Đề tài Các công nghệ CPU hiện đại

c thử nghiệm cho thấy, đối với nhiều ứng dụng riêng lẻ (trừ điểm PCMark05 CPU) thì hiệu năng của QX6700 chưa bằng so với X6800 qua điểm đánh giá hệ thống (SYSMark 2004SE), điểm bộ nhớ (PCMark05 Memory), điểm đồ họa (PCMark05 Graphics và 3Dmark05), điểm game Half Life 2 (biểu đồ). Nhưng khi thử nghiệm với các ứng dụng “nặng”, đòi hỏi khả năng xử lý song song thì QX6700 đã chứng tỏ được “vị thế” của mình. Tuy chưa có công cụ, Test Lab đã tăng “sức nặng” phép thử bằng cách chạy nền phần mềm nén file WinRAR để nén thư mục dung lượng lớn trong khi chạy lấy điểm cho game HalfLife 2, kết quả đã phần nào thể hiện ưu thế của QC nhất là khi so với thử nghiệm chạy game Half Life 2 đơn lẻ. QX6700 cho kết quả cao hơn nhiều so với X6800. Không những thế, khả năng ép xung của QX6700 rất tốt, Ép xung lên đến 3,42GHz thì BXL vẫn chạy rất ổn định . Có lẽ, trong điều kiện thử nghiệm này bạn nên dùng tản nhiệt nước sẽ hiệu quả và ít ồn so với quạt “zin” của Intel.QX6700 được thiết kế dành cho game, ứng dụng đa nhiệm nhưng chưa có nhiều phần mềm “dùng” được sức mạnh này. Vị thế hiện tại của chip QC chưa lấn át được lõi kép trong nhiều ứng dụng đơn luồng như hiện nay, nhưng hy vọng giải pháp mới của Intel sẽ mở ra tương lai lạc quan khi các nhà sản xuất game, phần mềm tận dụng được khả năng xử lý song song của BXL. 1.5.3 Core i7 Ra đời tháng 11 năm 2008 Ngày 18.11, Intel chính thức giới thiệu bộ vi xử lý dành cho máy tính để bàn Intel® Core™ i7 nhanh nhất từ trước đến nay. Bộ vi xử lý Intel® Core™ i7 mang lại hiệu suất hoạt động theo nhu cầu sử dụng, bổ sung công nghệ tăng tốc Turbo Boost và công nghệ siêu phân luồng Hyper-Threading... Core™ i7 là thành viên đầu tiên trong họ vi kiến trúc Nehalem của Intel. Mỗi bộ vi xử lý Core™ i7 có bộ nhớ đệm L3 dung lượng 8MB và ba kênh bộ nhớ DDR3 1066 giúp mang lại hiệu suất hoạt động bộ nhớ tốt nhất. Core™ i7 Extreme Edition bỏ tính năng chống ép xung, cho phép người dùng có thể nâng cao hơn nữa tốc độ xử lý.Công nghệ tăng tốc Turbo Boost giúp nâng cao hiệu suất hoạt động cho phù hợp với nhu cầu và khối lượng công việc của người dùng. Thông qua một thiết bị kiểm soát điện năng tinh vi ngay trên đế của bộ vi xử lý và sử dụng các bóng bán dẫn “cổng điện năng” mới dựa trên công nghệ sản xuất 45 nanomet high-k cổng kim loại tiên tiến của Intel, công nghệ Turbo Boost sẽ tự động điều chỉnh xung nhịp đồng hồ của một hay nhiều nhân xử lý trong số 4 nhân xử lý độc lập đối với các ứng dụng đơn hoặc đa luồng, nhằm tăng cường hiệu suất hoạt động mà không làm tăng mức tiêu thụ điện năng.Core™ i7 tăng gấp đôi băng thông bộ nhớ của các nền tảng “Extreme” trước đây của Intel, tăng tốc độ chuyển tải các bit và bite máy tính vào/ra bộ xử lý với công nghệ Intel® Quickpath. Được thiết kế với công nghệ siêu phân luồng Hyper-Threading của Intel, bộ vi xử lý còn cho phép nhiều luồng dữ liệu điện toán được xử lý đồng thời, cho phép bộ vi xử lý thực hiện 2 tác vụ cùng lúc một cách có hiệu quả. Và như vậy, bộ vi xử lý 4 nhân Core i7 có khả năng mang lại hiệu suất xử lý 8 luồng dữ liệu cùng lúc. Được công