Les Processeurs 32 bits AMD

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Dernière mise à jour -

Les Premiers Processeurs Grand Public (P1-P5)

Incontestablement, les premières générations de processeur avaient toutes été marquées du sceau de Intel.
Certes, AMD était une firme pionnière, née quelques mois seulement après le fondeur historique, mais le rayonnement pâle de ses premières créations se limitait à l'espace confiné reservé aux clones du Maître.

Et pourtant. Le K5 avait été une étoile filante. Un astéroïde. Une promesse très concrète qu'il existait une place à prendre aux côtés du Grand Ordinateur de Santa Clara, Californie.

AMD en était convaincu. La sixième génération de processeurs serait le théâtre d'une âpre bataille, un bras-de-fer technologique, une vague d'assauts à coups de kilo-octets, nanomètres et mégahertz.

En jeu: le stratégique marché aux puces mondial...

Athlon K7
Athlon XP
Duron
K6
K6-2
K6-III

P6: AMD entre en rebellion

Le K5 avait sonné comme un coup de semonce. Intel n'était plus seul dans l'univers !
AMD, timidement encore, lui conteste désormais cette insolente hégémonie.
Le point d'attaque du rebelle AMD ? Le processeur d'entrée de gamme, où le colosse Intel se montre fragile, monopole oblige...

Etudes de K

Avec son processeur K6, AMD tente un pari risqué et populaire: concurrencer le nouveau Pentium II, mais sans abandonner la "vieille" architecture P5 encore exploitée par de nombreux utilisateurs.
Le but est finaud: séduire les possesseurs de Pentium désireux de doper leur machine sans avoir à changer de carte mère. En clair, concevoir un processeur de type P5 1/2...

Un K nouveau

Processeur AMD K6 La philosophie volontairement conservatrice du K6 entravant quelque peu son potentiel, AMD mise avant tout sur sa performante interface CISC-RISC déjà exploitée par le K5 (et même "copiée" par la suite par Intel), ainsi que sur sa parfaite maîtrise de l'architecture superscalaire.

Côté instructions, le K6 se révèle totalement compatible avec la récente technologie Intel MMX.
Bref, un outsider complet !

Seul bémol à ce descriptif dithyrambique: un coprocesseur toujours un peu léger, léger sur la virgule...

Processeur AMD K6

Intel devrait se méfier de ce K là...

Caractéristiques	K6
Date de sortie	Avril 1997		Mai 1998
Transistors	8.800.000
Finesse de la gravure	0,35 µm		0,25 µm
Format de processeur	CPGA 321 broches (compatible Socket 7)
Voltage du noyau	2,9 V	3,2 V	2,2 V
Fréquences noyau	166-200 MHz	233 MHz	266-300 MHz
Bus de données	64 bits
Fréquence FSB	66 MHz
Débit du bus processeur	508,6 Mo/s
Jeu d'instructions	x86 + MMX
Bus d'adresses	32 bits (4 Go de mémoire adressable)
Mémoire cache #1	16+16 Ko interne (modes write-back et write-through)
Mémoire cache #2	256 Ko à 1 Mo sur carte mère
Innovations technologiques	Pipeline d'exécution à 6 étages Architecture superscalaire à 6 pipelines Tampon de prédiction de branchementsà 8.192 entrées Exécution spéculative et "out of order". Renommage des registres

Les caractéristiques (conservatrices) du K6

Le progrès dans la continuité...

Un K2 consciencieux

La mode est au multimédia, AMD l'a bien compris. Son K6-2 (alias K6-3D) inaugure donc 21 nouvelles instructions baptisées 3DNow ! toutes dédiées à la manipulation des images et du son.
Côté technique pure, le processeur gagne encore quelques megahertz, voyant même son bus processeur se hisser jusqu'au 100 MHz sur cartes mères idoines.

Un K6 belli...

K6-III Grâce à ses 256 Ko de mémoire cache intégrée dans le noyau du processeur, le K6-III taquine d'emblée les performances du Pentium II.
Intel commence à trouver ça beaucoup moins drôle...

Apparemment, on ne sait pas non plus se décider chez AMD entre chiffres romains et chiffres arabes !

Le processeur K6-III, l'air de rien...

Caractéristiques	K6-2 ("Chomper")		K6-3 ("Sharptooth")
Date de sortie	1998		1999
Transistors	9.300.000		21.300.000
Gravure	0,25 µm
Format	CPGA 321 broches (Socket Super 7)
Voltage du noyau	2,2 V	2,2 - 2,4 V	2,4 V
Fréquences noyau	266-366 MHz	300-450 MHz	400-450-500 MHz
Bus de données	64 bits
Fréquence FSB	66 MHz	95-100 MHz	100 MHz
Débit du bus processeur	508,6 Mo	762,9 Mo/s
Jeu d'instructions	x86 + MMX + 3DNow !
Bus d'adresses	32 bits (4 Go de mémoire adressable)
Mémoire cache #1	32+32 Ko interne (modes write-back)
Mémoire cache #2	256 Ko à 1 Mo sur carte mère		256 Ko interne
Innovations technologiques	Pipeline d'exécution à 6 étages Architecture superscalaire à 10 pipelines Tampon de prédiction de branchements 8.192 entrées Exécution spéculative et "out of order". Renommage des registres

Avec son K6-III, AMD passe en fanfare du statut d'outsider à celui de challenger. La firme a su combler son retard en matière de coprocesseur puis parfaitement accompagner la galopante évolution de l'informatique vers les domaines du multimédia.
Architecturalement parlant, la dernière puce de AMD n'a rien à envier au Pentium II, le supplante même en terme de performances, et ce, pour un coût 10 à 25% inférieur.
La guerre des étoiles est décidément bien engagée...

