不懈的斗士（AMD处理器）

轩辕砍刀

在前面我们对PC计算机微处理器霸主Intel的处理器研发历程作了较详细的介绍，本篇要介绍的当前另一主流PC处理器品牌—AMD处理器的研发历程。

　　一直以来，人们对Intel的现在及过去都非常感兴趣，所以在各大媒体都能见到相应的报道，然而AMD却一直处于Intel的阴影之下，不要说过去，就连现在类似的报道也都远不及Intel。加上AMD处理器被国人认识基本上都是从K5以后才开始的，所以对AMD过去的认识就更是非常少了。



　　其实，AMD与Intel一样，在PC处理 上的研发历程也有30多年的历史。而且也不像一些媒体宣传的那样，AMD处理器一直不如Intel，事实上AMD处理器也曾经多次占胜过Intel，甚至处于Intel目前所处的垄断优势地位，只不过由于保持优势的时间不长而被人们所淡忘。

　　为此，笔者认为我们有必要正确地认识AMD，正确认识AMD处理器。但因为篇幅关系，本篇不能像介绍Intel处理器那样详细，仅简要地介绍AMD的主要经历，然后给出AMD的早期处理器产品图，以此来见证AMD的历史。首先要介绍的是AMD在微处理器方面的主要历程。

AMD处理器的主要研发历程

　　Intel与AMD这对几十年的冤家虽然现在在微处理器市场中所处的地位截然不同，但它们两者的创始人却奇迹般地来自同一个公司，那就是被誉为硅谷缔造者的仙童公司(Fairchild Semiconductor)，事实上，除了他们之外，另一家全球最著名的半导体公司—美国国家半导体公司(National Semiconductor)的后期掌门人查尔斯-斯波克(Charles Sporck)也是来自仙童公司的。


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　　AMD的创始人是桑德斯(Walter Jeremiab SandersIII)，在自己开创AMD公司之前与Intel公司的三位先驱者：诺伊斯(Robert Noyce)、葛鲁夫((Andy Grove)、摩尔(Gorden Moore)同在仙童公司。但是与其他几位不同的是，桑德斯离开仙童公司不是主动的，而是被解雇的，在无奈之中于1969年，桑德斯与7位原仙童公司的员工一起创建了AMD(Advanced Micro Devices)，在时间上仅比Intel晚了1年。

轩辕砍刀

可能是由于在技术实力上没有Intel公司几位创始人那么让人信服，在成立之初的筹款阶段，桑德斯面临了差点使得AMD夭折的窘境。在争取风险投资时，桑德斯的计划却不被投资家看好，原本计划计划筹集150万美元以上的起始资金，最终只筹到了5万美元，而他们的竞争对手Intel在当初公司成立之初却只用了5分钟即筹到了230万美元。


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　　不幸之中万幸的是，在离注册的最后期限还有不到20分钟的时候，最后一笔投资25000美元才姗姗来迟，因为超过了注册资金的下限，所以才使得AMD公司正式注册成功、开始营业了，也从此开始与Intel长达30多年的竞争。在这30多年的竞争中，AMD走过了各种不平路，总的来说可以概括为以下四个不同时期。

一、卧薪尝胆做代工

　　在AMD创业初期，主要为其他公司设计、制造产品，也就是所谓的“代工”。其中一个重要的客户就是后来的冤家—Intel，主要是“仿制”Intel的产品(Intel虽然仅早1年成立，但由于有着雄厚的资金保障，加上有多个才华横溢的科学专家，使得Intel在成立后不久便在业界站稳了脚跟)，英特尔赖以成名的8008芯片就有相当大的比例来自于AMD的制造工厂。



　 　就这样，AMD也开始一步步成长，1984年AMD的销售额达到了创记录的11亿美元，这是AMD历史上最好的一年，而同年Intel的销售额也才是16亿美元。于是作为AMD老板的桑德斯意气风发，在年度股东大会上宣布：“AMD将在80年代末成为集成电路的美国冠军，超过国家半导体，超过Intel，超过德州仪器，超过Motorola”，这个目标在当时看起来好像并不遥远，但却因日本厂商在存储器芯片的竞争四季度的加剧，美国半导体工业面临了巨大的危机，AMD也进入了艰难发展的阶段。

　　日本厂商自七十年代末期开始打入存储器市场，由于有政府投资和财团支持等优势，日本厂商极大地威胁着美国半导体公司。1985年由于生产能力过剩，日本公司降价促销， 存储器价格市场迅速滑落，虽然Intel和AMD等多家半导体公司向政府游说，控告日本公司倾销产品，制定了著名的美日半导体贸易协定，但大部分客户都已经被日本抢走。Intel和AMD在存储器市场的占有率都一降再降。


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　　就是这样一个关键时刻，决定了Intel和AMD在后来的发展史两个截然不同的命运：Intel早在1971年就断然放弃将主要市场定为存储器市场的决定，开始将主要力量转移到已有一些技术积累的微处理器开发上，经过十多年的技术积累，也成功开发出了各个时期的代表处理器，直到1984年Intel决定全部转入处理器业务。并于1985年，Intel成功推出了386处理器。

轩辕砍刀

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而AMD公司因领导层决策失误，坚持走存储器芯片开发之路，直到1989年，从此AMD在微处理器市场上远远被Intel甩在了后面。

二、AMD穷追猛赶

　　1989年，AMD老总桑德斯迫于形势，决定将整个公司转移到新的微处理器市场，这比Intel最后的转型决定晚了好几年。更为难人可贵的是，决定从此开始自有品牌—AMD处理器的开发。虽然比起Intel作这样的决定晚了好几年，但桑德斯仍未放弃，.并且充满了自信。经过2年多的努力，于1991年AMD推出了它第一款自有品牌的386处理器—AM386，从此打破了Intel公司在PC微处理器上的绝对垄断地位。


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　　AMD的Am386SX/DX是兼容80386DX的第三方芯片，该款处理器内含二十万个电晶体，采用第三代0.8微米制作技术制造，最小阔度为0.8微米。性能上和英特尔的80386DX相差无己，也成为当时的主流PC处理器产品之一。

　　随后AMD于1993年推出了新一代PC处理器—Am486处理器。这款处理器采用第四代0.7微米三层金属制作技术制造，内含约一百万个电晶体，是Am386晶片所含电晶体数目的五倍，因此即使采用更先进的制作技术，晶粒体积仍较大。它是AMD公司在 486市场的利器，它内置16KB回写缓存，并且开始了单周期多指令的时代，还具有分页虚拟内存管理技术。


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　　Am486是一个大的处理器系列，它包括好几种不同主频的处理器(最高主频可达133MHz，与Intel的Pentium同级)，不过由于Intel的此时早已推出了更新的处理器，所以它并未在个人电脑中得到广泛应用，但由于它功能较强、价格便宜，却在工业电脑中得到极其广泛的采用，如Am486DX5。

　　由于后期TI公司也推出了一款兼容处理器486DX2－80，价格非常低，英特尔又推出了Pentium系列，AMD为了抢占市场的空缺，推出了高主频的5x86系列CPU，不过它仍属Am486系列，如5x86-120及5x86-133。它采用了一体的16K回写缓存，0.35微米工艺，33×4的133频率，性能直指Intel的Pentium 75/133，并且功耗要小于Pentium。其中一款Am386和Am486处理器产品分别如下图所示。


另外，AMD手中还一直握有与英特尔在80年代中期达成的技术交换协议，并以此发动了规模浩大的干扰战术。1992年，法庭裁定英特尔在合同执行上确有不当，最终Intel和AMD在1995年达成了庭外和解。桑德斯与英特尔战斗了整整8年，最后居然奇迹般赢得了这场价值5亿美元的官司。而且协议规定，在2010年前，英特尔都不能对它动用法律武器。