bố rộng rãi trong ngành công nghiệp điện toán như là một kiệt tác công nghệ, bộ vi xử lý Intel® Core™ i7 thiết lập một kỷ lục thế giới mới với số điểm 117 trong hệ thống kiểm tra SPECint_base_rate2006, một tiêu chuẩn chuyên đo hiệu suất hoạt động của bộ vi xử lý. Đây là lần đầu tiên từ trước đến nay một bộ vi xử lý đơn có thể vượt qua mức 100 điểm. Bộ ba chip ra mắt đợt đầu bao gồm các chip lõi tứ Core i7 Extreme 965 cao cấp, Core i7 940 và Core i 920. . Khác với chuyển đổi từ Pentium 4/Pentium D lên Core2, quá trình chuyển đổi từ Core2 lên Core i7 đòi hỏi phải thay đổi toàn bộ nền tảng do sử dụng Socket 1366 thay vì 775. Core i7 dựa trên nền tảng Socket 1366, Chipset X58 và bộ nhớ DDR3. Bộ điều khiển bộ nhớ tích hợp tỏ ra còn mạnh mẽ hơn cả giải pháp tương tự của AMD trên desktop. Thêm vào đó, khác với các chip Core 2 Quad, Core i7 lõi tứ có 4 nhân "thật", thay vì là 2 chip nhân đôi ghép chung. Intel® Core™ i7 đã chính thức ra mắt tại Việt Nam vào ngày 25.11.2008. Core i7 Extreme  Giới thiệu: Thời gian gần đây những người đam mê công nghệ máy tính trên toàn thế giới đã được nghe nói rất nhiều về thế hệ CPU tiếp theo của Intel có tên mã là Nahalem – và có tên gọi chính thức là Core i7 – i7, con số 7 là con số may mắn và con số 7 này liệu có làm nên thành công tiếp theo của Intel hay không??? Điều này chỉ có tương lai mới có thể trả lời, nhưng với khả năng về CPU hoàn hảo và khả năng tài chính vững mạnh của Intel, cũng với việc Intel đã vừa có một thế hệ CPU cực kỳ nổi tiếng là thế thệ Duo Core và Core 2 Duo, thì việc tạo ra Core i7 là một sản phẩm thành công chắc không phải là một điều quá khó. Những điểm nổi bật nhất của Core i7: • Sử dụng công nghệ chế tạo 45nm• Có từ 02 đến 08 core - Native core (Hỗ trợ công nghệ HyperThreading với tên gọi mới là SMT - Simultaneous Multi-Threading)• Tích hợp Memory Controller, hỗ trợ Triple-Channel DDR3 . • 256KB Cache L2 cho mỗi lõi • 8MB Cache L3 • Tập lệnh SSE 4.2 mới với 07 lệnh mới • Turbo Mode ( tự động Overclock ) • Nâng cấp vi cấu trúc ( hỗ trợ Maro-Fusion 64-bit , cải tiến Loop Stream Detector , 06 cổng gửi dữ liệu – Dispatch …) . • Cải tiến Bộ phận Dự đoán rẽ nhánh bằng cách thêm BTB thứ hai ( Branch Target Buffer ) • Tối ưu hoá những lệnh SSE không thẳng hàng . • Cải thiện hiệu suất ảo hoá . Theo Intel thời gian trễ giảm đi 65% so với bộ vi xử lí 65nm Core 2 và giảm 20% so với 45nm Core 2 . • Bus ngoài QPI ( QuickPath Interconnect ) mới . • Bộ phận điều khiển năng lượng mới . • Công nghệ sản xuất hiện tại là 45nm và những Model tương lai sẽ là 32nm có tên mã “Westmere” . • Socket mới với 1366 chân . Để hiểu và nói về những công nghệ mới mà CPU này mang lại có lẽ không bao giờ là đủ, chúng ta cần rất nhiều thời gian để tìm hiểu cũng như các hãng sản xuất phần mềm có thể theo kịp và tận dụng triệt để những công nghệ mới đó. Chính vì vậy mục tiêu của bài Review này sẽ tập trung vào khả năng hoạt động thực tế và cơ bản nhất của Core i7 bằng cách test qua những chương trình benchmark và qua một vài ứng dụng game 3D, hy vọng qua bài review này sẽ góp phần sẽ đem lại một ít thông tin để nhiều người hiểu hơn về khả năng hoạt động của Core i7.