Les caractéristiques (alléchantes) des K6-2 et K6-III

K7: "coffret destiné à contenir des bijoux"

La sixième génération de processeurs avait été le théâtre d'une belle mêlée. Celle-ci s'achevait sur une promesse, le K6-III, mais également sur une question: comment AMD négocierait-il le virage technologique de la génération P7 ?
La réponse, en deux lettres, allait claquer comme un coup de tonnerre: K7 !

Athlon: "combat" (grec ancien)

Dès la fin 1998, AMD annonce la couleur et fait taire les sceptiques: son prochain processeur, martialement baptisé Athlon K7, est une machine de guerre conçue afin de pousser Intel dans ses derniers retranchements.
Les preuves ?

Un bus processeur EV6 révolutionnaire, capable de doubler le débit de données entre carte mère et processeur
Imposante mémoire cache interne de 128 Ko
Extension d'instructions Enhanced 3DNow ! destinées aux traitements multimédias

Ajoutons à ceci un nouveau format de processeur propriétaire témoignant d'une volontaire envie de se démarquer du sillage de Intel !

Initialement conçu sur un format de type slot, la puce Athlon finit par revenir au format plus conventionnel de boîtier PGA.

Athlon aux formats cartouche et boîtier

Caractéristiques	K7 Athlon
	Modèle 1 K7	Modèle 2 K75	Modèle 4 Thunderbird
Date de sortie	Juin 1999	Novembre 1999	Juin 2000
Transistors	22.000.000		37.000.000
Gravure	0,25 µm	0,18 µm
Format	Cartouche Slot A		OGPA 462 broches
Voltage du noyau	1,6 V		1,7 V
Fréquences noyau	500-700 MHz	550-1.000 MHz	650-1.400 MHz
Bus de données	64 bits
Fréquence FSB	100 x 2 MHz
Débit du bus processeur	1,49 Go/s
Jeu d'instructions	x86 + MMX + 3DNow ! + Enhanced 3DNow!
Bus d'adresses	32 bits (4 Go de mémoire adressable)
Mémoire cache #1	64+64 Ko interne (modes write-back)
Mémoire cache #2	512 Ko associée (1/2 - 2/5 ou à 1/3 vitesse du noyau)		256 Ko interne
Innovations technologiques	Pipeline d'exécution à 10-15 étages (entiers -nombres flottants) Architecture superscalaire à 6 pipelines Tampon de prédiction de branchements 2.048 entrées Exécution spéculative et "out of order". Renommage des registres

Avec l'Athlon, AMD réussissait l'impensable: piétiner les plates-bandes de Intel, concurrencer son Pentium III et être le premier fondeur à atteindre le très symbolique mégahertz !

Les caractéristiques (conquérantes) des processeurs Athlon

Surfer sur la vague XP...

L'Athlon avait réussi son incroyable pari, mais AMD saurait-il soutenir ses efforts ? Déjà Intel fourbit son Pentium 4, bien décidé à reprendre tête dans la course.
Comment la firme de Sunnyvale réagira-t-elle ?

La réponse n'allait pas tarder. Dès octobre 2001, on présente chez AMD le successeur de l'Athlon. Son nom ? Athlon XP. D'emblée est brandie la nouvelle architecture "Quantispeed", argument à vrai dire plus marketing que véritablement technologique.

Quel rapport entre l'Athlon XP et le Windows XP sorti quelques temps plus tôt ?
Euh... en fait, aucun. Non, vraiment.
Mais si AMD peut profiter un tant soit peu du déluge médiatique déclenché par Microsoft, pourquoi se priver...

Athlon XP
Kesako "Quantispeed" ? A vrai dire, rien de vraiment pâmant si ce n'est la confirmation que AMD maîtrise fort bien l'architecture superscalaire (9 pipelines surboostés) et que le bus EV6 est fort bien capable de se hisser au 133 MHz.

Techniquement parlant, l'aluminium a cédé la place au cuivre dans la fabrication des interconnexions, virage d'ailleurs déjà négocié par Intel.

L'Athlon XP

Ajoutons à ces considérations très mécaniques une nouvelle extension d'instructions multimédias baptisée 3DNow! Professional, parfaitement compatible avec le SSE intélien.

Autre petite nouveauté très mercatique: constatant que leurs processeurs, sans atteindre les fréquences de fonctionnement des modèles de "l'autre", se révélaient tout aussi performants, AMD décide de créer une nouvelle unité, le P-rating, sorte "d'équivalent-MHz-Intel".

