AMD K6
Im Gegensatz zum Vorgänger K5, stammt das Design des AMD K6 Prozessors von NexGen. Nach der Übernahme von NexGen durch AMD wurde der Nx686 von NexGen nicht nur umgetauft, er wurde auch Sockel-7-kompatibel gemacht.
Technische
Daten der AMD K6-Prozessoren
Der noch in 0,35 µm-Technologie gefertigte AMD K6 brauchte sehr viel Strom (5A) und deshalb eine gute Wärmeableitung um eine gute System-Stabilität zu gewährleisten. Wurde der Desktop-K6-Prozessor mit einer Kernspannung von bis zu 3,3 V betrieben, so benötigte der mobile K6 nur 2,1 bzw. 2,2 V, was sich spürbar auf den Stromverbrauch und die Hitzeentwicklung auswirkte. Auf dem Desktopmarkt wurde daraufhin eine überarbeitete K6 Variante mit dem Zusatz "AFR" eingeführt, die mit der gleichen Kernspannung arbeitete.
Der AMD K6-2 war ein weiterentwickelter
K6(266 MHz-Version). Er wurde in 0,25 µm-Technologie
gefertigt. Der integrierte Daten- und Befehlscache
war jeweils 32 kByte groß. Der K6-2 war von Grund
auf für den Betrieb mit einem Bustakt(Frontside)
von 100 MHz ausgelegt. Neu im K6-2 war eine 3D-Befehlserweiterung
mit 21 Befehlen, um die Multimedia- und Spieleperformance
zu steigern. AMD nannte dies 3DNow! Eine Kompatibilität
zu MMX von Intel gab es nicht. Deshalb waren eigene
Treiber für den K6-2 notwendig, wenn der Vorteil
von 3DNow! ausgenutzt werden sollte.
Bei der Version K6-2 AFR66 handelt
es sich um einen K6-2, der nur einen Bustakt(Frontside)
von 66 MHz zuverlässig unterstützte.
Dieser K6-2 kam fast nur in besonders billigen Komplettsystemen
vor. Der K6-2 AFR66 hat zusätzlich den AFR66 Aufdruck
auf seinem Gehäuse.
AMD K6-III
Unverändert zum K6-2 war der L1-Cache mit je 32
kByte für Daten- und Programmcode. Dafür
wurde der L2-Cache 256 kByte groß und fest im
Prozessor untergebracht.
Der AMD K6-III benötigte den
SuperSocket7. Zwischen Prozessor und RAM befanden sich
Steckplätze für einen L3-Cache, der bis zu
2 MB groß sein konnte. Damit arbeitete der K6-III
mit einer dreistufigen Cache-Architektur, die vom CPU-Kern
bis zum L2-Cache mit vollem Prozessortakt, und vom
L2-Cache bis zum RAM mit 100 MHz betrieben wurde. Der
3D-Coprozessor unterstützte teilweise das MMX
von Intel. Er wurde aber hauptsächlich für
die 3DNow!-Technologie ausgelegt. Mit dem K6-III hat
AMD dem 3DNow! auch 21 neue Prozessorbefehle hinzugefügt.
Die 3DNow!-Technologie bekam die Unterstützung
von vielen Software- und Hardware-Herstellern. Der
AMD K6-III war gut genug ausgestattet, um ein Pentium
II-System leistungsmäßig zu überflügeln.
AMD K6 - 166 bis 300 Mhz
Ein gutes Jahr nach Erscheinen des K5 löste der K6 seinen Vorgänger ab. Im Gegensatz zum Vorgänger K5, stammt das Design des Prozessors von NexGen. Nach der Übernahme von NexGen durch AMD wurde der Nx686 von NexGen nicht nur umgetauft, er wurde auch Sockel-7-kompatibel gemacht.
Der K6 Prozessor. Im Gegensatz zum Vorgänger K5, stammt das Design des Prozessors von NexGen.
Technisch gesehen gab es kaum Unterschiede zwischen
beiden Modellen. Der L1-Cache blieb weiterhin bei 32
KB, der L2-Cache wurde extern auf das Motherboard gesteckt
und die Transistoren wurden weiterhin in der 0,35 µm-Technologie
hergestellt. Allerdings hat AMD die Chiparchitektur
komplexer gestaltet und der K6 besitzt nun mit 8,8
Millionen Transistoren mehr als doppelt so viele Transistoren
wie sein Vorgänger der K5. Den Großteil
der dazu gekommenen Transistoren nimmt die Unterstützung
für die MMX-Befehlserweiterung ein.
