Процесорът е основният компонент на компютъра и без него нищо не работи. Още веднага след излизането на първия процесор, тази технология започна да се развива с много бързи темпове, а архитектурите и поколенията процесори на Intel и AMD претърпяха много промени.

В един от предишните материали разгледахме микроархитектурите на Intel, а сега е време да се задълбочим върху поколенията процесори на AMD. Да разгледаме откъде е започнало всичко, как са се усъвършенствали процесорите и как са станали такива, каквито са сега. Понякога е наистина интересно да се разбере, как се е развивала дадена технология.

Поколенията процесори на AMD

Навярно на всички е известно, че първата компания започнала производството на процесори е Intel. Но навремето американското правителство не харесваше идеята, толкова важна за отбранителната промишленост и икономиката на държавата технология да се развива само от една единствена компания. А от друга старана желаещите да произвеждат процесори съвсем не бяха малко.

Създадена бе компанията AMD и Intel сподели с нея своите проекти и разреши на AMD да използва създадената по това време процесорна архитектура. Всичко това продължи съвсем кратко – само след няколко години Intel престана да споделя своите разработки и се наложи AMD самостоятелно да усъвършенства своите процесори.

Както и при Intel, така и тук, под архитектура се подразбира процесорната микроархитектура и разположението на транзисторите.

Първите архитектури

Да разгледаме първите процесори на компанията. Съвсем първият чип на AMD е AM980, пълен аналог на 8-битовия Intel 8080.

Следващият процесор е AMD 8086, копие на Intel 8086, който се произвежда по договор с IBM и това е причината Intel да даде лиценза на своя конкурент. Това е 16-битов процесор, с тактова честота 10 MHz, произвеждан чрез 3000 нанометров технологичен процес.

Следва клонинг на Intel 80286 с име AMD AM286, който в сравнение с процесора на Intel има по-висока тактова честота – 20 MHz. Технологичният процес е намален до 1500 nm.

По-нататък AMD започва производството на процесора AMD 80386, копие на Intel 80386. Още тогава Intel е твърдо против производството на този процесор, но AMD печели делото. Тук честотата също е увеличена до 40 MHz, докато процесорът на Intel работи при 32 MHz. Използва се 1000 нанометров технологичен процес.

AM486 е последният процесор, произведен по проектите на Intel. Неговата честота е качена до 120 MHz. По-нататък заради най-различни съдебни решения AMD вече не може да използва технологиите на Intel и започва самостоятелно да разработва свои процесори.

Петото поколение – K5

Своя първи изцяло свой процесор AMD представи през 1995 година. Той има нова архитектура, базирана на по-рано създадената RISC архитектура. Обикновените процесорни инструкции се преобразуват в микроинструкции и по този начин производителността рязко се повишава. Но тук AMD не можа да изпревари Intel. Този процесор работи при тактова честота 100 MHz, докато Intel Pentium използва 133 MHz. Използва се 350 нанометров технологичен процес.

Шестото поколение K6

AMD реши да не разработва нова архитектура и направо закупи компанията NextGen и започна да използва нейните Nx686 технологии. Използва се една много по-различна архитектура, в която също има преобразуване на инструкциите в RISC. И тук AMD не можа да изпревари Intel с неговия Pentium II. Новият процесор е с тактова честота 350 MHz, консумираната мощност 28 W, а технологичният процес е 250 nm.

Архитектурата K6 по-късно бе подобрена – в K6 II бяха добавени бяха нови инструкции, подобряващи производителността, а в K6 III бе добавен и L2 кеш.

Седмото поколение – K7

През 1999 година се появи новата процесорна архитектура AMD Athlon, характерна преди всичко със значителното увеличение на тактовата честота – до 1 GHz. Кешът от второ ниво бе изведен отделно и имаше размер 512 KB. Кешът от първо ниво бе 64 Kb. Използва се 250 нанометров технологичен процес.