　　也许由于一时的顺意令得桑德斯得意忘形，看不清竞争对手的真正力量，似乎一夜之间就可以全面战胜像Intel、Motorola等这样的多家竞争对手一样。公司最大的失误是1994年微处理器技术论坛年会过早地展示K5处理器，AMD的官员夸耀K5将比Intel的奔腾处理器性能提高30%，但是这是使用仿真芯片比较得出的结果，实际的芯片还没有生产出来，而且更为可怕的是后来发现根本无法如期生产出这样一种处理器(直到1996年市场上才出现K5处理器)。


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　　由于无法如期供货，像Compaq这样大的电脑公司取消了原来采用K5处理器的装机计划，于是AMD在微处理器的市场份额从1995年的6.9%下降到3.9%，1996年AMD总共亏损了2.53亿美元，大部分亏损来自K5处理器，公司第一次解雇了大约450名员工。

　　在1994年K5处理器计划失败后，AMD在1995年收购了Nextgen，并在1997年4月推出了历史性的K6处理器，被当时的分析家誉为“AMD有史以来发布的最好、最及时、最具战略性的产品”，也只有自此时开始，AMD才真正有资格与Intel叫板。


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　　而采用K6核心的CPU，后来成为AMD首个大系列，其中就全面包括K6、K6-2、K6-2+、K6-Ⅲ、K6-Ⅲ+等几个子系列，所涉及的各种不同主频、不同版本的处理器好几十种。下图所示的左、右分别是一款K5、K6处理器外观图。



K6这款CPU的设计指标是相当高的，它拥有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache(比奔腾MMX多了一倍)，整体性能要优于奔腾MMX，接近同主频PⅡ的水平。K6与K5相比，可以平行地处理更多的指令，并运行在更高的时钟频率上。

　　AMD在整数运算方面做得非常成功，K6稍微落后的地方是在运行需要使用到MMX或浮点运算的应用程序方面，比起同样频率的Pentium 要差许多。K6拥有32KB数据L1 Cache，32KB指令L1 Cache，集成了880万个晶体管，采用0.35微米技术，五层CMOS，C4工艺反装晶片，内核面积168平方毫米(新产品为68平方毫米)。 　　那时，AMD与Intel的老对手国家半导体公司也加入了这场世纪末最后的处理器大战，它以5.5亿美元收购了Cyrix公司，并迅速推出了Media GX多媒体芯片，抢占低价位市场。但那时AMD的K6处理器从客户和电脑杂志那里得到了大量好评。


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　　《个人电脑》杂志的测试表明，200Mhz的K6处理器比带MMX技术的200MHz奔腾大约快4%，233MHz的K6处理器和相同频率的奔腾II代处理器的速度不相上下，对速度大体相同的处理器， AMD的价格要比Intel公司低25%，这赢得了许多小电脑制造公司对K6处理器的青睐，1997年AMD已经销售了超过其生产能力的处理器，但供货量仍不能满足需求。

　　K6处理器适用于Intel当时的Socket 7架构(主要是因为Intel当初并未想到这些竞争对手会这么快就有类似产品，所以并未对Socket 7处理器架构申请注册保护)，由于频率的提高，AMD处理呖呖的散热问题比较突出，于是在K6处理器中全面加用一块铝片作为散热器。


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由于当时AMD在处理器架构方面并没有自己的技术，而Intel又已对新的Slot 1架构注册保护了，所以那时AMD宣布了自己将继续在Socket 7架构中扩充新的功能，特别是三维技术，美其名曰为保护客户投资考虑。

　　K6处理器的推出非常成功，可以算是一举改变了AMD的命运。随着1000美元以下低价PC市场的迅猛增长，Compaq、IBM等大厂商都宣布了将采用K6处理器的新机型，IBM还将利用自己的工厂生产K6处理器，虽然Intel老总格鲁夫在1997年赢得了巨大的声誉，被《时代周刊》评选为当年风云人物，但在低价PC和奔腾II代市场的失策使得Intel在1998年第一季度出现巨大亏损。


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　　1998年，全球对PC的需求出现了爆炸性的增长，AMD适时的再次推出了支持3DNOW！指令的新一代处理器—K6-2，据说这是AMD第一次使自己产品的性能达到甚至是超越当时Intel的Pentium系列，从而一举奠定了与Intel针锋相对的格局。

　　K6－2微处理器采用0.25微米工艺制造，芯片面积减小到了68平方毫米，晶体管数目也增加到930万个。另外，K6－2具有64KB L1 Cache，二级缓存集成在主板上，容量从512KB到2MB之间，速度与系统总线频率同步，工作电压为2.2V，支持Socket 7架构。


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　　K6－2是在K6芯片加上100MHz总线频率和支持3D Now！浮点指令的“结合物”。3D Now！技术是对x86体系的重大突破，它大大加强了处理3D图形和多媒体所需要的密集浮点运算性能。

　　此外，K6－2支持超标量MMX技术，支持100MHz总线频率，这意味着系统与L2缓存和内存的传输率提高近50%，从而大大提高了整个系统的表现。为了满足不同用户的需求，AMD随后推出了低K6-2+系列处理器。K6－2、K6-2+系列处理器的外观与K6差不多，如图所示。

AMD于1999年2月推出了代号为“Sharptooth”(利齿)的K6－Ⅲ，它是该公司最后一款支持Super 7架构和CPGA封装形式的CPU，采用0.25微米制造工艺、内核面积是135平方毫米，集成了2130万个晶体管，工作电压为2.2V/2.4V。相对于K6－2而言，K6－Ⅲ最大的变化就是内部集成了256KB二级缓存(新赛扬只有128KB)，并以CPU的主频速度运行。

　　K6－Ⅲ的这一变化将能够更大限度发挥高主频的优势。此外，该微处理器还带有64KB一级缓存(32KB用于指令，另32KB用于数据)，而且在主板上还集成了以系统总线频率同步运行的三级缓存，其容量大小从512KB到2MB之间。随后又推出了其改进版—K6-Ⅲ+，但是由于相对K6-2来说性能提高不明显，所以这个系列总的来说市场推广是不成功的。


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　　通过K5、K6、K6-2、K6－Ⅲ这几款产品的穷追猛打，以产品廉价和高性价比为最大卖点，受到了市场的支持。而此时英特尔公司却出现了失误，大力推行的RDRAM不被市场接受，加上I820主板芯片有严重缺陷，使得不少市场份额被AMD抢走。最为幸运的是，AMD领导层吸取了以前教训，不满足于刚刚取得的点点成绩，继续实施“赶超”策略，也就有下面的第一次超越

轩辕砍刀

AMD的第一次超越

　　自1997年开始，AMD向英特尔发起了更坚决的挑战，新产品发布频率明显比以前快，而且其新品的技术含量也明显提高，直接针对Intel的奔腾系列处理器。

　　1999年6月23日，AMD公司推出了具有重大战略意义的K7微处理器，并将其正式命名为Athlon。

　　也许是AMD的开发新产品的实力有限，所以自K6核心以来，AMD的处理器系列是越来越大，以前的K6核心系列就够大的了，光子系列就达6种之多，而现在的K7系列则是更大了，直到今天，AMD仍是采用这K7核心的。因为新的桌面K8核心处理器Athlon 64至今还未正式露脸。


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　　最初的K7系列有两种规格的产品：第一种采用0.25微米工艺制造，使用K7 Pluto核心，工作电压为1.6V(其缓存以主频速度的一半运行)；第二种采用0.18微米工艺制造，使用K75 Orion核心；工作电压有1.7V和1.8V两种。上述两种类型的K7微处理器内部都集成了2130万个晶体管，总线频率(FSB)均为200MHz。

　　Pluto核心的AthlonK7是以SlotA规格亮相的，时钟频率则由500MHz到700MHz不等。以0.25微米制程生产的Athlon内含超过2200万个的晶体管，并且在性能上让IntelPentiumII与III相形失色。之后没过多久，AMD以更小的0.18微米制程工艺推出了Orion核心(K75)的Athlon处理器。