Der K6 wurde mit einem Front-Side-Bus von 66 bis 100
Mhz betrieben , was die Gesamtperformance des PC's
steigerte, da nun auch SD-RAM PC100 eingesetzt werden
konnte. Der unter dem Namen "Little Foot"
bekannte K6 wurde mit einer Kernspannung von 2,1 (AFR-Version)
bis 3,3 betrieben und wurde ausschließlich für
den Sockel 7 gebaut. Der K6 blieb eine Billigvariante
des Intel Pentium. Als AMD im Jahr 1997 die K6-Serie
in den Taktraten von 166 bis 300 Mhz auf dem Markt
veröffentlichte, präsentierte Intel bereits
den schnellen Intel Pentium II, den man in den Versionen
von 233 bis 450 Mhz erwerben konnte.
AMD K6-2 - 233 bis 550 Mhz
Der K6-2 wurde mit Taktraten von 233 bis 550 MHz hergestellt. Er hatte einen 64 KB großen Level 1 Cache (32 KB für Instruktionen und 32 KB für Daten), benötigte 2,2 Volt Betriebsspannung, und wurde mittels eines 0,25 Mikrometer-Prozesses hergestellt. Er verfügte über 9,3 Millionen Transistoren und benutzt als Verbindung zum Mainboard einen Sockel 7 oder Super Sockel 7. Der K6-2 ist eine Weiterentwicklung des AMD K6.
Der K6-2 war ein sehr erfolgreicher Chip, der AMD die Bekanntheit und die finanzielle Stabilität für die Einführung des Athlon verschaffte.
Der K6-2 war die erste CPU mit einem Fließkomma SIMD Befehlssatz (3DNow!)
Der K6-2 war als Konkurrent zum wenig älteren
und wesentlich teureren Intel Pentium II positioniert.
Die Performance der beiden Chips war ähnlich:
der K6-2 war für allgemeine Aufgaben schneller,
aber die Intel-CPU war bei Fließkomma-Berechnungen
deutlich überlegen. Der K6-2 war ein sehr erfolgreicher
Chip, der AMD die Bekanntheit und die finanzielle Stabilität
für die Einführung des Athlon verschaffte.
Der K6-2 war die erste CPU mit einem Fließkomma
SIMD Befehlssatz (3DNow!), der die Performance von
3D-Anwendungen wesentlich verbessern konnte. AMD hatte
diese Technologie bereits mehrere Monate auf dem Markt,
als Intel mit dem ähnlichen, aber komplizierteren
SSE Befehlssatz nachfolgte.
Fast alle K6-2s waren für 100 MHz Super 7 Mainboards
gebaut, was eine wesentliche Verbesserung der System
Performance brachte. Am Anfang der K6-2 Linie war der
K6-2/300 die am meisten verkaufte Variante. Er brachte
AMD schnell einen ausgezeichneten Ruf am Markt ein
und konkurrierte heftig mit Intels Celeron 300A. Der
Celeron hatte einen kleineren, aber schnelleren Cache
und eine hervorragende Fließkomma-Einheit; der
K6-2 bot einen schnelleren Hauptspeicherzugriff (dank
Super 7) und die 3DNow!-Befehls-Erweiterungen. Beide
Prozessoren verkauften sich gut und konnten loyale
Käufergruppen an sich binden. (Zu dieser Zeit
war der schnellste verfügbare Pentium II ein wenig
schneller als diese beiden Prozessoren, aber zu einem
wesentlich höheren Preis.)
Später baute AMD eine Reihe von schnelleren K6-2s, wobei die 350, 400, 450 und 500 MHz Varianten die erfolgreichsten waren. Zur Zeit der 450 und 500er hatten neuere und schnellere Chips bereits den High-Performance Markt übernommen, während der K6-2 noch immer mit den Celerons konkurrierte, aber nur noch in der Klasse der Billig-CPUs. Der 100 MHz Speicherbus erlaubte dem K6-2 lange Zeit, mit der wesentlich höher getakteten Konkurrenz einigermaßen mitzuhalten.
AMD K6-III - 400 bis 500 Mhz
Der K6-III ist der letzte und schnellste aller Super Sockel 7 Prozessoren. Bei seiner Einführung war der K6-III der schnellste x86 Prozessor am Markt, und er blieb auch lange Zeit danach konkurrenzfähig.
Der K6-III war ein K6-2 mit einem zusätzlichen Cache Level (Level 3).