(Hệ thống Core i7) 2 hệ thống dùng để kiểm tra và so sánh Hệ thống Core i7:CPU: Intel Core i7 965 Extreme Editon 3,2GHzMotherboard: Intel Smackover DX58SORAM: Qimonda 3x 1GB DDR3-1200 (7-7-7-20)Vid Card: HIS 4870x2 2GB GDDR5HDD: Intel SSD 80GB SATA2PSU: Dual PSU Antec 650W + 550W Hệ thống đối chứng Q9550:CPU: Intel Core2Quad Q9550Main: DFI X48-T2RSRAM: Cosair DDR2 bus 800MHz 2x1GBVid Card: HIS 4870x2 2GB GDDR5HDD: Samsung 80GB SATA2PSU: Antec TruPower Quattro 1000W Tất cả các phép thử đều được làm liên tiếp 3 lần liên tục (lấy kết quả trung bình)Hệ điều hành được sử dụng là Vista SP1 (32bit)Driver Catalyst 8.10 HotFix cho ATI 4870X2Một số kết quả benchmark:1- Everest Ultimate Bảng kết quả tổng kếtBenchmark dành cho CPU Benchmark dành cho Ram (gồm tốc độ đọc, ghi … phép thử này giúp chúng ta hiểu rõ hơn tác dụng của việc tích hợp memory controller)(Mem Letancy - điểm thấp tốt hơn)Dễ dàng nhận thấy hệ thống Corei7 nhanh gần như gấp đôi hệ thống còn lại trong hầu hết các phép thử. Các phép thử về FPU (floating point unit).FPU: Đc thiết kế đặc biệt để hỗ trợ các thao tác tính toán với số dấu chấm động floating point numbers).2 – Cinebench R10(Render - điểm cao tốt hơn, Time - điểm thấp tốt hơn)3 – Winrar (chương trình nén file thông dụng, nén 1 file dụng lượng 449Mb)Chương trình này tận dụng triệt để xung nhịp của CPU (Winrar - điểm thấp tốt hơn)4 – PC Mark Vantage (CPU Bench)(Mục HDD không nên chú ý kết quả quá bởi vì hệ thống Corei7 sử dụng ổ SSD) 3Dmark Vantage (CPU Bench)Chương trình 3DMark Vantage giúp chúng ta có thể đánh giá tổng quan về GPU và CPU một cách rõ nét nhất. Bench 3DMark Vantage - Performance. 6 – Crysis benchmarkĐộ phân giải: 1280x1024AntiAliasing: 16xQDirectX 10All setting: Very High7 – FarCry2Độ phân giải: 1280x1024AntiAliasing: 8DirectX 10All setting: Very High8 – Super PI 1.5 (Super PI - Điểm thấp tốt hơn)Kết luận:Có thể thấy Core i7 đã thành công về mặt sức mạnh và cũng là thành công của Intel với cấu trúc CPU mới, với tốc độ mặc định của cả hai hệ thống thì Core i7 extreme đã vượt khá xa Q9550 trong tất cả các tác vụ benchmark về hoạt động cơ bản cũng như trong cả ứng dụng render, game 3D. B. Intel Core i7 940 Hệ thống thử nghiệm có cấu hình như sau Intel Core i7 940 2.93GHz 3Gb RAM DDR3 NVIDIA GeForce 9800 GTX Sau đó so sánh kết quả với một số khác cho tôi rigs vay của Intel và AMD (Intel Core 2 Duo E7200@2.53GHz, bộ xử lý AMD Phenom II 9950 X4@2.6GHz và Intel Core 2 Quad Q6600@2.4GHz mà tôi sở hữu). SuperPi 2M: Q6600: 52 giây Core i7 940: 29 giây Super Pi 32m: Q6600: 23 phut. 9 giây. Core i7 940: 12 phut. 17 giây. Với SuperPi 2M và 32m, thì Core i7 940 Trung giữa 79% đến 88% tốt hơn so với Q6600. Việc thực hiện tốt hơn Core i7 dưới căng thẳng cao hơn với SuperPi 32m. Điểm PCMarks Intel Core 2 Duo E7500: 3633 Intel Core 2 Quad Q6600 2,4 GHz: 3774 Intel Core i7 940 2.93GHz: 5397 AMD Phenom x4 9950 2.6GHz: 4159 Với máy tính nhãn hiệu, các Core i7 940 thực hiện tốt hơn 43% so với Q6600 và 30% tốt hơn Phenom 9950 x4. 