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轩辕砍刀

Athlon包含128KB的L1 Cache(PⅡ/PⅢ只有32KB)；512KB～1MB L2 Cache(二级缓存)。同时，它还采用了全新的宏处理结构，拥有三个并行的x86指令译码器，可以动态推测时序，乱序执行。K7还拥有一个强劲的浮点处理单元，在3DNOW！指令的帮助下会有更进一步的3D和多媒体处理能力，这个先进的FPU使K7拥有超越其他x86微处理器2倍的性能！

　　另外，在有了一定技术积累后，AMD推出了自己的处理器架构—Slot A，类似于Intel当时的Slot 1。早期的K7系列处理器都采用这样一种处理器架构的。如图所示。



　　K7核心在总线方面使用的是Digital公司的Alpha系统总线协议EV6，最高外频可达200MHz；Athlon是AMD第一个具有SMP(对称多微处理器技术)能力的桌面CPU，即使用者可以用Athlon构建双微处理器甚至4微处理器系统！

　　随后在2000年3月6日，AMD率先推出了主频为1GHz Athlon处理器，这可是AMD首次在主频上超过Intel，第一个跨过了处理器千兆主频的大关，发起了有史以来最为猛烈的攻击。也在那里，在全球掀起了一股关于CPU性能与主频之间关系的大讨论。通过此次Athlon处理器的发布，公司的研发和制造实力令业界刮目相看。一方面是在微处理器的速度，另一方面是在产品价格营销和品牌积淀上，AMD与英特尔在两条战线大打出手。


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　　在时隔3个月后，AMD在2000年6月份后再次连续推出了新款的Thunderbird(雷鸟)、Duron(毒龙)微处理器(俗称“Athlon 4”系列)，再次向英特尔Coppermine(铜矿)核心的PⅢ微处理器发出了强有力的挑战。AMD之所以如此快地发布一连串新产品，主要是AMD也开始考虑了不同用户群需求，推出了满足不同用户群的CPU。

　　Thunderbird是AMD面向高端的Athlon系列延续产品，采用0.18微米的制造工艺，共有Slot A和Socket 462(Socket A)两种不同的架构，但它们在设计上大致相同：均内置128KB的一级缓存和256KB的二级缓存，其二级缓存与CPU主频速度同步运行；工作电压为1.70V～1.75V，相应的功耗也比老的Athlon要小；集成了3700万个晶体管，核心面积达到120平方毫米。另外，Thunderbird微处理器支持200MHz系统总线频率，提供巨大的带宽，且支持Alpha EV6总线协议，具有多重并行x86指令解码器。

　　Duron微处理器是AMD首款基于Athlon核心改进的低端微处理器，它原来的研发代号称为“Spitfire”。Duron外频也是200MHz，内置128KB的一级缓存和64KB的全速二级缓存，它的工作电压为1.5V，因而功耗要较Thunderbird小。而且它核心面积是100平方毫米，内部集成的晶体管数量为2500万个，比K7核心的Athlon多300万个，但比Thunderbird少了1000多万个。这些特点符合了AMD面对低端市场的策略，即低成本低功耗而又高性能。


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　　在浮点性能上，基于K7体系的Duron明显优于采用P6核心设计的Intel系列微处理器，它具有三个全流水乱序执行单元，一个用于加/减运算，一个用于复合指令，还有一个是浮点存储单元。这两种不同核心的Athlon处理器外观基本一样(外观上不同的只是针脚数)，都采用Socket 462处理器架构，如下图所示。



　　通过以上连续轰炸，AMD品牌与英特尔贴身紧逼，逐步蚕食了后者的市场份额，收效明显。根据Dataquest的统计，1999年，AMD处理器全球市场份额为10%不到，而到2000年市场份额猛增到了17%～18%，2001年底增长到了22%。而在技术方面，AMD的Athlon和Duron系列处理器在性能上与英特尔差距甚微。

“寒冬”中的考验

　　自2001年以来，全球PC产业增长放缓。在这样的市场大势下，虽然AMD在处理器技术、生产工艺和性能上已经有了长足进步，但业绩却不尽如人意。更由于长期以来，AMD以廉价吸引用户的策略，导致AMD的利润相对Intel来说要低许多。

　　尽管在市场占有率方面有了较大提高，但财务状况一直是不景气的。根据其2002年第一季度财务报告，AMD亏损916万美元，这方面影响了AMD公司的继续发展，也严重影响了新产品的开发。下面还是继续按时间顺序介绍一下AMD的处理器研发之路。

　　2001年10月份，AMD推出了新核心的K7系列Athlon XP处理器，这个系列处理器的推出非常成功，也非常庞大，一直到现在还有新产品推出，当然其核心发生了多次更新。自这个系列开始，AMD可能考虑到在主频比不过Intel，所以在处理器频率标注上采取了等效值(PR值)标注法，如Athlon XP 1500+，它的实际主频没有1.5GHz，只有1.33GHz，但据AMD测试实际效能可达到1.5GHz。其中一款Athlon XP处理器的外观如下图所示。

Athlon XP系列处理器的第一个核心为“Palomino”，它采用的是0.18微米制造工艺，FSB也从原来的200MHz提高到了新的266MHz。这个核心的Athlon XP起始标注主频为1500MHz，一直到2002年3月份推出的2100MHz。随后于2002年4月份为了提高处理器的性能，AMD也改进了Athlon XP核心，新核心名称为“Thoroughbred”。

　　新核心的Athlon XP处理器最大的改变就是提高了制造工艺，由原来的0.18微米提高到了0.13微米。工艺的提高非常有利于处理器主频的提高，但AMD在此核心中并没有急于提高处理器主频，但工艺提高后，处理器的攻耗可以进一步降低，对于缓和用户对Athlon XP处理器温升过大给了非常好的答复。随后于2002年6月，AMD又推出了“Thoroughbred”改进版的“Thoroughbred-B”核心Athlon XP处理器。

　　新核心主要表现在处理器主频和外频的提高，主频已从原来最高的2100MHz，提到了2200MHz—2800MHz，而处理器FSB也提高到333MHz。继而在2003年2月份，Athlon XP继续推出新的核心“Barton”，这个核心的Athlon XP总线频率仍然是333MHz，主频也开始提高，最高达到3000MHz。这个核心的Athlon XP处理器所肩负的历史使命是非常重的，因为那时竞争对手Intel的P4处理器的FSB早已达到了400MHz，主流产品都在533MHz，最高主频也达到了3.06MHz。

　　非常幸运的是，用户对AMD的新核心Athlon XP实际表现非常满意，认为实际效能与相应档次的P4处理器差不多。但无论怎么说，AMD此时是明显处于竞争的劣势，无论是从处理器主频，还是从总线频率FSB都落后对手许多。但AMD没有其它办法，因为它没有像Intel那样强大的经济实力来进行新产品开发，只能在原有产品基础上进行较小的改进。


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其实我们完全可以看，此时的AMD已是心有余而力不足，处于被动应战状态。在这段时间中不被Intel彻底击败就算是万幸！只等它的救星—Athlon 64能给它带来奇迹。这种被动应战局面不仅体现在这之前的两年多，而且还一直到现在。


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　　就在AMD处于财务尴尬局面的同时，Intel发起了最为猛烈的反攻，先是大步接连不断地发布新主频的P4处理器，由2000年底的1.4GHz左右的P4主频，在去年11月份提高到了3.06GHz。然后又针对AMD的Hammer处理器未能如期发布的机会，修改产品发布计划，大步跨过原计划在今年第一季度推出的667MHz FSB，直接进入原计划在下一代处理器才推出800MHz FSB P4处理器。

