AMD K5


El K5 es el primer procesador x86 de AMD desarrollado íntegramente de forma interna. Introducido en marzo de 1996, su principal competencia fue el microprocesador Pentium de Intel . El K5 era un diseño ambicioso, más cercano a un Pentium Pro que a un Pentium en cuanto a soluciones técnicas y arquitectura interna. Sin embargo, el producto final estaba más cerca del Pentium en cuanto a rendimiento, aunque más rápido en comparación con el Pentium.

El K5 se basó en una arquitectura interna de procesador RISC 29k altamente paralela con un front-end de decodificación x86. [1] El K5 ofrecía una buena compatibilidad con x86 y la suite de pruebas desarrollada internamente resultó invaluable en proyectos posteriores. Todos los modelos tenían 4,3 millones de transistores , con cinco unidades enteras que podían procesar instrucciones fuera de orden y una unidad de punto flotante. El búfer de destino de la rama era cuatro veces el tamaño del Pentium y el cambio de nombre de los registros ayudó a superar las dependencias de los registros. [2] La ejecución especulativa de las instrucciones por parte del chip redujo las paradas de la tubería. Tenía un conjunto asociativo de cuatro vías de 16 KBcaché de instrucciones y un caché de datos de 8 KB. La división de coma flotante y el microcódigo de raíz cuadrada se probaron mecánicamente. [3] [4] Las instrucciones trascendentales de coma flotante se implementaron en hardware y eran fieles a los resultados matemáticos verdaderos para todos los operandos. [5]

El proyecto K5 representó una oportunidad temprana para que AMD asumiera el liderazgo técnico de Intel. Aunque el chip abordó los conceptos de diseño correctos, la implementación de ingeniería real tuvo sus problemas. Las bajas frecuencias de reloj se debieron, en parte, a las limitaciones de AMD como empresa de fabricación "de vanguardia" en ese momento, y en parte al diseño en sí, que tenía muchos niveles de lógica para la tecnología de proceso del día, lo que obstaculizaba el reloj. escalada. Además, mientras que el rendimiento de punto flotante del K5 se consideró superior al del Cyrix 6x86 [ aclaración necesaria ], era más lento que el del Pentium, aunque ofrecía resultados de función trascendental más confiables. Debido a que llegó tarde al mercado y no cumplió con las expectativas de rendimiento, el K5 nunca ganó la aceptación entre los grandes fabricantes de computadoras de la que disfrutaron el Am486 y el AMD K6 .

Hubo dos revisiones de la arquitectura K5, internamente llamadas SSA / 5 y 5k86 , ambas lanzadas con la etiqueta K5. El conjunto original de CPU "SSA / 5" tenía su unidad de predicción de rama deshabilitada y se agregaron estados de espera internos adicionales; Estos problemas se solucionaron con el "5k86", lo que resultó en un rendimiento de reloj por reloj hasta un 30% mejor. [6] [7] La línea "SSA / 5" iba de 75 a 100 MHz; la línea "5k86" iba de 90 a 133 MHz. Sin embargo, AMD usó lo que llamó una calificación de relaciones públicas, o clasificación de rendimiento, para etiquetar los chips de acuerdo con su equivalencia sugerida en rendimiento entero a un Pentium de esa velocidad de reloj. Así, un chip de 116 MHz de la segunda línea se comercializó como "K5 PR166". Los retrasos en la fabricación hicieron que la llegada del PR200 casi se alineara con el lanzamiento del K6. Dado que AMD no quería que los dos chips compitieran, el K5-PR200 solo llegó en pequeñas cantidades.


Diagrama del núcleo K5
AMD 5K86-P90 (SSA / 5)
Disparo de matriz AMD K5 PR75 (SSA / 5)
Disparo de matriz AMD K5 PR150 (5k86)