față de seria procesoarelor PII / PIII. Iar Acest lucru devine mărunt față de zona de "mișcare" a cache-ului L2: de la 512K la 8M, în condițiile în care PIII are un maxim de 2M iar PII 512k. Din punct de vedere al performanțelor, aceste valori nu vor avea rezultate pentru utilizatorul obișnuit. Ce ne interesează, însă, este faptul că AMD a fixat o arie destul de mare de tipuri în care funcționarea cache-ului L2 va fi programată, de la 1/4 până la 1/1 din frecvența procesorului. Consecințele vor fi discutate mai pe larg în concluzie.

SlotA versus Slot1?

Odată cu apariția Slot1, plăcile de baza pe care le folosim s-au modificat relativ puțin. AMD nu putea (și probabil nici nu vroia) să folosească tehnologia proprietară Intel. Astfel a intrat în atenția noastră SlotA (identic din punct de vedre fizic cu Slot1, dar incompatibil în aranjamentul logic al pinilor).

Modificarea cea mai importantă care apare cu această ocazie constă în faptul că placa de bază care va fi folosită de procesor este diferită încă de la cel mai de jos nivel, de plăcile pe care s-a mers până acum. Iată cum:

Arhitectura plăcilor de bază folosite în acest moment utilizează un bus (FSB-ul ala pe care mulți îl confundă cu alte chestii) care face legătura între toate componentele calculatorului. Imaginea cea mai apropiată este aceea a unei coloane vertebrale, cu un flux constant, la care fiecare componentă este cuplată.

Tehnologia plăcilor de bază folosite de K7 se numește generic EV6, este creată de Digital și implementată în calculatoarele Alpha. Arhitectura liniară despre care am vorbit mai înainte este înlocuită aici cu o tehnologie "point-to-point", în care componentele computer-ului nu sunt cuplate la grămadă la un bus de 100 MHz, să zicem, ci fiecare componentă este cuplată cu celelalte prin mai multe bus-uri, pe nivele diferite de importanță. Seamănă cu o rețea, în care fiecare calculator reprezintă un nod al rețelei, nodurile comunicând între ele prin fluxuri de date cu viteze diferite.

Această tehnologie pare (și este) mult mai "profesională" față de cea obișnuită. Ea permite un bus de 200 MHz la nivelele cele mai ridicate. Astfel, componentele slabe ale sistemului nu vor mai influența performanța generală a acestuia.

Concluzia

Băieții (și fetele?!) de la Firing Squad (www.firingsquad.com) au pus mâna pe un sistem (neoficial) complet cu procesor K7. În teste, sistemul respectiv și procesorul s-a comportat mai slab decit K6-3 (!) și nu de puține ori decât procesoarele Intel existente pe piață. Articolul nu este însă relevant (rezultatele testelor arătând însă importanța driverelor "la zi"), update-ul care a fost lansat peste puțin timp, conținând răspunsul oficial de la AMD precum și feedback cititorilor de pe forum-ul lor sau email, este însă savuros, și merită citit.

Eu cred că rezultatele testelor respective sunt eronate, iar numeroasele critici aduse articolului sunt vehemente și argumentate serios. În consecință, nu văd nici un motiv teoretic pentru care K7, odată intrat pe piață să nu devină cel mai bun procesor "money can buy". Dubiile mele provin din alte direcții.

Principalul sentiment, când privesc comparativ arhitectura K7 și PII sau PIII, este acela că AMD a gândit "proiectul K7" ca fiind un "Intel killer" încă de la început. Cu un șef de proiect "împrumutat" de la Digital, K7 intră pe piață ca un proiect forțat. Ceea ce vreau să spun e că AMD a încercat să iasă cu un produs care să "bată" cel mai bun produs al concurenței la orice capitol. Astfel, fără să dispună de tehnologii "super" (.18 microni abia în toamnă, de exemplu), K7 oferă sub orice unghi din care ai privi cel puțin "dublul concurenței". Acest lucru nu garantează nici pe departe "dublul" în materie de performanță, dar va genera, fară îndoială, cel puțin dublul în materie de costuri, și deci preț pe piață.

Și nici nu mă gândesc la monstruozitatea aia cu 8M de cache L2, când vorbesc de prețuri. Foarte probabil că K7 se va lupta cu Xeon-ul în materie de performanțe. Prețul va fi însă pe măsură.

Să presupunem că am un Celeron overclock-at la 500 MHz. La un preț mai_mult_decât_rezonabil, sub 150$, miezul Mendocino cu cache-ul L2 128k (lucrând la 500MHz) pe aceeași pastilă de siliciu și-a dovedit din plin fiabilitatea de-a lungul timpului. Să luăm și primul K7 care ar trebui să apară: 500MHz, cache L2 de 512k la 1/2 sau chiar 1/3 din viteza procesorului. Prețul neoficial aproximat va fi de 400$. Fară îndoială că K7 are toate șansele să se comporte ceva mai bine, dar în nici un caz nu va fi zdrobitor. Alegerea aparține fiecăruia.

Costurile nu se vor lasa resimțite doar în cazul procesorului. Sistemul EV6 folosit pe placa de bază, sau RAM-ul mai bun de PC100 (pentru a nu irosi asincron cei 200MHz ai bus-ului) nu vor fi deloc floare la ureche.

Concluzia mea este că procesorul K7 nu se va adresa, sub nici o formă, utilizatorului de jos. Chiar în condițiile actuale în care K7 va fi livrat într-o varietate mare de opțiuni în ceea ce privește cache-ul L2 și viteza acestuia, ceea mai ieftină variantă nu cred că va bate raportul preț/performanță pentru piața utilizatorul de jos și mediu, piață atât de bine acoperită în acest moment de Celeron și K6-3. Nici o speranță deci pentru amatorii de FPS-uri, cu disponibilități limitate.

Închei articolul cu o idee excelentă pe care mulți au ridicat-o pe internet: oare cum va fi adresat K7 pe piața procesoarelor? Ca un prea_scump competitor pentru Intel? Sau ca un prea_slab competitor pentru Alpha?

- Johnny

„Cu ce gânduri pe la noi străine? / Uite ia: începi de la controller-ul de cache L2..."