　　而此时的AMD则明显显得力不从心，新产品Athlon 64还不能正式发布。面对Intel如此狂轰烂滥炸，AMD心急如焚，如果仍就以333MHz FSB的Athlon XP来应对的话，肯定会输得很惨，匆忙之中，AMD只好重新翻出连自己都信心不足的“绝招”，提高L2 Cache(从原来的256KB提高到512KB)，推出400MHz FSB、新“Barton”核心Athlon XP处理器。虽然不能完全抵挡Intel大战的“火力”，但多少可以给用户一个安慰，而且据说新核心的Athlon 3200+处理器与800MHz FSB 3.2 GHz的P4处理器在测试时旗鼓相当。


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　　目前Athlon XP系列处理器与Intel的P4处理器之间的竞争还在继续，因为两者的下一代处理器均未正式推出。 在最后要说明的一点就是，AMD的Athlon XP处理器的升级性能方面要比Intel的好些，因为自新版Athlon系列处理器开始，一直就采用同样的CPU架构，那就是Socket 462(也称“Socket A”)；而Intel在P4系列中就有Socket 423和Socket 478两种架构之分。

Athlon 64，AMD未来的希望

　　在前面就已经提到，AMD自1999年底就开始一项非常令人振奋的计划，那就是K8系列、64位元的Hammer系列处理器正在AMD公司紧张的研发之中。但是由于多方面的原因，当然最主要是上面所说的资金短缺方面的原因，还有就是技术方面的原因，自第一次计划于2002年第一季度发布至今，已多次“跳票”，只是在今年4月份发布了其服务器版的—Operator处理器，并且得到了业界的高度评价和认可。

　其桌面版和移动版Athlon 64系列处理器原计划也将于本月发布，但至今仍未有明确的消息，当然按原计划还有些时日，我们拭目以待！ Hammer处理器是全新的64位元处理器，它相对Intel早就发布的Itanium及Itanium 2来说最大的优势就是可以完善、高效地向下支持现有的32位应用。同时仍采用被Intel所遗弃x86处理器架构，使得可以有效地保护用户以前的投资。

　　目前AMD的局面非常被动，一方面不得不对Intel在主频和总线频率方面提出的挑战有所“表态”，另一方面却由于K7核心按其技术水平，目前的400 FSB Barton处理器无论在主频，还是在总线频率方面均已达到了极限，虽然有人预料，AMD还可能通过继续增加L2 Cache，推出更高主频的Athlon XP处理器，但是在总线频率方面已无法提升了，400MHz已是K7核心的极限。


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　　所以无论从哪方面的讲，AMD K8的及时推出都非常重要，否则不仅会失去几十年辛苦赚来的那么点江山，更可能会伤及那些好心的支持者的心，因为这个K8让人等得太长了！30多年的风风雨雨，30多年的残酷竞争，AMD成就了“硅谷斗士”的IT业传奇。

　　AMD的前任总裁曾这样说，与Intel竞争是AMD的悲哀，但更是AMD的光荣。AMD给我们带来的是高性能的CPU和实惠的价格，它与Intel之间的一举一动都将影响到整个IT业。市场需要AMD，DIYer需要AMD，Intel同样需要AMD！好了，关于AMD的微处理器研发历程就介绍至此。

轩辕砍刀

对于AMD来说，今年的4月22号是个非常值得纪念的日子，因为在这一天终于正式发布了其历经3年多开发、并多次跳票的Hammer服务器版——Opteron处理器。在与英特尔长达33年的芯片拉力赛中，AMD终于头一回有了骄傲的底气。虽然其桌面版Athlon 64要等到今年第三季度才能正式亮相，未能像Intel那样频频出手，但就此次Opteron处理器的发布效果来看还是相当之好的，在业界引起的轰动也是AMD有史以来的第一次，成为今年以来最耀眼的亮点。就连Intel也不得不重新调整产品开发计划（如图1所示），匆匆推出本要在下一代Prescott处理器才上的800MHz FSB、i875P芯片组技术也就匆匆上阵了，这一切在相当大程度上是迫于AMD的Hammer系列处理器的威胁。

图1

　　由于竞争双方目前所处的环境决定了AMD的这款Hammer处理器将是划时代的处理器。有分析家就认为，AMD的这一“大锤”很可能将彻底砸碎一方的梦。因为AMD目前的财务状况非常之差，连年亏损，目前的这款Hammer处理器可以说它的最后一次豪赌，不成功，则成仁。对Intel来说也同样非常重要，因为面对AMD的大锤他还没有作好充分的准备，虽然早已开发出相应的64位服务器处理器Itanium、Itanium 2，但因其兼容性能较差，并未取得预期效果。在桌面市场中，Intel还没有推出支持64位应用的处理器，只能以提高主频和前端总线（FSB）的P4处理器来应战，最终结果如何也很难预料，Intel自己心里也没底。所以一旦AMD的Hammer处理器取得成功，就将彻底改变AMD与Intel之间的地位，可能会彻底砸碎Intel长期以来的霸主梦。至少会有相当大一部分市场被AMD的Hammer抢走，这对Intel来说是有史以来遇到的最大的一次挑战，也是最怕的一次。

　　但是对于AMD的这个大锤能否挑起复兴AMD的重任，众说纷纭，下面我们先回顾一下AMD挑战Intel的10多年历程，然后再从技术和市场环境两方面来分析Hammer处理器的前景。
一、AMD的艰辛挑战路

　　说起AMD与Intel之间的较量其实早在15年前就真正开始了。然而由于Intel的强大技术和资金实力，它的垄断地位一直未有动摇，在这近15年打斗中，可算是喜忧参半，其中7年获利，8年亏损。

　　说起AMD的Hammer（大锤）处理器，多次跳票真让人感觉到有点失望。不知有过多少次Hammer的“发布”给我们带来了无比的兴奋和喜悦，但每当我们怀着美好的憧憬期待着它的降临时，它却又一又一次地深藏闺中。早在1999年10月份AMD就对外宣称将开发一个支持64位程序运行的Hammer处理器，并就其主要性能对外进行了说明。此时业界一片哗然，因为作为后来者能在如此短时间内进入高档服务器处理器研发领域确实令人刮目相看，而且AMD在处理器架构方面仍采用一直以来的x86，这可是被英特尔抛弃的。当时就有人赞同，也有人反对，因为大家都有一个共识，Intel不要肯定没有太大利用价值了。赞成的也只是出于兼容性方面的考虑，并不是出自内心认为x86就具有多大的利用潜力。

　　可是到了2002年，因为技术原因，AMD一次又一次没有举起它的Hammer大锤，更别有什么新产品推出了。而竞争对手Intel却一直没有松懈，一方面利用其芯片架构的优势不断地提升处理器的主频，使AMD在主频上远远落后于Intel，另一方面又使出降价杀手锏，频频出击，使得AMD在近两年中一直处于被动局面。面对英特尔高低端产品同步降价的双重压力，AMD步履维艰。上半年，AMD的产品大量积压，营收状况很不景气，为了减少产品积压，AMD从第三季度开始大幅压低处理器的出货量，这就直接影响到整个市场的销售。为了夺回失地，AMD又不得不相应降价，利润再低，还得咬牙坚持，而且必须比P4和赛扬处理器的价格更低。AMD的市场份额逐渐萎缩，去年的PC机芯片市场份额比2001年的22%下降到了15%。由于CPU市场价位普遍走低，AMD全线产品的利润已经压到不能再压的程度，去年第四季度净亏损8.547亿美元，全年亏损13亿美元。在过去15年的时间里，AMD总共获得16.6亿美元的纯利润，2002年一年的损失几乎把15的积累冲得精光。更为严重的是，截止今年4月20日，AMD在最新的一个季度继续亏损1.46亿美元，营业额比2002年同期下降21%，公司的负债率也大幅度上升。