2. AMD CPU 2.1 Sơ lược về Advanced Micro Devices (AMD) AMD - Advanced Micro Devices là một công ty chuyên về sản xuất các chất bán dẫn Hoa Kì. Công ty có đại bản doanh ở Sunnyvale - California này được thành lập năm 1969 do Jerry Sanders và nhóm nhân viên cũ của Fairchild Semiconductor sáng lập, bao gồm Jerry Sanders, Ed Turney, John Carey, Sven Simonsen, Jack Gifford và ba thành viên của Gifford's team là Frank Botte, Jim Giles, và Larry Stenger. Hiện nay chủ tịch hội đồng quản trị và là tổng giám đốc là Tiến sĩ Hector Ruiz, chủ tịch tập đoàn và là giám đốc điều hành là ngài Dirk Meyer. Sunnyvale, bang California, Mỹ - Đại bản doanh của AMD AMD là nhà cung cấp lớn thứ hai thế giới về các bộ xử lý máy tính (CPU) trên nền x86. Đồng thời cũng là nhà cung cấp card đồ họa và bộ xử lý đồ họa (GPUs) lớn thứ ba thế giới kể từ khi nắm quyền sở hữu công ty ATI Technologies vào năm 2006. AMD cũng nắm giữ 21% cổ phần trong Spansion, một nhà cung cấp bộ nhớ flash không thay đổi (non-volatile). Năm 2007, AMD đứng thứ 11 trong các nhà SX chất bán dẫn hàng đầu thế giới. Một số nét về lịch sử đối đầu giữa AMD - Intel 1968: Intel được thành lập bởi Bob Noyce và Gordon Moore. 1969: AMD được Jerry Sanders và nhóm nhân viên cũ của Fairchild Semiconductor sáng lập. Đầu những năm 80: IBM chọn sử dụng chip x86 của Intel và hệ điều hành phần mềm DOS của Microsoft. Để tránh quá phụ thuộc vào chip của Intel, IBM yêu cầu hãng này tìm cho mình một nhà cung cấp thứ hai.1982: Intel và AMD ký thỏa thuận trao đổi công nghệ, biến AMD thành nhà cung cấp thứ hai. Hợp đồng này tạo cơ hội cho AMD tiếp cận công nghệ chip thế hệ hai 286 của Intel.1984: Intel lập kế hoạch để phát triển độc lập chip 386 thế hệ ba, mà AMD khẳng định đó chính là một phần trong kế hoạch bí mật của Intel nhằm độc quyền chip máy tính. 1987: AMD trình văn bản pháp lý tranh chấp chip 386.1991: AMD khởi tố Intel thực hiện những hành động trái pháp luật trong việc duy trì độc quyền.1992: Tòa án yêu cầu Intel bồi thường AMD 10 triệu USD cho mỗi mẫu sáng chế Intel sử dụng trong thiết bị xử lý 386.1995: AMD tiếp tục cuộc tranh chấp với Intel về thoả thuận chia sẻ một phần trong thiết kế chip x86 - cấu trúc chip cơ bản trong máy tính cá nhân ngày nay.1999: Giành được quyền tự phát triển chip x86, AMD tạo ra phiên bản mới của x86 - chip Athlon.2000: AMD kiện lên Ủy ban châu Âu rằng Intel xâm phạm nghiêm trọng luật chống cạnh tranh khi việc lạm dụng các chương trình tiếp thị. AMD tiến hành cuộc chiến này nhằm mục đích tiếp cận tài liệu trong vụ kiện chống độc quyền mà Intel phải trả cho Intergraph 225 triệu USD cho chip Itanium.2003: AMD tạo nên bước đột phá lớn khi giới thiệu phiên bản 64 bit của chip x86, chạy trên Windows, đánh bại Intel. Đây là lần đầu tiên hãng chip số một thế giới phải rượt đuổi sau AMD để phát triển công nghệ tương tự. AMD ra mắt dòng chip Operton cho hệ thống máy chủ siêu mạnh, dòng Athlon cho máy tính để bàn và xách tay.2004: JFTC thanh tra văn phòng đại diện của Intel tại Nhật. Intel tỏ ra hợp tác nhưng không tán thành kết luận JFTC rằng họ đã cạnh tranh thiếu lành mạnh qua việc hạ giá thành cho 5 nhà sản xuất máy tính Nhật là