Ретроклокинг: разгоняем AMD K6

На этот раз речь пойдет о процессорах AMD семейства K6, благо под рукой оказалось достаточно CPU с маркировкой AMD. Было решено взять всю линейку – от первого AMD K6 без индекса до AMD K6-III, дабы сравнить их в одинаковых условиях с конкурентами – Pentium MMX. А в качестве бонуса вас ждет экстремальный разгон самого быстрого AMD K6-III c помощью системы фазового перехода («фреонки»).

19 января 2017, четверг 06:00

Max1024 для раздела Лаборатория

104

Страница 1 из 4

104

Вступление

Мы продолжаем цикл статей о ретроклокинге. Забегая вперед, скажу, что тема Socket 7 никак не может меня отпустить, уж слишком много было выпущено различных интересных процессоров для данного разъема. Представители Intel Pentium MMX уже побывали в лаборатории, настало время их конкурентов.

На этот раз речь пойдет о ЦП AMD семейства K6. У меня собралось достаточно процессоров с маркировкой AMD, и я решил взять всю линейку – от самого первого AMD K6 без индекса до AMD K6-III, дабы сравнить их в одинаковых условиях. А в качестве бонуса вас ждет экстремальный разгон самого быстрого AMD K6-III c помощью системы фазового перехода («фреонки»).

Перед тем как продолжить, вспомним мои материалы, посвященные Intel Pentium MMX:

Немного истории

Процессоры семейства AMD K6 можно назвать успешными во всех смыслах, чего нельзя сказать об их предшественниках, CPU AMD пятого поколения. Но успех AMD K6 пришел, благодаря неудаче компании с моделями семейства K5.

В поисках исправления плачевной ситуации AMD покупает компанию NexGen (за 600 миллионов долларов), которая производила процессоры пятого поколения с инструкциями x86, исполняемыми при помощи внутреннего RISC-ядра. Наработок у NexGen хватало, но отдельная платформа и неполная совместимость их решений, как программно, так и аппаратно с общепринятым стандартом тех времен в виде Socket 5, поставила весь бизнес под удар, чем и воспользовалась AMD.

Итоги данной сделки не заставили себя долго ждать, и первым результатом объединенных усилий AMD и NexGen стал процессор AMD K6, который взял лучшие наработки инженеров NexGen.

Итак, первый процессор AMD K6 (Model 6) с частотой 166 МГц был анонсирован 2-го апреля 1997 года. AMD отказалась от PR-рейтинга, используемого в предыдущих решениях поколения K5, теперь ЦП AMD K6 маркировались реальной частотой, и в качестве конкурента позиционировались Intel Pentium II c аналогичной частотой.

Процессоры AMD K6 (Model 6) выпускались по 350 нм техпроцессу, содержали 8.8 миллионов транзисторов, поддерживали MMX инструкции и, в отличие от конкурента, включали большой L1 кэш: 32 Кбайт для данных и 32 Кбайт для инструкций. Pentium II (так же, как и Pentium MMX) довольствовался лишь половиной этого объема: 16 Кбайт для данных и 16 Кбайт для инструкций. Слабым местом у AMD K6 был блок FPU, но, несмотря на это, процессор из-за своей демократичной цены был доступен широкой публике. Модельный ряд AMD K6 (Model 6) состоял из линейки моделей с частотой от 166 до 233 МГц. Старшая модель с 233 МГц стоила на $170 дешевле, чем Pentium II с аналогичной частотой. Начало успеха процессоров AMD K6 было положено.

Спустя год, 7-го апреля 1998 года, AMD решает сделать (как нынче модно называть) «Refresh» линейки K6 (Model 6), переведя ее на более тонкий техпроцесс – 250 нм. Обновленная линейка процессоров AMD K6 получила название «Little Foot» (Model 7). По сути, перед нами все тот же процессор K6 (Model 6), но изготовленный по более тонкому техпроцессу, благодаря которому рабочее напряжение CPU уменьшилось, площадь кристалла уменьшилась более чем на половину и, что самое главное, подросли тактовые частоты. Топовым «Little Foot» (Model 7) является ЦП с частотой 300 МГц. Его стоимость была установлена в $246. Приблизительно в это же время (15 апреля 1998 года) уже был доступен Pentium II c частотой 350 МГц и FSB 100 МГц, но его стоимость была в два с половиной раза выше и составляла $621.