Произведени бяха още няколко фамилии процесори с архитектура Athlon. В Thunderbird кешът се завърна в основния чип и това даде възможност да се увеличи производителността. Технологичният процес бе намален на 150 nm.

През 2001 година излязоха процесорите с архитектура AMD Athlon Palomino с тактова честота 1733 GHz, L2 кеш с размер 256 KB и технологичен процес 180 nm. Консумираната от тези процесори мощност достигна 72 W.

Подобрението на тази архитектура продължи и през 2002 година, когато компанията представи на пазара процесорите Athlon Thoroughbred със 130 нанометров технологичен процес и тактова честота до 2,0 GHz. В следващото подобрение Barton тактовата честота бе увеличена до 2,33 GHz и двойно увеличен размерът на кеша от второ ниво.

През 2003 година AMD представи архитектурата K7 Sempron с тактова честота 2 GHz и 130 nm процес, която предложи по-евтини процесори.

Осмото поколение – K8

Всички предишни процесори бяха 32-битови и с идването на K8 се появиха 64-битовите процесори на AMD. Тази архитектура претърпя много промени и при нея процесорите теоретично могат да работят с 1 TB оперативна памет, контролерът на паметта бе поместен в процесора и това чувствително увеличи производителността в сравнение с K7. Именно тук бе добавена новата технология за обмен на данни HyperTransport.

Първите поколения процесори с K8 архитектура бяха Sledgehammer и Clawhammer с честоти 2,4-2,6 GHz и същия 130 nm процес. Консумацията стигна 89 W. Подобно на K7, последваха подобрения. През 2006 година на пазара излязоха процесорите Winchester, Venice, San Diego с тактова честота до 2,6 GHz и 90 нанометров технологичен процес.

Пак през 2006 година се появиха процесорите Orleans и Lima, с тактова честота 2,8 GHz. Lima вече имаше две процесорни ядра и поддържаше DDR2 паметта.

Едновременно с Athlon, през 2004 година AMD пусна и процесорите Semron с по-малък кеш, по-ниска честота, но и с по-ниска цена. Поддържаше се тактова честота до 2,3 GHz и кеш до 512 KB.

През 2006 година развитието на поколението Athlon продължи. Излязоха първите двуядрени процесори Athlon X2: Manchester и Brisbane. Те се произвеждаха чрез 65 нанометров технологичен процес, имаха тактова честота до 3,2 GHz и консумираха 125 W. Същата година бяха представени бюджетните процесори Turion с тактова честота 2,4 GHz.

Десетото поколение – K10

Следващата архитектура на AMD бе K10, която много прилича на K8, но има редица подобрения и усъвършенствания: увеличен обем на кеша, подобрен контролер на паметта, IPC механизма и може би най-важното – четириядрената архитектура.

Първите чипове от това поколение бяха процесорите Phenom, които се използваха и като сървърни процесори, но имаха сериозен проблем – крашваха и спираха да работят. AMD по софтуерен път оправи проблема, но с това се намали производителността.

По същото време излязоха процесорите Athlon и Opteron с честота 2,5 GHz, 512 KB кеш от второ ниво, които се произвеждаха чрез 65 nm процес.

Следващото подобрение на тази архитектура бяха процесорите Phenom II, произвеждани чрез 45 nm процес, с което значително се понижи консумираната енергия и разсейваната топлина. Четириядрените процесори Phenom II имат работна честота до 3,7 GHz и до 6 MB кеш от трето ниво.

Процесорът Deneb вече поддържаше DDR3, а веднага след него излязоха двуядрените и триядрените Phenom II X2 и X3, които имаха ниска тактова честота и не станаха популярни.

През 2009 година се появиха бюджетните процесори AMD Athlon II с тактова честота до 3,0 GHz, но за намаляване на цената бе премахнат L3 кеша. В тази фамилия е и четириядреният Propus и двуядреният Regor. Същата година бяха обновени процесорите Sempron също без кеш от трето ниво и с честота до 2,9 GHz.