Fujitsu, Hitachi, NEC, Sony và Toshiba nếu những hãng này đồng ý không mua hoặc hạn chế mua chip của AMD và Transmeta.2005: AMD tiến hành cuộc chiến chống độc quyền với Intel tại tòa án bang Delaware. Sáp nhập với ATIAMD thông báo về việc sáp nhập với ATI vào ngày 24 tháng bảy, 2006. AMD đã trả 3,4 tỉ USD tiền mặt và 58 triệu cổ phiếu của họ để mua lại ATI, tổng giá trị của hợp đồng lên đến 5,4 tỉ USD. Việc sáp nhập hoàn tất vào ngày 25 tháng 11, 2006 và bây giờ ATI đã là một phần của AMD.Chế tạo và Sản xuất (Production and fabrication)Tất cả các bộ xử lý của AMD đều được sản xuất ở các nhà máy chế tạo chất bán dẫn (semiconductor Fabrication Plants ) của riêng họ , được gọi là “FABs”. AMD quy ước đặt tên những nhà máy của họ là “FAB x”, trong đó “x” là số năm tính từ khi thành lập AMD đến khi FAB đi vào hoạt động (ví dụ FAB 36, nơi đang nghiên cứu chế tạo Deneb 45nm).Trong các nhà máy của họ, AMD sử dụng một hệ thống gọi là Automated Precision Manufacturing – APM (tạm dịch là hệ thống chế tạo chính xác và tự động hóa). APM là tập hợp các công nghệ sản xuất mà AMD đã nghiên cứu trong suốt quá trình phát triển của mình (nhiều công nghệ trong số này đang được AMD giữ bằng sáng chế), chúng được thiết kế để tăng cường cho quá trình sản xuất bộ vi xử lý, chủ yếu về mặt hiệu suất. AMD hiện đang có một thỏa thuận hợp tác sản xuất với Chartered Semiconductor Manufacturing có trụ sở ở Singapore, cho phép Chartered có thể tiếp cận với quy trình công nghệ APM của AMD, đổi lại Chartered sẽ giúp AMD tăng cường năng lực sản xuất nhờ vào các nhà máy của mình.Thông qua việc sở hữu ATI, AMD cũng có những hợp đồng sản xuất với TSMC để sản xuất ra các loại chipset và BXL đồ họa ATI. Hiện tại không rõ sẽ có những yếu tố (manufacturing needs) nào của ATI sẽ được chuyển về sản xuất tại các FAB riêng của AMD và những yếu tố nào sẽ sẽ do các đối tác của họ đảm nhận việc chế tạo. Nhưng AMD đã thông báo kế hoạch trong tương lai những bộ xử lý của họ sẽ do TSMC phụ trách, và có một sự trùng hợp khi TSMC cũng thông báo về những đơn đặt hàng chế tạo các bộ xử lý x86 mà họ nhận được.Những nhà máy hiện tạiNhững nhà máy thiết kế và chế tạo bộ xử lý chính của AMD nằm ở vùng Dresden, phía đông Đức. Ngoài ra các bộ vi xử lý tích hợp cao (highly integrated microprocessors ) cũng đang được sản xuất bởi bên thứ ba (third-party manufacturers) dưới sự cấp phép (license) của AMD. Từ năm 2003 đến 2005, AMD cũng đã xây dựng nhà máy bán dẫn thứ hai (chế tạo wafer 300mm dùng công nghệ 90nm SOI) trong cùng khu liên hợp để tăng sản lượng chip và nhờ đó sẽ có sức cạnh tranh hơn với Intel. Nhà máy mới này được mang tên “FAB 36”, nhằm kỉ niệm 36 năm ngày AMD ra đời, và đi vào sản xuất vào giữa năm 2007. AMD cũng đã thông báo họ đã hoàn tất việc chuyển đổi đổi công nghệ từ 90nm sang 65nm ở FAB 36 và hiện nhà máy cũng đang tiến hành nghiên cứu thử nghiệm công nghệ 45nm.AMD cũng đang lên kế hoạch mở rộng quy mô sản xuất của họ. Ngoài việc hoàn thành FAB 36, AMD cũng nâng câp FAB 30 (gần kề FAB 36) ở Dresden từ công nghệ 200mm 90nm SOI sang 300mm 65nm SOI và đổi tên nhà máy thành FAB 38. Ban