АМД К5

АМД К5
	Микропроцессор AMD K5 PR166.
Общая информация
Запущен	27 марта 1996 г. (SSA/5) ; 7 октября 1996 г. (5к86)
Общий производитель	АМД ;
Производительность
Макс. процессора Тактовая частота	от 75 МГц до 133 МГц
ФСБ скорости	от 50 МГц до 66 МГц
Кэш
L1 Кэш	8 КБ + 16 КБ ; (данные + инструкции)
Архитектура и классификация
Приложение	Настольный, Встроенный
Микроархитектура	К5
Набор инструкций	ИА-32 / х86
Физические характеристики
Транзисторы	4,3М 500 нм ;
Ядра	1 ;
Розетки	Розетка 5 ; Розетка 7 ;
Продукты, модели, варианты
Модель	Серия ССА/5 ; Серия 5к86 ;
История
Предшественник	Am5x86
Преемник	К6

K5 , – AMD x86 первый процессор полностью разработанный собственными силами . Представленный в марте 1996 года, его основным конкурентом был Intel Pentium микропроцессор . K5 имел амбициозный дизайн, по техническим решениям и внутренней архитектуре он был ближе к Pentium Pro, чем к Pentium. Однако конечный продукт был ближе к Pentium по производительности, хотя и быстрее по тактовой частоте по сравнению с Pentium.

Технические детали

K5 был основан на внутренней высокопараллельной архитектуре процессора RISC с интерфейсом декодирования x86. ^[1] K5 обеспечивал хорошую совместимость с x86, а набор тестов собственной разработки оказался неоценимым в последующих проектах. Все модели имели 4,3 миллиона транзисторов , пять целочисленных блоков, которые могли обрабатывать инструкции вне очереди , и один блок с плавающей запятой. Целевой буфер ветвления был в четыре раза больше, чем у Pentium, а переименование регистров помогло преодолеть зависимости регистров. ^[2] чипом Спекулятивное выполнение инструкций уменьшило простои конвейера. Он имел четырехканальный ассоциативный кеш инструкций объемом 16 КБ и кеш данных 8 КБ. Микрокод деления с плавающей запятой и квадратного корня был механически проверен. ^[3]^[4] Трансцендентные инструкции с плавающей запятой были реализованы аппаратно и соответствовали истинным математическим результатам для всех операндов. ^[5]

Производительность

Проект K5 предоставил AMD ранний шанс перехватить техническое лидерство у Intel. Хотя в чипе были использованы правильные концепции дизайна, фактическая инженерная реализация имела свои проблемы. Низкая тактовая частота была отчасти связана с ограничениями AMD как «передовой» производственной компании того времени, а отчасти из-за самой конструкции, которая имела много уровней логики для техпроцесса того времени, что затрудняло работу тактовой частоты. масштабирование. Кроме того, хотя производительность вычислений с плавающей запятой у K5 была признана лучше, чем у Cyrix 6x86 , ^{[ нужны разъяснения ]} он был медленнее, чем у Pentium, хотя и предлагал более надежные результаты трансцендентных функций. Поскольку он поздно вышел на рынок и не оправдал ожиданий по производительности, K5 так и не получил признания среди крупных производителей компьютеров, которым пользовались более ранний Am486 и более поздний AMD K6 .

Функции

Модели

Существовали две версии архитектуры K5, называемые внутри SSA/5 и 5k86 , обе выпущенные под лейблом K5. В исходном наборе процессоров «SSA/5» был отключен блок прогнозирования ветвей и добавлены дополнительные внутренние состояния ожидания; эти проблемы были устранены с помощью «5k86», что привело к увеличению тактовой частоты до 30%. ^[6]^[7] Линия «SSA/5» работала в диапазоне от 75 до 100 МГц; линия «5к86» работала от 90 до 133 МГц. Однако AMD использовала так называемый рейтинг PR , или рейтинг производительности, для маркировки чипов в соответствии с их предполагаемым эквивалентом целочисленной производительности процессору Pentium с такой тактовой частотой. Так, чип 116 МГц второй линейки продавался как «К5 PR166». Из-за задержек производства выпуск PR200 почти совпал с выпуском K6. Поскольку AMD не хотела, чтобы эти два чипа конкурировали, K5-PR200 выпускался лишь в небольших количествах.