Der prinzipielle Entwurf war simpel: ein K6-2 mit einem zusätzlichen Cache Level (Level 3). Der originale K6-2 hatte 64 KB primären Cache und einen wesentlich größeren Cache auf dem Mainboard. Die konkurrierenden Intel CPUs hatten 32 KB primären Cache und entweder 128 KB in die CPU integrierten sekundären Cache mit voller Geschwindigkeit, oder 512 KB Cache mit halber Geschwindigkeit, der auf einer Prozessor-Platine ausgelagert war. Der K6-III benutzte dagegen beide Methoden gleichzeitig: 64 KB primärer Cache, 256 KB sekundärer Cache mit voller Geschwindigkeit auf der CPU und tertiärer Cache in verschiedenen Größen am Sockel 7 Mainboard.
Die Herstellung war jedoch nicht ganz so einfach: mit 21,4 Millionen Transistoren war der K6-III für die Technologie von 1999 ein sehr großer Chip, und das Design vom K6 Core skalierte nicht gut jenseits von 500 MHz. Dessen ungeachtet verkaufte sich der K6-III/400 gut, und der K6-III/450 war deutlich der schnellste x86 Chip auf dem Markt.
Da der Pentium II Nachfolger noch nicht verfügbar war, führte Intel in der Zwischenzeit eine leicht überarbeitete Version des Pentium II ein und vermarktete sie als "Pentium III". Das grundlegende Design war unverändert (der zusätzliche SSE Befehlssatz hatte zu dieser Zeit noch keine signifikanten Auswirkungen auf die Performance), jedoch konnte durch neue Produktionsprozesse die Taktfrequenz wesentlich erhöht werden, was das sichere Urteil nun schwieriger machte, welche Firma die schnellere CPU herstellte. Im Allgemeinen wurden die Intel CPUs als überlegen bei Fließkomma-Berechnungen eingeschätzt, während der K6-III schneller bei Integer-Berechnungen war.
Beide Firmen versuchten angestrengt, eine deutliche Führung zu erringen, und beide hatten mit Problemen bei ihren höher-frequenten CPUs zu kämpfen. AMD entschied sich keinen K6-III mit 500 MHz oder mehr herauszubringen und konzentrierte sich stattdessen auf den Athlon. Intel stellte mit gewissem Erfolg einen 550 MHz Pentium III, aber die 600 MHz hatte Probleme mit der Zuverlässigkeit und wurde schnell wieder vom Markt genommen, wobei Intel den Kaufpreis zurückerstattete.
Mit der Einführung des Athlon wurde der K6-III vernachlässigt. Während er nicht mehr das Spitzenmodell war, benötigte er doch signifikante Ressourcen für die Herstellung: mit 21,4 Millionen Transistoren war die Herstellung beinahe so teuer wie bei einem Athlon mit 22 Millionen - auf dieser Chipfläche könnte man mehr als zwei K6-2 mit 9,3 Millionen Transistoren unterbringen. Der K6-III wurde zu einem schwer erhältlichen Produkt mit niedriger Priorität.
Der original K6-III wurde eingestellt als Intel den "Coppermine" Pentium III vorstellte (eine wesentlich verbesserte CPU, die einen internen "on-die" Cache wie der Celeron oder der K6-III aufwies). Zur gleichen Zeit wechselte Intel das Herstellungsverfahren, was mit großen Schwierigkeiten verbunden war und zu einer weltweiten Versorgungsknappheit für mehr als 12 Monate führte. Verbunden mit der überragenden Performance des Athlon, bewirkte dies, daß sogar viele frühere nur-Intel Hersteller begannen, Athlons zu bestellen, was AMDs Kapazitäten bis an die Grenzen auslastete. Dadurch war AMD gezwungen, den K6-III endgültig einzustellen.
K6-2+ und K6-III+
Der wenig bekannte K6-2+ war eigentlich gar kein K6-2 sondern eine erweiterte Version des AMD K6-III, der vorwiegend in Notebooks eindesetzt wurde.
Am Ende der weltweiten CPU Knappheit entwickelte AMD noch überarbeitete Versionen der K6 Familie: den K6-2+ und den K6-III+. Im wesentlichen waren beide Prozessoren Varianten des K6-III (der K6-2+ mit 128 KB Cache, der K6-III+ mit den vollen 256 KB Cache), hergestellt in einem neuen Produktionsverfahren. Obwohl sie für Notebooks ausgelegt waren, wurden sie auch in Desktop-Systemen eingesetzt. AMD konzentrierte das Marketing weiterhin auf den Athlon, und so waren die beiden CPUs außerhalb der "overclocking community" nur wenig bekannt. K6-III+/450 CPUs wurden oft bis zu 600 MHz übertaktet, bis an das Limit des Frontside-Bus vom Mainboard, was auf weiteren Spielraum für Übertaktung hinwies, und die CPU sehr beliebt in diesem Marktsegment machte. Wäre der überragende Erfolg des Athlon nicht gewesen und wären die geeigneten Sockel 7 Mainboards nicht schrittweise vom Markt verschwunden, dann wäre die K6 Familie sicherlich noch viel länger in Produktion geblieben.