đầu FAB 30 được cho là nơi bắt đầu chế tạo các sản phẩm công nghệ 65nm vào năm 2007, tuy nhiên AMD đã thông báo trì hoãn việc nâng cấp để giảm thiểu phí tổn. AMD Saxony ở Dresden, Đức, nơi sản xuất ra các tấm wafer chính của AMD Các nhà máy lắp ráp và kiểm định chip bán dẫn của AMD được đặt ở Singapore, Malaysia và Trung Quốc.Bên cạnh đấy, AMD cũng dự định mở một nhà máy 3,2 tỉ USD ở khu công nghệ Luther Park, Stillwater, New York. Nhà máy FAB “4x” này sẽ sản xuất nên các sản phẩm 300mm 32nm SOI, việc xây dựng sẽ tiến hành từ năm 2009 đến 2010. Một số thông tin cho thấy nhà máy sẽ sử dụng công nghệ cổng high-k metal mà AMD tiếp thu được từ IBM. AMD cũng sẽ xây dựng FAB City đầu tiên của Ấn Độ, một nhà máy sản xuất chip bán dẫn với vốn đầu tư khoảng 3,2 tỉ USD. Tháng Sáu 2006, Chartered Semiconductor trở thành nhà phân phối các bộ xử lý của AMD, nhiều trong số chúng được gửi từ Singapore sang Đài Loan và Trung Quốc dưới dạng OEM/ODM cho các công ty lắp ráp máy tính như Levono hay Dell.AMD vẫn đang duy trì các nhà máy thiết kế chính của họ ở Fort Collins (Colorado), Sunnyvale (California), Austin (Texas), Boxborough (Massachusetts ), và Bangalore (Ấn Độ). Với việc sở hữu ATI Technologies, công ty có được thêm quyền sở hữu các nhà máy thiết kể ở Markham (bắc Toronto), và Santa Clara (California).Các đối tácAMD tận dụng các quan hệ đối tác chiến lược nhằm đẩy lùi thế thống trị độc tôn của Intel, Một trong các đối tác đó phải kể đến nVIDIA với dòng chipset nForce cho hệ thống AMD.AMD cũng hợp tác với hãng Alpha Processor trong việc nghiên cứu Hyper Transport, một chuẩn cung cấp kết nối tốc độ cực nhanh theo kiểu điểm đến điểm để kết nối các thành phần trên mainboard, được ứng dụng trong những lĩnh vực đòi hỏi dữ liệu được truyền đi với cường độ cao, tốc độ lớn và độ trễ nhỏ. Hiện công nghệ này đang được dùng trong các mainboard tương thích với bộ xử lý AMD.AMD cũng thiết lập quan hệ đối tác chiến lược với IBM, giúp AMD có thể tiếp cận được các công nghệ mới như công nghệ sản xuất SOI (silicon on insulator), công nghệ 90nm,...Thỏa thuận hợp tác này được AMD thông báo sẽ kéo dài đến năm 2011, qua đó IBM sẽ tiếp tục hỗ trợ AMD trong việc nghiên cứu phát triển công nghệ 32nm và 22nm.Bên cạnh đó AMD cũng có quan hệ hợp tác với các hãng lắp ráp máy tính như HP, Compaq, ASUS, Alienware, Acer, Evesham Technology, Dell,...Vào ngày 18 tháng 5 năm 2006, Dell công bố việc phát hành các dòng máy chủ nền tảng chip Opteron của AMD, chấm dứt nhiều năm hợp tác độc quyền với Intel. Dell cũng tung ra thị trường các dòng desktop xử dụng BXL Athlon X2 vào tháng Chín, 2006.AMD cũng là nhà tài trợ cho đội đua xe công thức 1 Scuderia Ferrari Marlboro từ năm 2002 và đội đua xe đạp Discovery Channel Pro từ năm 2004.2.2 Các thế hệ bộ xử lý AMD x868086, Am286, Am386, Am486, Am5x86Đây là các bộ xử lý nhái theo kiến trúc x86 của Intel, được sản xuất theo những thỏa thuận về bản quyền kéo dài 17 năm giữa Intel và AMD. Thỏa thuận này cho phép AMD trở thành nhà cung cấp chip dự phòng của Intel trong trường hợp nhu cầu vượt quá khả năng cung cấp. Điều tồi tệ đã xảy ra