　　到了今年，AMD似乎已经疲惫不堪，明显感觉到力不从心了。为了应战，因为Athlon 64还未能正式上市，AMD被逼通过提高主频，继续利用原有的400MHz FSB总线推出Barton新核心的Athlon XP处理器来应战，目前已发布了几款使用该核心的Athlon XP产品，其标值分别达到了2800+、3000+和3200+。虽然其性能较以前的Athlon有较大幅度提升，但是与Intel的最新800MHz FSB 3.0GHz P4相比还是有较大差距。这只是一个十分无奈的权宜之计，因为AMD也无过多资金重新开发应对Intel最新800MHz P4处理器，只好暂且应付吧，只有期待今年9月份Athlon 64能如期上市，并且取得不俗的业绩。

　　在处理器市场中，Intel一直在领导着潮流，在16位和32位时代获得巨大成功，以绝对领先的优势在IT业号令天下，翻手为云，覆手为雨。英特尔的成功在于他的技术方向适应了用户的需求，反过来说，正是用户的需求拯救了英特尔。但是，英特尔在向64位进军的时候，偏离了原来的方向，把32位与64位隔离成了两个互不通融的孤岛。选择英特尔64位处理器，意味着抛弃原来的一切应用，对于任何用户来说，这都是巨大的损失。AMD从英特尔的失误中看到了新生的希望，把握住了极为有利的时机，不惜承担巨大风险，推出了兼容32位的64位处理器。对于AMD来说，这是一次前所未有的挑战，也是绝处逢生的希望所在。可喜的是，AMD的Operon处理器并没有令众多支持者失望，经多家服务器厂商测试后认为其总体性能比Intel的Itanium 2要好。但是由于市场原因，JMP Securities公司的分析师Krishna Shankar分析认为前景并不是很好，Opteron今年只能为AMD带来约1亿美元的营收，但在明年这一数字将增长四倍。Shankar同时也指出，处理器市场的整体毛利率为20%-25%，而Opteron的毛利率则在50%-60%之间。由此可见AMD想籍Hammer一锤定天下的决心不是没有希望，很可能会因此改变整个处理器市场的布局，我们拭目以待。

二、Hammer的技术优势

　　说到AMD的这款Hammer处理器的技术优势，最让人想到的就是它的向下兼容特性。这可算了它致胜Intel Itanium处理器的法宝。但是它的这一优势能保持多久暂时还很难说，因为Intel这个强大的敌人早已成竹在胸，因为他的下一代处理器Prescott很可能在64位支持及32位兼容方面有更好的表现。

　　在16位和32位这两次伟大的革新中，荣光宝冠都落在了英特尔的头上。尽管AMD一直在与Intel角逐，然而经过30多年的追赶其规模也仅及后者的1/10。历史终于给了AMD一次前所未有的好机会，那就是Intel在64位战略上所犯下的历史性错误，所以有人认为如果此次AMD通过Hammer打败Intel，那真正打败Intel的不是AMD，而是Intel自己，它当时太偏执狂了。在当时英特尔丢弃了自己的核心资本——x86的兼容性，推出与32位完全不兼容的64位Itanium（安腾）芯片时，Linux之父里奴斯·托瓦茨就认为，那就等于“扔掉了x86架构的全部优点”。事实最终也证明了这一观点的正确性，市场随即对英特尔给予了打击，根据最新统计资料，安腾在2002年一共只卖出3500台，而全球服务器销量为450万台，也就是说，安腾的市场占有率还不到千分之一。

　　当然在其它技术方面同样与其竞争对手展开了殊死较量，在许多方面都取得了胜利，这可以从最近多家服务器大厂对安装Operon处理器的性能评测中得出答案。Operon处理器的架构如图2所示。

图2

　　它的主要特性和优点如下表所示：

主要特性
优点

同时支持32位和64位计算功能
让用户可以根据自己的需要选择运行32位或64位应用程序和操作系统。

最多可以支持3个一致的HyperTransport连接，每个处理器最高可以提供19.2GB/s的峰值带宽。
为满足用户现在和款来的应用需求提供I/O保障。

支持多处理器系统，可以利用相同的硬件和软件基础设施，从1路到8路一直扩展到整个数据或者计算机中心。
可以在IT基础设施中实现最大限度的灵活性，从而有助于提高经济效益。

256TB的内存寻址空间
为应用提供显著的性能优势。

轩辕砍刀

上面介绍的Hammer系列中的服务器版本，其桌面版Athlon 64与以前的Athlon XP相比又有哪些提高？与Intel的最新800MHz FSB 3.0GHz P4相比有哪些优势呢？

　　虽然Athlon 64是在Athlon XP架构的基础上改进的，但它还是存在着一些根本性的改进，主要体现在以下几个方面：

·Athlon 64具有更佳的分支预测算法和更大的TLB（Translate Look side Buffers，翻译旁视缓冲器），仅此一项就可以使同频率运行效率超越Athlon XP。

·Athlon 64内部管线更长，处理器内部整数管线达到12级，浮点运算管线为17级。而Athlon XP的整数管线为10级。

·Athlon 64支持SSE2指令集。这一点非常重要，在当前的x86扩展指令集中，SSE2的功能更为强大，得到最多的软件开发人员支持，目前只有奔腾4处理器能够支持SSE2指令集。

·Athlon 64处理器内部整合了DDR SDRAM控制器。这样做的好处在于内存能够和系统总线直接沟通，对于降低数据请求时的延迟时间很有帮助。

·Athlon 64处理器使用了超传输技术（HyperTransport），CPU和南桥之间的总线连接速率达到了3.2GB/s。Athlon 64处理器支持x86-64架构，允许运行64bit应用软件或者工作在64bit操作系统上。

·采用SOI（Silicon On Insulator，绝缘硅技术）芯片封装技术，仅通过这项技术其主频就可以提高30%之多。这项技术最终还是花高价从IBM那里买回来的，Hammer处理器之所以多次推迟发布，其中一个重要原因就是因为前期的SOI技术不成功。

　　它与Intel最新P4处理器主要性能的比较如下所示。

处理器
Athlon 64
Athlon XP
Pentium 4

核心
ClawHammer
Barton
Northwood

时钟频率
1.6GHz+（暂未定最终频率）
1.83-2.2GHz
1.6-3.2GHz

生产工艺
0.13微米 SOI
0.13微米
0.13微米

平台
Socket 754
Socket A
Socket 478

前端总线频率
800MHz
333/400MHz
400/533/800MHz

L1数据缓存
64KB
64KB
8KB

L1指令缓存
64KB
64KB
12KB

L2 缓存
1024KB
512KB
512KB

L2 缓存频率
等于核心频率
等于核心频率
等于核心频率

MMX指令
支持
支持
支持

3DNow!指令
支持
支持
不支持

SSE指令
支持
支持
支持

SSE2指令
支持
不支持
支持

x86-64指令
支持
不支持
不支持

综合起来AMD的这款Hammer（现称“Athlon 64”）系列主要具有以下几个方面的优势：

1.无敌兼容性

　　Hammer是采用与现在绝大多数软件系统中相兼容的x86-64指令系统，但是它与现在32位及以下系统相兼容，这将是AMD致胜于Intel的最重要的法宝。

　　早在几年前就有分析家指出，x86体系已经走到了其性能极限。然而事实正好相反，Intel再次得益x86 ISA的指令结构，把P6 CPU推上了市场主流的位置。而AMD在K7处理器中更是将此架构发挥得淋漓尽致。对于即将到来的64位计算而言，又一次将问题归结在x86体系是否立即淘汰，还是进一步改进。此次，AMD依然义无反顾地支持x86指令架构，与Intel走了两条截然相反的道路。

　　Intel选择了彻底抛弃x86，转而投向全新的IA-64。这样在兼容性方面，Intel在其新一代Itaium处理器中已付出了惨重代价。目前普遍所使用的都是基于32位及以下的应用程序，Intel的基于IA-64架构的Itanium必然不能在传统的应用程序中获得良好的性能，这点就像当初的Pentium Pro一样。

