Часть 1. Как это начиналось

Intel, как компания, появилась в 1968 году, на "целый" год раньше AMD. Их дороги пересеклись в 1982 году, когда AMD получила лицензию на производство x86-х процессоров от Intel, которая ради продвижения x86-платформы тогда еще "раздаривала" лицензии налево и направо всем желающим. Однако инженеры AMD не довольствовались "чисто копированием" и в 1991 году выпустили "свой" 386-й процессор Am386, ставший достаточно популярным из-за высокой производительности при более низкой цене. Именно это отличие стало основной "линией партии" компании: за меньшие и/или существенно меньшие деньги - сравнимое или лучшее, нежели от Intel.

Естественно, за это AMD была сразу же зачислена в стан "предателей" и против нее была развязана череда судебных тяжб, которые увенчались успехом для Intel и не позволили AMD годом позже выпустить свой Am486-50MHz.

После проигрыша в суде AMD пришлось заново разрабатывать 486-й процессор. В результате это сильно затормозило уже ведущуюся разработку процессора следующего поколения - K5, и заставило AMD максимально использовать возможности "старой" к тому времени 486-й платформы, что привело к выпуску Am5x86. Кстати, "любовь" выжимать максимум из платформы в противовес "любви" постоянно менять процессорные разъемы стала одной из главных отличительных черт "AMD vs Intel".

Первый "народный" процессор - Am5x86-133-PR75

С выпуском в конце 95-го PentiumPRO Intel резко снизила цены на 486-е процессоры. Обоснованием для этого шага Intel считала попытку "избавиться от складских запасов" в свете окончательного забвения "позапрошлого" поколения 486-х процессоров (т.е. "бесповоротного" перехода к P5/P6). Однако дополнительной (точнее, видимо, главной) причиной стала попытка таким образом "задавить" расплодившихся конкурентов, которые потеснили своими дешевыми решениями саму Intel с еще очень популярного сектора старой, но еще достаточно производительной и при этом очень дешевой, а потому популярной платформы. И это, кстати, ей очень даже удалось - в ответ все "игроки" на 486-й платформе вынуждены были снизить свои цены, а, в отличие от Intel, у многих это был главный источник прибыли. AMD была в их числе (ведь K5 задерживался), однако это не помешало продемонстрировать наличие "пороха в пороховнице" и поднять планку "максимального" процессора для 486-х.

Последним процессором от Intel для 486-х компьютеров был 486DX4-100, имеющий трехкратное умножение, несмотря на "DX4" в конце названия модели (ведь "DX" обозначало 1x, а "DX2" - 2x). Это, кстати, было результатом того, что IBM, имеющая по договору с Intel права выпускать собственные процессоры по ее "чертежам", первой выпустила процессор с троекратным умножением - 486BLX3-100MHz (самый быстрый 486-й процессор, который можно было ставить в 386-е! мамки). На что Intel "обиделась" и "перемаркировала" свой процессор с троекратным умножением в "DX4", дабы продемонстрировать "большую значимость". AMD же пошла еще дальше - свой процессор с четырехкратным умножением назвала не "DX5", что было бы логично, а "5x86", косвенно "намекая" на его связь с пятым поколением, однако реально это был "честный" 486-й процессор.

Это был удачный процессор, несмотря на "древность" платформы. Он имел высокую по тем временам частоту, из-за которой действительно реально "тягался" с Pentium-75, поэтому "PR75"-рейтинг был достаточно обоснован, производился по самой современной тогда технологии - 0.35-микрон (у большинства "конкурентов" - 0.6), поэтому совсем не грелся (а проблема перегрева была уже очень актуальна), в результате чего так хорошо разгонялся - подавляющее большинство Am5x86-133 благополучно "становилось" на 40-ю шину, получая таким образом 160 MHz, в итоге рейтинг поднимался до "PR90". Плюс не каждый тогда (впрочем, как и сейчас;) мог понять, почему процессор, работающий на частоте 160 MHz, может быть хуже, чем в несколько раз более дорогой Pentium с меньшей частотой. Короче, ситуация была, можно сказать, аналогична теперешнему противостоянию Pentium4 и Athlon XP с точностью до наоборот. ;)

Из-за своей цены/частоты/производительности компьютеры на базе Am5x86 у нас были очень популярны, и многие компьютерные фирмы начинали именно с 5x86. Он прекрасно подходил для недорогого апгрейда обширного парка 486-х компьютеров (т.к. при хорошем охлаждении мог работать даже на "5-Вольтовой" плате, несмотря на "3.3-Вольтовое" происхождение). Поэтому Am5x86 можно смело отнести к первому, по-настоящему популярному и производительному процессору от AMD, ведь даже в свете теперешних реалий его можно использовать и в работе - как файл-сервер для вашей сети, и для "мультимедиа" - в качестве "mp3-проигрывателя".