Le secret du P-rating ?
Fréquence = 3/2 x PR - 500

Caractéristiques	Athlon XP
	Modèle 6 Palomino	Modèle 8 Thoroughbread	Modèle 10 Barton
Date de sortie	Mai 2001	Juin 2002	Février 2003
Transistors	37.500.000		54.300.000
Gravure	0,18 µm	0,13 µm
Format	OGPA 462 broches
Voltage du noyau	1,75 V	1,65 V
Fréquences noyau	1,33 GHz (PR1555+) 1,80 GHz (PR2200+)	1,67 GHz (PR200+) 2,25 GHz (PR2800+)	1,83 GHz (PR2500+) 2,20 GHz (PR3200+)
Bus de données	64 bits
Fréquence FSB	133 x 2 MHz		166 x 2 MHz puis 200 x 2 Mhz
Débit du bus processeur	1,49 Go/s		2,48 Go/s (bus 333 MHz) 2,98 Go/s (bus 400 MHz)
Jeu d'instructions	x86 + MMX + 3DNow ! + Enhanced 3DNow! + 3DNow ! Professional
Bus d'adresses	32 bits (4 Go de mémoire adressable)
Mémoire cache #1	64+64 Ko interne (modes write-back)
Mémoire cache #2	256 Ko interne		512 Ko interne
Innovations technologiques	Pipeline d'exécution à 10-15 étages (entiers -nombres flottants) Architecture superscalaire à 6 pipelines Tampon de prédiction de branchements 2.048 entrées Exécution spéculative et "out of order". Renommage des registres

Cette fin de course de la génération P7 se termine décidément dans un mouchoir de puces...

Les caractéristiques (culminantes) des processeurs Athlon-XP

Qui peut le plus peut le moins...

Certes, l'Athlon réussissait brillamment à tenir tête à Intel dans la course aux étoiles. Or, si c'est bien au firmament que se conquiert la gloire, l'argent-R.O.I. s'amasse pas si haut. Et oui ! Il y a les "petits budgets", les "entrées de gamme", les surfeurs du dimanche bien nombreux qu'il ne faudrait surtout pas oublier.
Pour plaire aux gagne-petits, Intel avait su brandir le bien nommé Celeron.
AMD offrait son Duron à la plèbe.

Duron Nous voudrions être caustiques que nous dirions que le Duron est un Athlon habilement bromuré.

Les éleveurs de puces le savent parfaitement: pour bien brider un processeur, rien de tel que de lui raboter un peu la mémoire cache. Le Duron sera donc réduit à 64 Ko de mémoire cache de niveau 2, soit la même taille que le cache de premier niveau (!).
A part cette légère amputation, le Duron ressemble comme deux gouttes d'eau à son aîné.

Le processeur Duron, sur sa réserve

Un Athlon, on vous disait...

Caractéristiques	Duron
Caractéristiques	Modèle 3 Spitfire	Modèle 7 Morgan	Modèle 8 Applebred
Date de sortie	Juin 2000	Août 2001	Août 2003
Transistors	25.000.000	25.180.000
Gravure	0,18 µm		0,13 µm
Format	OGPA 462 broches		CGPA 462 broches
Voltage du noyau	1,60 V	1,75 V	1,50 V
Fréquences noyau	550-900 MHz	1,0-1,3 GHz	1,4-1,8 GHz
Bus de données	64 bits
Fréquence FSB	100 x 2 MHz		133 x 2 MHz
Débit du bus processeur	1,98 Go/s		1,49 Go/s
Jeu d'instructions	x86 + MMX + 3DNow ! + Enhanced 3DNow!	x86 + MMX + 3DNow ! + Enhanced 3DNow! + 3DNow ! Professional
Bus d'adresses	32 bits (4 Go de mémoire adressable)
Mémoire cache #1	32+32 Ko interne (modes write-back)
Mémoire cache #2	64 Ko interne
Innovations technologiques	Pipeline d'exécution à 10-15 étages (entiers -nombres flottants) Architecture superscalaire à 6 pipelines Tampon de prédiction de branchements 2.048 entrées Exécution spéculative et "out of order". Renommage des registres

Les caractéristiques (retenues) des processeurs Duron



	Décidément, le duo Intel-AMD est un peu à l'informatique ce que le couple Coca-Pepsi est à la boisson de gros ! On garde jalousement ses formules secrètes, on merchandisinguise à tout va, on sort des versions "light" de ses produits les plus "riches", on pétille, on se titille, mais en fait, on s'adore. Non ? Quoi qu'il en soit, la bataille autour des processeurs P6 est terminée, les échauffourées autour de la génération P7 sont déjà des combats d'arrière-garde. L'affrontement s'est déplacé depuis quelques mois déjà sur un terrain quasi vierge, un vaste espace aux frontières du connu appelé à voir s'affronter les nouveaux processeurs 64 bits. Itanium contre Athlon 64. La guerre des étoiles continue... Les Processeurs 32 bits Intel Les Processeurs 64 bits (on y travaille...)

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