ССА/5

Продается как 5K86 от P75 до P100, позже как K5 от PR75 до PR100.
4,3 миллиона транзисторов на 500 или 350 нм
L1-кэш: 8 + 16 КБ (данные + инструкции)
Розетка 5 и розетка 7
VCore: 3.52 V
Передняя шина : 50 (PR75), 60 (PR90), 66 МГц (PR100)
Первый выпуск: 27 марта 1996 г.
Тактовая частота: 75, 90, 100 МГц

5к86

Продается как K5 PR120–PR166; позже PR200
4,3 миллиона транзисторов на 350 нм
L1-кэш: 8 + 16 КБ (данные + инструкции)
Розетка 5 и розетка 7
VCore: 3.52 V
Фронтальная шина : 60 (PR120/150), 66 МГц
Первый выпуск: 7 октября 1996 г.
Тактовая частота: 90 (PR120), 100 (PR133), 105 (PR150), 116,6 (PR166), 133 МГц (PR200)

Ссылки

^ Техническое справочное руководство по процессору AMD-K5 (PDF) . АМД. Ноябрь 1996 года.
^ «Технические данные процессора AMD-K5» (PDF) . АМД. Январь 1997 года.
^ Мур, Дж. Стротер; Линч, Томас В.; Кауфманн, Мэтт (сентябрь 1998 г.). «Механически проверенное доказательство программы деления чисел с плавающей запятой AMD5K86TM». Транзакции IEEE на компьютерах . 47 (9). Вашингтон, округ Колумбия, США: Компьютерное общество IEEE : 913–926. дои : 10.1109/12.713311 .
^ Руссинофф, Дэвид М. (январь 1999 г.). «Механически проверенное доказательство правильности микрокода AMD K5 с квадратным корнем с плавающей запятой». Формальные методы проектирования систем . 14 (1). Хингем, Массачусетс, США: Kluwer Academic Publishers : 75–125. дои : 10.1023/А:1008669628911 . S2CID 22941018 .
^ Линч, Т.; Ахмед, А.; Шульте, М.; Каллауэй, Т.; Тисдейл, Р. (19–21 июля 1995 г.). «Трансцендентные функции K5». Материалы 12-го симпозиума по компьютерной арифметике . Вашингтон, округ Колумбия, США: Компьютерное общество IEEE . стр. 163–170. дои : 10.1109/ARITH.1995.465368 . ISBN 0-8186-7089-4 .
^ «Справочник по процессору X86 (часть 2)» . alasir.com . Архивировано из оригинала 26 июля 2017 года . Проверено 12 января 2022 г.
^ «История микропроцессора — AMD K5» . Май 2019.

Дальнейшее чтение

Гвеннап, Линли (25 марта 1996 г.). «AMD поставляет конкурента Pentium». Отчет микропроцессора .
Слейтер, Майкл (24 октября 1994 г.). «K5 от AMD создан, чтобы обогнать Pentium». Отчет микропроцессора .
Слейтер, Майкл (8 мая 1995 г.). «Объем AMD K5 переходит в 1996 год» . Отчет микропроцессора .

Внешние ссылки

[1] Техническое справочное руководство по процессору AMD-K5 (PDF) . АМД. Ноябрь 1996 года.

[2] «Технические данные процессора AMD-K5» (PDF) . АМД. Январь 1997 года.

[3] Мур, Дж. Стротер; Линч, Томас В.; Кауфманн, Мэтт (сентябрь 1998 г.). «Механически проверенное доказательство программы деления чисел с плавающей запятой AMD5K86TM». Транзакции IEEE на компьютерах . 47 (9). Вашингтон, округ Колумбия, США: Компьютерное общество IEEE : 913–926. дои : 10.1109/12.713311 .

[4] Руссинофф, Дэвид М. (январь 1999 г.). «Механически проверенное доказательство правильности микрокода AMD K5 с квадратным корнем с плавающей запятой». Формальные методы проектирования систем . 14 (1). Хингем, Массачусетс, США: Kluwer Academic Publishers : 75–125. дои : 10.1023/А:1008669628911 . S2CID 22941018 .

[5] Линч, Т.; Ахмед, А.; Шульте, М.; Каллауэй, Т.; Тисдейл, Р. (19–21 июля 1995 г.). «Трансцендентные функции K5». Материалы 12-го симпозиума по компьютерной арифметике . Вашингтон, округ Колумбия, США: Компьютерное общество IEEE . стр. 163–170. дои : 10.1109/ARITH.1995.465368 . ISBN 0-8186-7089-4 .

[6] «Справочник по процессору X86 (часть 2)» . alasir.com . Архивировано из оригинала 26 июля 2017 года . Проверено 12 января 2022 г.

[7] «История микропроцессора — AMD K5» . Май 2019.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]