với AMD khi Intel chấm dứt thỏa thuận cấp phép trước thời hạn bởi Intel đã quá mạnh để không cần tới những nguồn dự phòng như AMD nữa. Cuối cùng, AMD buộc phải tự đứng lên. AMD K5AMD phát hành bộ xử lý K5 – bộ xử lý x86 đầu tiên của riêng họ vào năm 1996. Chữ “K” là viết tắt của từ “Kryptonite”, một loại đá hư cấu được xem có thể gây hại cho Siêu Nhân trong truyện tranh Superman. Nó ám chỉ đến Intel, được xem là Superman của nền công nghiệp chip bán dẫn, vốn đang thống trị thị trường vào thuở ấy. Trong nhiều năm AMD cũng như Cyrix đã sản xuất những bộ vi xử lí 286,386 và 486 mà có nguồn gốc trực tiếp từ thiết kế của Intel . K5 là sản phẩm bộ vi xử lí độc lập đầu tiên của AMD cho dòng sản phẩm CPU x86 , nó là một trong những hy vọng vào sự thành công của AMD . Trong thời gian đó K5 có một thành công giới hạn nhưng đó là một cơ hội cho những bộ vi xử lí mà AMD tự thiết kế . AMD K6K6 được bắt đầu bằng sự ra đời bởi Nx686 , nó được đổi tên sau khi AMD mua lại NextGen . NextGen đã tham gia thị trường CPU bằng bộ vi xử lí theo Socket của họ nhưng AMD đã thay đổi thiết kế để vừa với khe cắm chuẩn Socket 7 .K6 là bộ vi xử lí tương thích với MMX được phát hành giữa năm 1997 , một vài tuần sau khi được đưa ra thị trường K6 đã vượt lên trên cả Cyrix 6x86MX và ngay lập tực được thị trường chấp nhận .Được sản xuất dựa trên công nghệ 350nm , xử lí 5 lớp và K6 nhỏ hơn 20% so với Pentium Pro và nhiều hơn 3.3 triệu transistor ( 8.8 triệu so với 5.5 triệu transistor ) . K6 có bộ nhớ Cache L1 64KB bao gồm 32KB cache lệnh và 32KB cache Writeback . Nó nhiều gấp 4 lần so với Pentium Pro và gấp 2 lần so với Pentium MMX và Pentium II. K6 hỗ trợ công nghệ MMX của Intel , bao gồm 57 lệnh mới x86 được thiết kế để tăng tốc độ tính toán đối với những chương trình Multimedia . Cũng như Pentium Pro K6 được thiết kế dựa trên tập lệnh RISC ( Reduced Instruction Set Computer ) .RISC86 của AMD có vi cấu trúc Superscalar ( thực hiện được những lệnh một cách liên tục bên trong bộ vi xử lí , ví dụ một lệnh đang được thực hiện thì một lệnh khác đang được giải mã , một lệnh khác nữa đang được phân tích để chuyển tới những mạch logic tương ứng ) . K6 có thêm những công việc OOO , đổi tên thanh ghi ( Register Renaming ) , dự đoán rẽ nhánh ( branch prediction ) , thực hiện những phép tính suy đoán (speculative )...K6 có những phiên bản 166MHz , 200MHz và 233MHz . Hiệu năng tính toán của nó tương đương với Pentium Pro có cùng tốc độ xung nhịp mà có bộ nhớ cache L2 512KB .Nó cũng có đặc điểm chung với CPU của Cyric là những phép tính dấu phảy động kém hơn so với CPU của Intel ( Pentium Pro , Pentium II ) . Quá trình xâm nhập những sản phẩm K6 của AMD từ năm 1997 đến trước năm 1998 và AMD đã phát triển công nghệ sản xuất CPU dựa trên 250nm và phát triển K6 với tốc độ 266MHz và 300MHz.AMD K6-2Bộ vi xử lí AMD K6-2 có 9.3 triệu transistor được sản xuất trên công nghệ 250nm , xử lí 5 lớp . Bộ vi xử lí được đóng gói kiểu CPGA (ceramic pin grid array) 321 chân . K6-2 là sự cải tiến trong vi cấu trúc RISC86 , bộ nhớ Cache L1 84KB ( bộ nhớ Cache dữ liệu 32KB Dual Port , bộ nhớ cache lệnh 32KB , thêm 20KB cache Predecode ) , cải tiến Execution Unit liên quan đến những phép tính dấu phảy động . Tốc độ tính toán liên quan đến tập lệnh MMX so với CPU tương ứng của Intel thì kém hơn một chút . Đầu năm 1999 bộ vi xử lí nhanh hơn với tốc độ 450MHz .Trong CPU K6-2 thuộc thế hệ sau có sử dụng công nghệ 3DNow! , 21 lệnh mới nâng cao so với những lệnh chuẩn MMX để tăng cường tính toán những ứng dụng 3D .