　　AMD选择的道路则更加适应于用户的应用需求，那就是将x86进行到底。当然，时刻走在技术前沿的AMD也不会简单地因循守旧，而是将x86做了彻底的改进。AMD也清楚地认识到CPU向64位发展是必然的趋势，但是同样认为传统的x86架构并没有错，只要对它进行升级，就可以即保证兼容性又大幅提高性能，这就是AMD提倡的x86-64架构体系。

　　由于Hammer保留了x86，因此其兼容性应该说是完美无缺，因为其核心对32位和64位应用程序有很好支持。从应用角度来看，AMD的方案中从32位到64位的移植可谓无缝链接。不用说是现在的32位程序，即使是早先的16位程序也可以在Hammer上稳定高效地运行。

当然Hammer的兼容不仅表现在对32位及以下应用程序的有力支持，还表现在指令集的兼容上。Hammer除了兼容自己的3Dnow！、3Dnow!+指令集，还能很好地兼容Intel的SSE、SSE2及MMX等，因为Hammer在指令集的兼容性方面又比Intel的Pentium 4和Xeon（Prestonia）更具优势。

　　说到这里又不得不说回来，事实上Intel的IA-64架构在64程序运行方面的确要比AMD所采用的x86-64架构好，问题就出在在32位程序风行天下的今天还不适宜推出一套全新架构，这样会用户损失在原来32位程序上所做的一切投资。况且目前纯64位程序还非常少见，用户不可能为了获取高性能而全部采用64位程序。从长远来看Intel所采用的IA-64是发展的必经之路，虽然在目前它未能取得好的业绩，但相信在不久的将来会有重振雄风的一天！

2.集成DDR内存控制器的高效CPU体系架构

　　AMD的Hammer要战胜业界巨人Intel不可能仅靠产品的兼容性，事实上用户也没有这么容易接受。所以如果想要使CPU在性能取得更大的突破，在性能上与Intel同类产品更具有优势，那么CPU必须在设计理念上有所改进。这一点AMD十分之清楚，AMD的Hammer处理器将带给我们全新的概念！

　　AMD新一代Hammer系列处理器除了在兼容性方面具有明显优势外，还带来了许多革命性的新技术。如CPU内核架构发生了根本性的变化，主要是在CPU内部集成了原来一直在北桥芯片中的内存控制器，这样整个CPU架构是由DDR内存控制单元、Opteron（或第八代Athlon）处理器内核、一级指令缓存单元、一级数据缓存单元、二级缓存单元和HyperTransport总线控制单元这6个部分组成。

　　在传统的CPU架构中，内存控制单元都是整合在北桥芯片中，因此在传输数据时不得不经过一定的等待周期。但是，一旦内存控制器被装载到CPU内部，那么其速度将发生翻天覆地的变化。整合内存控制器的好处在于CPU可以直接和内存交换数据，而不需要通过系统总线传给芯片组，然后再传输给内存，这就大大缩短了数据交换时间，提高了性能。据保守估计，仅仅是这一项改进就能给CPU带来至少20％的性能提升！

3. 创新高效的HyperTransport总线

　　“HyperTransport”是一种可支持集成电路进行高速、高性能点对点联系的互连技术，可满足新一代电脑及通信平台的带宽需要。HyperTransport技术有助减少总线的数目，并确保个人电脑、工作站、服务器、多种不同的嵌入式应用方案以及高度灵活的多处理器系统可以进行高性能的联系。HyperTransport技术可确保个人电脑芯片、网络及通信器件能以比现有的某些总线技术快48倍的速度互相通信。

　　其实HyperTransport在某种程度上有点类似于Intel的中心控制体系，或者说它的灵感来自于这项体系。当然，由于HyperTransport与中心控制体系并非同一时代的产物，因此两者之间的性能不可同日而语。我们知道，传统的北桥设计包括了内存、AGP和PCI控制器，南桥芯片和北桥芯片之间通过133MB/s的PCI总线连接，这很大程度上制约了各种并行运行的设备。目前VIA、SiS提出的V-Link、Multi-Threaded等技术只能提供256MB/s左右的带宽，而且仅仅基于南北桥之间。而HyperTransport所支持的带宽将会高达6.4GB/s，而且它将贯穿于CPU、芯片组、外围设备之间。此外，HyperTransport还支持PCI-X和AGP 8X等带宽消耗大户。

　　但是在看到优势的同时，也有一些技术隐患存，特别是在内存控制器带宽方面。虽然Opteron、Athlon 64将内存控制器整合在CPU核心之内，在x86平台上可谓是一个创举。这样做一方面大大降低了内存的Latency，提高了性能，另一方面也造成了升级的困难。对于传统的北桥架构，当需要支持新的内存标准的时候，只需要修改、更换北桥芯片即可。而如今则必须连同CPU一起修改、更换，显得有点不方便。另外，按照AMD原本的设想，Athlon 64将只集成单通道的内存控制器，而不是和Opteron一样的双通道。这样的话，不能采用双通道的的DDR400内存， Athlon 64的系统性能就会受到内存带宽的严重制约。
三、飘忽的市场环境

　　就目前来说，整个市场环境对AMD的Hammer处理器来说有喜有忧。喜的是今年4月22号发布Operon处理器非常成功，得到了广大服务器厂商的高度评价，忧的是目前的市场环境并不看好，各大企业正在压缩银根，所以在服务器市场方面，尽管Operon非常出色，但不会在今年内得到大的回报，相反在明年可有会有大幅回升。

　　在Opteron处理器推出之前就已有许多著名的服务器软、硬件厂商明确表示支持，如IBM、Microsoft、SuSE、RedHat、Oracle、Sun、Dell等。据悉，Sun未来的服务器可能采用Opteron处理器，Sun是想将携手AMD来共同对抗其心中大敌——英特尔。同时HP（惠普）、Dell（戴尔）等几家大公司也对opteron非常有信心。看得出，除了产品自身的魅力之外，对这次Opteron的推出AMD也是下足了台前幕后的功夫。以往从来没有哪一次AMD的新产品能够受到如此热切的期待，而在推出的时候就产生如此巨大的反响，得到如此广泛而有力的软、硬件支持。

　　但是承担起拯救AMD重任的还是Hammer系列的桌面版——Athlon 64，不仅业界这和认为，AMD自己更加清楚。因为在服务器市场所要面对的对手更加强大，远不是AMD凭现在实力可以抵挡的。在服务吕处理器市场中，除了Intel（其实它在服务器领域也只能算是一个小孩）这一竞争对手外，还将面临更加强大的对手群，那就服务器的几家巨头：IBM、SUN、HP，因为他们自己都有各自的处理器，他们不可能在自己的服务器上大量采用其它品牌的处理器，所以说在服务器处理器市场中，他们才是真正的霸主。Intel在服务器市场中也只能从中低档市场中抢占一些极少份额，而且在主要支持者也主要是DELL一家。

　　下面再从Intel失败的教训看是否可以悟出一点更深层次的道理。

　　虽然Intel的Itanium、Itanium 2处理AMD的Operon处理器都是64位处理器，但是所采用的架构完全不一样。Intel的Itanium，乃至Itanium 2处理器之所以经过几年的、努力仍未能起到预见期的效果，一则主要因为它不能与原来的32位IA32指令向下兼容，另一重要原因就是得不到服务器应用软件开发商的支持。我们知道在服务器领域，IBM、SUN、HP才是老大，特别是中高档服务器领域。而遗憾的是英特尔的Itanium、Itanium 2处理器竟采了被这几家垄断的IA架构，而不是像AMD一样采用传统的x86架构。这样明摆着是向IBM、SUN、HP宣战，你想他们还会出面支持吗？与Intel相反，AMD的AMD的64位方案因为采用了Intel认为没有利用价值的传统x86架构，所以给用户提供了更加灵活的升级策略，保护了大笔原有投资。更为重要的是它可以全面兼容目前主流的32位应用程序，其产品定位也没有Itanium那么咄咄逼人。还有一个原因就是AMD所采用x86架构在业界普遍认为是过时的，其性能受到很大限制，所以基于这种子架构的处理器只能在中、低档领域应用，所以对IBM、SUN、HP等的高档服务器领域不会受到任何冲击，所以包括IBM、SUN、Oracle、富士通等在内的许多一线软、硬件提供商都在第一时间宣布了对Opteron的支持也就不令人感到奇怪了。