А если принять во внимание еще и "оверклокерский" момент, то тут вообще без вариантов - он был заслуженным лидером, ведь, как уже говорилось, практически все экземпляры благополучно работали на 160 MHz (у многих в таком виде работают и по сей день!). И даже больше, например, я сам лично разгонял отдельные экземпляры до 200 MHz (50x4, получая, таким образом, что-то типа "PR120":), а какие-то бесстрашные, по-моему, шведские парни умудрились "раскочегарить" его до трех сотен (правда, не обошлось без азота :).

Но время шло, уже три фирмы (Intel, NexGen и Cyrix) вовсю продавали процессоры пятого поколения, а анонсированные еще в 1994 планы на K5 все откладывались...

AMD K5 - проект "Krypton 5"

Не многие знают, откуда взялась "K" в названии процессоров от AMD. А все было так...

В то время (начало 90-х) у буржуев были крайне популярны комиксы (как, впрочем, и сейчас:), главным персонажем которых чаще всего являлся Superman, который, конечно, всех и всегда побеждал. И был лишь один герой, который смог победить Superman'а - Kryptonite. В честь него и назвали новый процессор - Krypton (чуть сократили, дабы опять не пострадать в суде - уже от авторов комиксов). Кстати, если расшифровка аббревиатуры AMD достаточно известна: Advanced Micro Devices (ПМП - "Продвинутые МикроПриборы":), то происхождение названия Intel очевидно не всем, хотя появилось оно достаточно банально, от двух слов - Integral Electronics ("Интеграл"... где-то я уже это слышал;).

Процессор K5 задумывался достаточно "масштабно". Во-первых, он, в отличие от Pentium, уже имел элементы RISC-архитектуры (как в PentiumPRO) - это когда CISC-команды разбиваются на одинаковые по длине микрооперанды, которые внутри процессора могут исполняться одновременно, в нескольких параллельных блоках (которых в K5 больше, чем в Pentium), да еще и вне порядка следования (что еще сильнее улучшало "параллелизм").

Во-вторых, декодер команд процессора был способен декодировать до четырех штук одновременно, что теоретически позволяло процессору выполнять 4 команды за такт (Pentium лишь две, PentiumPRO - три).

В-третьих, в отличие от Pentium, кроме кэширования операций чтения из памяти, он мог кэшировать и на запись - Write Allocate (аналогично - в P6-процессорах). Кроме того, и кэш первого уровня был бОльшим (24 kB против 16), нежели у Pentium/PentiumPRO - 8 kB на инструкции и 16 kB на данные (Pentium/PPRO - 8/8 kB).

Однако, несмотря на вышеописанные преимущества, которые позволяли при одинаковой частоте работать с целочисленными операциями на ~30% быстрее, чем Pentium, он имел и ряд недостатков. Например, при выполнении приложений, активно использующих сопроцессор (FPU), сразу же сказывалась его слабость по сравнению с Pentium. (Вообще, мощный сопроцессор постоянно был "коньком" Intel по отношению к любым другим x86-процессорам, и положение дел коренным образом изменилось лишь с пришествием K7).

И потом, "RISC-овая" сущность K5 делала его очень зависимым от точности предсказания переходов, дабы можно было заранее загрузить декодированные микрооперанды. Однако алгоритм динамического предсказания переходов был достаточно примитивен (особенно по сравнению с очень продвинутым у PentiumPRO).

Плюс наличие теоретической возможности выполнять до четырех команд одновременно в случае отсутствия специальной оптимизации кода "под процессор", которая и оставалась лишь теоретической. Эта проблема была аналогична той, когда Pentium "боролся" с 486-м поколением, где его преимущества сводились на нет совершенно не оптимизированным для "параллельности" исполнения кодом. А тогда не всякое ПО было "заточено" под Pentium, что уж говорить про "заточку" под K5, поэтому процессор, в среднем, редко исполнял даже и две операции за такт.