Đầu năm 2001 K6-2 tốc độ 550MHz được phát hành có tốc độ cao và là bộ vi xử lí cuối cùng cho dòng khe cắm Socket 7. Sau đó được thay thế bằng một dòng mới cho máy tính để bàn : bộ vi xử lí Duron.Công nghệ 3DNow!Cùng một lúc với phát hành phiên bản K6-2 , vào tháng 5 năm 1998 , AMD đã lấy một phần tương tự như công nghệ Katmai của Intel mà được phát hành cho tới cuối năm sau . Vào cuối tháng 3 năm 1999 , AMD đã tích hợp công nghệ 3DNow! vào K6-2 , làm tăng hiệu quả của PC và đã bán được 14 triệu đơn vị trên toàn thế giới .Bằng việc cải tiến bộ vi xử lí có khả năng tính toán dấu phảy động mạnh , công nghệ 3DNow! kèm theo làm tăng hiệu quả tính toán của CPU với những phép tính đồ hoạ và những chương trình Multimedia .Quá trình xử lí đồ hoạ sử dụng Pipeline có 04 tầng bao gồm :* Physics : CPU thực hiện những tính toán tập trung liên quan đến dấu phảy động để tạo nên những mô phỏng của thế giới thực và những vật thể bên trong nó .* Geometry - hình học : nó là sự tính toán những thuộc tính cơ bản của mỗi điểm của vật thể trong không gian 3 chiều . Những thuộc tính bao gồm : toạ độ XYZ , giá trị màu RGB , hêk số phản chiếu ....* Setup : CPU bắt đầu xử lí để tạo nên những hình ảnh 3D theo luật phối cảnh . Những lệnh bao gồm liên quan đến hình dáng , kích cỡ , vị trí ...* Rendering : cuối cùng , bộ phận tăng tốc đồ hoạ cung cấp hình ảnh thực để PC đưa lên màn hình ,tính toán từng pixel : màu sắc , độ sáng tối , vị trí . Mỗi một lệnh 3DNow! điều khiển hai phép toán liên quan đến dấu phảy động và vi cấu trúc K6-2 cho phép thực hiện 02 lệnh 3DNow! trong một chu kì xung nhịp đồng hồ như vậy tổng cộng nó thực hiện được 04 lệnh liên quan đến dấu phảy động trong một chu kì xung nhịp đồng hồ .Trong thiết kế bên trong K6-2 có những thành phần Multimedia để tính toán những lệnh MMX , cùng với 3DNow! cả hai kiểu có thể thực hiện công việc tính toán một cách liên tục .Tất nhiên trong Card đồ hoạ đã có phần cứng để tăng tốc quá trình tính toán nhưng đối với những phép tính liên quan đến dấu phảy động còn phải tính toán rất nặng nề . Trong cấu trúc của Intel dùng Pentium II và Celeron cũng có những phép tính hỗ trợ đến phần Trangle SetUp và AMD , Cyrix , IBM còn phải đi sau .Những lệnh 3DNow! mới cũng cần bằng một phần nào của những phép toán dấu phảy động Single Instruction Multiple Data (SIMD) để tăng hiệu quả tính toán hình học 3D và mã hoá MPEG.Ứng dụng rộng rãi của công nghệ 3DNow! cho phép Cyrix và IDT/Centaur sử dụg trong những bộ vi xử lí của họ .AMD K6-IIITháng 2 năm 1999 , AMD thông báo bắt đầu bán ra thị trường bộ vi xử lí AMD K6-III 400MHz có tên mã sản phẩm "Sharptooth" và có mẫu sản phẩm 450MHz OEM . Một điểm nhấn trong bộ vi xử lí mới nà