Следующим витком прогресса семейства процессоров AMD K6 стало подсемейство AMD K6-2. Новые процессоры были призваны конкурировать с самыми передовыми Pentium II на ядре «Deschutes», которые обзавелись FSB 100 МГц и частотами вплоть до 450 МГц. Анонс процессоров AMD K6-2 на ядре «Chomper» состоялся 28 мая 1998 года. Модельный ряд состоял из CPU с частотой от 233 до 350 МГц. Количество транзисторов подросло несильно – с 8.8 миллионов до 9.3 миллиона, зато появилась поддержка 100 МГц FSB, техпроцесс производства не изменился, зато добавились новые инструкции, получившие наименование 3DNow!, задача которых состояла в ускорении 3D графики.

И надо отметить, новые инструкции были положительно восприняты игровой индустрией, каждый второй производитель игр заявлял о поддержке своих игр с данными инструкциями. Даже Microsoft с выпуском API DirectX 6.0 привнесла поддержку новых инструкции AMD, производители драйверов видеокарт также занялись оптимизацией своего ПО под них. На практике, конечно, было не так гладко, где-то поддержка была реализована наполовину, но в целом все складывалось благополучно.

В ноябре 1998 года последовало обновление линейки, новые процессоры K6-2 получили улучшенное ядро – Chomper Extended (CXT). Улучшение, надо отметить, было небольшим, ЦП научился чуть быстрее работать с оперативной памятью благодаря технологии Write-Combining, а в остальном перед нами был прежний CPU с прежним техпроцессом и аналогичными характеристиками. Новое ядро дало начало новым моделям, частотный диапазон которых подрос вплоть до 550 МГц. Зачастую сборка системного блока на базе AMD K6-2 была в два раза экономичнее, чем на конкурирующей платформе Intel. Время существования K6-2 можно назвать «золотым веком» для компании AMD.

В сравнении, которое мы проведем далее, участвует модель AMD К6-2, но с добавочным «+» (плюсовым индексом) – К6-2+. Хотя на бумаге это второе поколение К6, хоть и с плюсом, но по характеристикам данный ЦП сильно отличается от своих собратьев «без плюса». Если не брать в расчет, что AMD, можно сказать, опоздала с выпуском данного CPU на рынок, процессор получился так же хорош, как и предшественник.

Он производился по еще более «тонкому» 180 нм техпроцессу, получил поддержку энергосберегающей технологии PowerNow! (аналог Intel SpeedStep), благодаря чему стало возможным менять множитель на лету. Но что самое главное – добавилось 128 Кбайт кэша второго уровня, работающего на частоте ядра CPU, который располагался на кристалле процессора. До AMD K6-2+ ни у одного AMD K6 не было своего L2 кэша. Благодаря кэшу, размещенному на материнской плате, который представлялся в системе как L3, можно было получить хороший прирост производительности. Тактовые частоты AMD K6-2+ стартовали с отметки 450 МГц и закончились на 570 МГц.

Все бы хорошо, но данные CPU предназначались компанией исключительно для мобильного сектора рынка (иными словами, AMD K6-2+ использовался преимущественно в ноутбуках). Несмотря на это, процессор физически был совместим с Socket 7 и большинство современных материнских плат того времени без особых проблем работали с ним, нужно только было обновить прошивку BIOS.

В феврале 1999-го свет увидела третья версия – AMD K6-III, кодовое название «Sharptooth». Процессор производился по 250 нм техпроцессу, состоял из 21.4 миллиона транзисторов, поддерживал 100 МГц FSB, и по сути был тем же K6-2 на ядре Chomper Extended (CXT), с поддержкой технологии пакетной записи в память, но с вдвое большим, чем у AMD K6-2+, кэшем второго уровня. Объем L2 у AMD К6-III составлял 256 Кбайт, он работал на частоте ядра CPU. Частоты новинок начинались с 333 МГц и заканчивались 450 МГц.

18-го апреля 2000 года на свет появились плюсовые собратья AMD K6-III. Их назначение было аналогично K6-2+, аналогичен и процесс их производства – 180 нм, фактически это был K6-2+, но с увеличенным до 256 Кб L2 кэшем.