През 2010 година на пазара се появиха шестядреният Thuban и четириядреният Zosma с тактова честота до 3,7 GHz. Тук вече честотата може да се променя в зависимост от натоварването на чипа.

Петнадесето поколение – AMD Bulldozer

През месец ноември 2011 година K10 бе заменена с новата архитектура Bulldozer, с която AMD предлага по-голям брой процесорни ядра и по-високи честоти с цел да изпревари поколението процесори Sandy Bridge на Intel. Но първият чип Zambezi не успя да достигне дори Phenom II, да не говорим за Intel.

Една година след представянето на Bulldozer, AMD анонсира подобрената архитектура Piledriver, която донесе по-висока тактова честота и с 15% по-висока производителност, без да се увеличава консумацията на енергия. В тези процесори се използваше 32 нанометров технологичен процес, те работеха при честоти до 4,1 GHz и консумираха до 100 W.

Малко по-късно излязоха процесорите FX със същата архитектура. Те имаха тактова честота до 4,7 GHz (5 GHz с овърклок) и версии с четири, шест и осем процесорни ядра при консумация до 125 W.

Следващото подобрение на Bulldozer получи името Excavator и излезе през 2015 година. Тук технологичният процес бе намален до 28 nm. Тактовата честота при тях е до 3,5 GHz, броят ядра – 4, а консумацията – 65 W.

Шестнадесето поколение – Zen

Това е съвършено ново поколение процесори на AMD. Тази архитектура бе разработена от нулата. Първите процесори Zen с търговска марка Ryzen™ трябва официално да излязат всеки момент, най-късно през пролетта. Те се произвеждат чрез 14 нанометров технологичен процес.

Новите процесори ще поддържат DDR4 паметите и ще разсейват до 95 W топлинна енергия. Zen процесорите ще имат до 8 ядра (16 потока), ще работят с тактова честота до 3,4 GHz. При тях е подобрена ефективността на използването на електрическата енергия и е въведена възможност за автоматичен клок, чрез която процесорът избира тактовата честота в зависимост от възможностите на охлаждането.

Заключение

Очевидно, пътят на AMD в архитектурите и поколенията процесори е доста дълъг и лъкатушен. В изброените дотук чипове са пропуснати мобилните процесори на AMD, но на това ще се спрем следващия път.

5
ДОБАВИ КОМЕНТАР

avatar
4 Коментари
1 Отговори на коментарите
0 Последователи
 
Коментарът с най-много реакции
Най-горещият коментар
2 Автори на коментарите
ИванПламенAzhenDComГеорги Георгиев Автори на последните коментари
  Абонирай се  
нови стари оценка
Извести ме за
Георги Георгиев
Георги Георгиев

Много набързо набързо е пресъздадена историята на AMD процесорите. Липсва съпоствавка между Intel и AMD през годините – нещо, което би било доста любопитно. За „5 минути“ толкова ….

DCom
DCom

В изброените дотук чипове са пропуснати мобилните процесори на AMD, но на това ще се спрем следващия път…
– Ще чакаме с нетърпение тогава.

Липсва съпоставка между Intel и AMD през годините…
– Това би било достойно за студентски проект. 🙂 Но бих оценил сравнение, между актуалните процесори, стига да се появят достатъчно убедителни тестове.

Azhen
Azhen

Браво още една полезна статия която принадлежи на място като Калдата ! пускайте по-често такива и читателите ви ще започнат да се връщат.

Иван
Иван

Едва ли! За целта има Wikipedia. А сладникавите 3 минутки не са за сериозен сайт.
Аз лично предпочитам да намирам информация за нови технологии.

Пламен
Пламен

„Браво още една полезна статия която принадлежи на място като Калдата ! пускайте по-често такива и читателите ви ще започнат да се връщат.“

По вероятно е при още такива статии да избягат и останалите читатели.
Тотално сам разочарован от статията.