Аналогичная судьба постигла и "фичу" WriteAllocate, которая должна "включаться" в биосе, однако многие производители матплат не спешили задействовать эти возможности, дабы обеспечить "максимальную совместимость" с Pentium.

Но самым главным недостатком стало то, что процессор появился слишком поздно - только в марте 1996 года.

Линейка моделей была представлена тремя моделями - AMD-K5-PR75, AMD-K5-PR90 AMD-K5-PR100, и это была их "реальная" частота. Просто позже AMD последовала примеру Cyrix и NexGen, которые уже использовали так называемый PR-рейтинг (Performance Rating) при обозначении моделей своих процессоров, призванный показать "соотношение сил" данной конкретной модели с Intel Pentium (поэтому многие называли его Pentium Rating). К концу 1996 года AMD доработала процессор (в том числе - для меньшего тепловыделения) и появились:

K5-PR120 (реальная частота 90MHz=60х1.5, меньше, чем "PR100"!);

K5-PR133 (100MHz=66х1.5);

K5-PR150 (105MHz=60x1.75);

K5-PR166 (116MHz=66х1.75).

Чтобы обеспечить "совместимость" PR-рейтинга с уже имеющимися платами, для выставления коэффициента 1.5х (внутри процессора) нужно было "реально" выставить перемычками 2х; для 1.75х - 2.5х; для 2х - 3х. Правда, 2х поддерживала только модель K5-PR200 (реальная частота 133MHz=66х2), которая должна была выйти весной 1997 года, однако позже от нее отказались, дабы "не перебивать" готовящийся к выпуску K6. (Мне попадались K5-PR200, а это означает, что они все-таки были произведены и распроданы позже "втихомолку", без анонса, дабы, видимо, не тревожить "общественное мнение" совсем не любимым "PR"-ом - ведь с выходом K6 AMD решила отказаться от этой практики.)

А Intel к этому времени (начало 97 года) уже готовила к выпуску Pentium II 300 MHz, давным давно выпустила PentiumPRO-200MHz, поэтому уделом процессора стал лишь "самый" low-end рынок процессоров, где уже, кстати, достаточно прочно обосновались (к тому времени) очень удачные решения от Cyrix (6x86 M1).

В общем, AMD K5 не удалось сыграть ранее предреченную роль "Pentium-killer`а", как называли его в процессе разработки. Получился неплохой, современный с точки зрения технологии (0.35, 4.3 миллиона транзисторов) и по производительности оправдывающий свою цену процессор (причем из расчета "производительности на 1 MHz" - самый лучший из выпущенных, по сравнению с любыми, в т.ч. и более поздними Socket7-процессорами). Однако поздно, слишком поздно.

Подведем промежуточный итог. В середине 90-х с выходом Pentium на рынке x86-х процессоров сложилась ситуация типа "Слон и Моська" - Intel принадлежало более 80% рынка, остальные же довольствовались лишь единицами процентов и составляли реальную конкуренцию лишь в "low-end" секторе.

То было, наверное, результатом двух ("взаимодополняющих":) "явлений" - полетом инженерной мысли, породившей Pentium(PRO) и удачного маркетинга в симбиозе с "юридической хваткой" Intel. Плюс, конечно, "немного" денег (как же без них) - например, в целом, на продвижение Pentium Intel потратила более 6 миллиардов долларов, что, кстати, очень даже окупилось...

Однако отрыв Intel не мог постоянно увеличиваться, так как эволюция ПО очень инертна. С похожей ситуацией "инертности" Intel уже дважды сталкивалась - при переходе 8->16- и 16->32-битные процессоры. Например, по некоторой информации, процессор i80386 был разработан раньше, чем i80286, однако из-за "неподготовленности" рынка был на пять лет "заморожен".

В общем, с выпуском P6-200 Intel пришлось почти на два года "притормозить" и дать возможность прожорливости приложений (читай - Windows) востребовать все ее две сотни мегагерц на полную катушку. В результате чего у AMD и других конкурентов появился шанс...

(Продолжение следует)

Роман СЕВКО