　　因为在桌面处理器市场中，AMD的唯一对手就是Intel，所以Intel所采取的举措在相当大程度上决定了AMD的未来。下面再看一下AMD的竞争对手Intel将如何反击。

　　在服务器领域，Intel针对AMD的Operon处理器并没有太大的举措，因为时间关系，不可能在短时间内开发出一套全新的64服务器处理器。目前Intel针对Itanium、Itanium 2处理器对32位程序兼容性不好的问题，在安装Itanium、Itanium 2处理器的服务器中提供一个“IA-32 Execution Layer”模拟软件了。据说通过它可以让1.5GHz的Itanium运行32位程序的速度达到1.5GHz Xeon MP的效率。虽然仍然不令人十分满意，但还是可以接受的。

　　在桌面市场中， Intel非常清楚，为了继续保持其霸主地位，只有在Athlon 64未出来前采取相应措施才有可能。于是，Intel首先要做的是匆匆推出3GHz P4 CPU和875芯片组。本来计划要Prescott才支持的800MHz前端总线的提前采用，一方面是因为Northwood核心的Pentium 4在提升频率方面遇到了困难，不得不转而通过提高前端总线速度来提升性能；另一方面也是迫于AMD的Hammer的压力。除了更快的前端总线，875芯片组还内建了双通道DDR400内存控制器和串行ATA控制器。拥有这些非常吸引人的功能，也难怪有人甚至预言875芯片组将成为“P4时代的440BX”。
另一方面Intel正在加紧开发下一代处理器Prescott（可能称为“P5”），而且预计也会在今年下半年面市，在时间上没有给AMD的Athlon 64有太多的先机。Prescott绝对是Athlon 64的成功之路上必须要面对的最大威胁。因为它不仅采用了0.09微米的工艺制程，而且还集成了Intel 64-bit Yamhill 技术，以便Intel在需要的时候，打开Prescott内核的64-bit运算功能，以对抗AMD 64-bit的Opteron和Athlon 64处理器。Prescott内核已经集成了32-bit运算不需要的第二个32-bit整数运算单元，因此2个32-bit整数运算单元整合在一起，将支持64-bit运算。现在的问题，就是Intel会在何时打开Prescott的64-bit运算功能。另外光是这0.09微米制程，就已足已使AMD的Hammer处理器逊色不少（AMD的Hammer处理器仍采用0.13 微米工艺制程）。因为0.09微米制程意味着更低的功耗和更高的频率；意味着可以更容易地在CPU核心中集成1MB甚至更大的二级缓存；意味着更小的核心面积和更低的成本……，这一切都可能成为AMD的Athlon 64处理器无形的杀手。

　　不仅如此，Prescott处理器还将要引入新的多媒体指令集。虽然具体还不是很清楚，而且如同MMX、SSE、SSE2一样，要真正被充分利用又需要相当的一段时间，但是根据Pentium 4的经验，这肯定是一项有相当潜力的技术。

　　综上所述，就目前来说，AMD的这次豪赌对AMD自身的风险要远大于给对竞争对手Intel所带来的风险。这并不是说他的这款Hammer处理器在技术方面不够，而实在是因为受到AMD目前在资金实力方面的困扰，加上其竞争对手Intel又绝非等闲之辈，因为AMD没有抓住机遇，一次又一次地跳票，给对手以太多的时间和机会，Intel在这两年中早已有了几套应对方案。

　　AMD的Hammer处理器目前来说在业界看来还是普遍看好，特别是自其服务器版Operon处理器发布以来，因为人们见到了真正的Hammer，可以进行实地测试，而不是停留在由AMD自己所宣传的各项技术优势表面上。但由于市场不稳定因素，加上其竞争对手实在是太强大了，老谋深算的Intel为了应对Hammer处理器已不露声色地准备了好几套方案，相信这些方案都不是Intel用来吓唬AMD的。特别是在它的下一代Prescott处理器，虽然还不是完全了解它到底具有哪些优势，但就目前所得知的几项就足以让AMD高兴不起来，所以人们并没有对AMD的Hammer抱太大希望，不太可能出现全面改变AMD与Intel之间地位的情况。倒是很有可能因AMD自身的一些原因导致不能取得预期效果，成为自己的“掘墓人”，因为AMD的现在财政状况根本经不起任何折腾，目前根本没有更多的资金用来开发下一代更具杀伤力的处理器，只能靠Hammer单打独斗了。但是也有人认为，如果AMD能够很好地抓住这次机遇的话，AMD也可以取得非常好的市场业绩，打一个漂亮的翻身仗，继续扩大自己的市场空间，增强自己与Intel竞争的实力，争取在赢得资金后下一次竞争中全面战胜对手。另一方面，AMD在继续争取业界的广泛支持，毕竟目前还处于相当弱势位置，这对AMD是相当重要的。有了业界的广泛支持，Intel再强大，也是孤掌难鸣。

轩辕砍刀

　　Athlon XP采用了玻璃纤维的OPGA（Organic Pin Grid Array）封装方式，有红褐色和茶绿色表面两种封装，且在CPU的右下角刻字亦有所区别，一个是B，另一个是N，但在性能上没有区别。

【部件号（OPN）含义】

Model 6

A X 2100 D M T 3 C（空格的作用仅是为了便于分辨，实际上是没有的）
A：CPU家族及架构，A代表采用Mode 6架构的AMD Athlon XP处理器
X：High-Performance Desktop Processor高性能桌面处理器
2100：PR值（依实际频率而定），1500-2100
D：封装形式，D代表OPGA
M：工作电压，M代表1.75V
T：核心最高耐温，T代表90摄氏度
3：L2缓存大小，3代表256KB
C：最大前端总线频率，C代表266MHz

Model 8

AXD A 2700 D K V 3 D（空格的作用仅是为了便于分辨，实际上是没有的）
AXD：CPU家族及架构，AXD代表采用Mode 8架构的AMD Athlon XP处理器
A：处理器类型，A代表桌面处理器
2700：PR值（依实际频率而定），1700-2800
D：封装形式，D代表OPGA
K：工作电压，K代表1.65V，U代表1.6V，L代表1.5V
V：核心最高耐温，T代表90摄氏度，V代表85摄氏度
3：L2缓存大小，3代表256KB
D：最大前端总线频率，C代表266MHz，D代表333MHz

轩辕砍刀

双通道、90纳米？2003-2004AMD发展预测


　　由于Intel通过提高CPU时钟频率、采用更高的前端总线、使用超线程这些强大的技术来提高P4的性能，这将迫使AMD必须对他现有和即将上市的产品提升性能，很明显，AMD肯定在准备自己的杀手锏，但是在正式披露这些东东前，AMD是不会放出任何风声的。

　　据悉，第一批ATHLON　64桌面处理器将在8月上市，这意味着这款历尽磨难的64位处理器终于不再纸上谈兵，而是将实实在在地走向市场了，第一批上市的ATHLON　64主要有具备1 MB二级缓存的Athlon 64 3100+（实际频率1.80GHz）和Athlon 64 3400+（实际频率2.0GHz）两种型号，稍后，AMD会发布0.13微米制程的Athlon 64 3700+（实际频率2.20GHz），而使用90纳米制程、同样具备1MB二级缓存的Athlon 64　4000+处理器（实际频率2.40GHz）会在2004年中期或者更晚上市。

　　当然，最让人感兴趣的就是使用90纳米制程，代号为San Diego的Athlon 64处理器，该处理器最显著的特点就是，同Obrteron处理器一样，它支持双通道内存读取，但这也意味着从4000+开始的Athlon 64处理器必须使用一种新的Socket插座（可能是Socket 940），这就是说，除非主板厂商考虑兼容性，不然今年上市的K8主板将无法支持未来的Athlon 64。反而，从理论上讲，那些为 Obrteron处理器准备的NVIDIA nForce3 brro芯片组倒很可能可以支持未来90纳米制程的Athlon 64处理器，当然这仅仅是可能。

　　另外，AMD还将为主流市场发布一款二级缓存只有256KB的Athlon 64精简版，它将使用0.13微米制程的braris核心，而以Victoria为核心、使用90纳米制程的精简版Athlon 64将在明年上市，但是Victoria核心将不会集成双通道内存控制器，所以它很可能可以继续在现在古老的Socket 754主板上使用。

　　如果明年AMD的确在Athlon 64处理器里集成了双通道内存控制器，那么在2005年中期前，集成DDR2内存控制器看来就不是非常迫切的要求了，而且，一旦支持DDR2的Athlon 64处理器上市，我们还必须再次更新Socket插座和主板，所以，升级太快也不好。

轩辕砍刀

　　现有普通计算机采用32位架构，系统的内存寻址能力为4GB，远远不能满足日益庞大的数据处理需要。英特尔推出的Itanium处理器直接从32位跃升到64位，然而与32位应用程序的兼容性却成为了遗留问题。AMD则提出了x86－64设计理念，让Opteron实现了从32位计算到64位计算的顺利过渡。

64位 电脑发展必然趋势

　　电脑发展的速度一向是惊人的，但越来越多的应用程序需要更大的内存容量来保证顺畅地运行，如大型数据库、数字内容的创建、视频创作，还有如CAD/CAM等需要将现实世界建模运算的软件，另外还有安全加密、石油勘探、天气预测等等需要大量数据运算的应用都需要大量的内存。内存的价格在不断下降，预计4GB内存的价格几年内会降低到几百美元，大容量内存从应用和技术的角度都已经成熟并成为未来的发展趋势。而32位电脑的内存寻址能力为4GB，也就是说32位的计算技术不能同时管理4GB以上的内存。事实上，目前绝大多数32位操作系统设计能力只能够管理2GB内存，32位技术的局限将成为电脑的又一大瓶颈。正如32位计算取代了16位计算一样，64位计算也会取代32位计算，并在未来十几年内成为普及的技术。

抉择 32位还是64位

　　尽管如此，从64位计算的现状来看，32位计算向64位计算过渡并非像从一个小房间搬进一栋大房子那样简单和充满愉快。现有的32位计算和64位计算之间存在一条鸿沟，32位应用和64位应用是完全隔离开的。32位和64位计算具有各自的电脑系统、驱动程序、操作系统、应用软件以及应用层面。32位计算主要应用在台式机和PC服务器上，64位计算只能在高端的大型机（例如SUN的SPARC）上应用，互不兼容。

　　目前，全球应用最广泛的电脑系统是32位计算，采用x86架构、Windows操作系统的PC机。众所周知，PC机处理器主要由两家公司生产，即Intel和AMD。Intel公司的64位方案——IA-64，不能很好地支持32位应用程序。当需要从32位计算迁移到64位计算，虽有众多的方案可供选择，但现有64位计算方案无一例外都面临着系统不兼容的问题，用户必须采用“推倒重来”的方式进行迁移。用户需要电源、机箱等全新的基础架构，需要独立软件开发商重新编译的64位软件，进行32位应用时必须在模拟仿真方式下运行，但模拟仿真方式的弊端在于不能提供全面的计算性能，反而造成表现性能的大幅下降；此外用户和支持人员还需要专门学习64位系统的应用；处理软、硬件升级的时候还需要面临软件支持、时间耗费等方面的问题。升级到64位计算，就意味着要抛弃原有32位计算的软件资源，用户需要付出庞大的管理和学习成本，造成迁移至64位计算所需的综合成本相当高。
  

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跨越64位计算鸿沟

　　在这样一种环境下，AMD推出了“用兼容系统将32位和64位计算连接起来”的设计思想。AMD认为，如果要实现更轻松的32位到64位的迁移，须采用“渐进式”的迁移策略。根据PC业20年发展的经验，向下兼容是非常必要的，即使是64位的系统，也需要有很好的兼容性，包括能沿用现有硬件架构，包括散热系统、机箱、电源等，运行64位软件的同时，也要能运行32位软件，能够让最终用户根据自己的需求在32位和64位软件中做出选择，平滑地过渡到64位计算，减少用户的费用和培训时间。

　　在这样一种理念下，AMD研制出了x86－64架构，并将推出基于x86－64的Opteron处理器。Opteron完全不同于ＩＡ－64架构的安腾处理器，顾名思义，x86－64架构是将x86架构扩展到64位。Opteron以32位x86“传统”模式运行，能执行32位操作系统和32位应用软件；以“长模式”运行，能执行64位操作系统，并能在64位操作系统上运行32位或64位软件。这样一来，台式机、笔记本电脑、工作站和服务器都能进入64位计算，AMD的64位解决方案既能高性能地运行在32位计算平台上，又能高性能地运行在64位计算平台上，同时还能在64位操作系统上运行32位应用软件。x86－64架构兼容性带来的优势是显而易见的，目前９５％的运算都还只需要32位的寻址能力，只有很少一部分应用需要64位计算，但64位的应用的重要性会逐渐增加，32位和64位计算在今后几年内会并存。如果32位和64位计算能同时运行在一个系统上的话，那么用户就不用很艰难地去进行选择，这给用户带来的好处是不言而喻的。AMD曾经在公开场合展示了基于２颗Opteron处理器的１Ｕ服务器，以及基于４颗Opteron处理器的４Ｕ服务器。

AMD 64位处理器关键技术

　　按照计划，AMD 64位处理器将采用x86－64架构，兼容性是这一架构的最大优势。已经推出的第一款产品是Opteron，它具有128KB一级缓存，二级缓存可以有从256KB到１MB不同大小。和现有x86架构的内存控制器包含在芯片组中不同的是，Opteron集成了内存控制器，能直接从内存而不是通过芯片组读取数据，这样能带来其性能上的提升。即使在运行32位计算，Opteron也比同频率的Athlon XP处理器性能提高20%，而其它64位系统以仿真方式运行32位软件，效率是相当低的。

　　Opteron具有HyperTransport连接技术，处理器、PCI-X桥、AGP桥、南桥芯片之间都具有极高的带宽。由于内存控制器集成在处理器上，随着处理器数量的增加，内存带宽、性能都会随之增加。

众多厂商全力支持

　　目前x86－64架构获得了业界的广泛支持。AMI、Phoenix等BIOS厂商已经在基于x86－64平台上启用了几个BIOS；VIA、SiS、Ali、ATI、NVIDIA等厂商都开发了相应的芯片组，NVIDIA、ATI、Matrox、SiS等厂商则会提供图形设备的驱动……小到连接器、散热器，大到主板，x86－64开放标准的平台获得了各个领域厂商的支持。软件方面，x86－64架构已经能完全兼容各种16位、32位操作系统，完全兼容现有的上百万种16位和32位应用程序、设备和驱动程序。在64位软件中，Linux业界已经宣布了将针对x86－64架构推出64位Linux，微软的64位Windows正在针对x86－64架构进行开发，IBM DB2等大型数据库也将能在x86－64架构的服务器和终端上运行。

　　对于市场来讲，随着64位计算需求的逐渐增多，平滑的过渡方案显然是更好的。即使是对于开发商来说也是如此，只有64位计算成为业界标准，才能获得用户的广泛认可。一个让开发商和用户都能获更大好处的方案一定是更好的方案。