Technische Daten der einzelnen Modelle
| AMD K6 | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Modell | FSB | Multi | Kern | L2-Cache | Cache-Speed | Mikron | Temp | Sockel | V-Core | Watt |
| K6 166 Mhz (ALR) | 66 Mhz | 2,5 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 2,9V | 17,2 |
| K6 200 Mhz (ALR) | 66 Mhz | 3,0 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 2,9V | 20,0 |
| K6 200 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 3,0 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 12,5 |
| K6 233 Mhz (ANR) | 66 Mhz | 3,5 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 3,2V | 28,3 |
| K6 233 Mhz (APR) | 66 Mhz | 3,5 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 3,3V | 30,2 |
| K6 233 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 3,5 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 13,5 |
| K6 266 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 4,0 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 14,5 |
| K6 300 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 4,5 | Little Foot | OnBoard | 66 Mhz | 0,35 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 15,4 |
| AMD K6-2 | ||||||||||
| Modell | FSB | Multi | Kern | L2-Cache | Cache-Speed | Mikron | Temp | Sockel | V-Core | Watt |
| K6-2 233 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 3,5 | Chompers | OnBoard | 66 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 13,5 |
| K6-2 233 Mhz (AFR66) | 66 Mhz | 3,5 | Chompers | OnBoard | 66 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 13,5 |
| K6-2 300 Mhz (AFR) | 100 Mhz | 3,0 | Chompers | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 17,2 |
| K6-2 333 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 5,0 | Chompers | OnBoard | 66 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 19,0 |
| K6-2 350 Mhz (AFR) | 100 Mhz | 3,5 | Chompers | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 20,0 |
| K6-2 366 Mhz (AFR) | 66 Mhz | 6,0 | Chompers | OnBoard | 66 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 20,8 |
| K6-2 380 Mhz (AFR) | 95 Mhz | 4,0 | Chompers | OnBoard | 95 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 21,6 |
| K6-2 400 Mhz (AFR) | 100 Mhz | 4,0 | Chompers | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 16,9 |
| K6-2 400 Mhz (AFQ) | 100 Mhz | 4,0 | Chompers | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 60°C | Socket 7 | 2,2V | 22,7 |
| K6-2 450 Mhz (AFX) | 100 Mhz | 4,5 | Chompers | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,2V | 18,8 |
| K6-2 450 Mhz (AHX) | 100 Mhz | 4,5 | Chompers | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,4V | 28,4 |
| K6-2 475 Mhz (AFX) | 95 Mhz | 5,0 | Chompers | OnBoard | 95 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,2V | 19,8 |
| K6-2 475 Mhz (AHX) | 95 Mhz | 5,0 | Chompers | OnBoard | 95 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,4V | 29,6 |
| K6-2 500 Mhz (AFX) | 100 Mhz | 5,0 | Sharptooth | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,2V | 20,8 |
| K6-2 550 Mhz (AGR) | 100 Mhz | 5,5 | Sharptooth | OnBoard | 100 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,3V | 25,0 |
| AMD K6-3 | ||||||||||
| Modell | FSB | Multi | Kern | L2-Cache | Cache-Speed | Mikron | Temp | Sockel | V-Core | Watt |
| K6-3 400 Mhz (AFR) | 100 Mhz | 4,0 | Sharptooth | 256 KB | 400 Mhz | 0,25 µm | 70°C | Socket 7 | 2,2V | 18,1 |
| K6-3 400 Mhz (AHX) | 100 Mhz | 4,0 | Sharptooth | 256 KB | 400 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,4V | 26,8 |
| K6-3 450 Mhz (AFX) | 100 Mhz | 4,5 | Sharptooth | 256 KB | 450 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,2V | 20,2 |
| K6-3 450 Mhz (AHX) | 100 Mhz | 4,5 | Sharptooth | 256 KB | 450 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | 2,4V | 29,5 |
| K6-3 500 Mhz | 100 Mhz | 5,0 | Sharptooth | 256 KB | 500 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | ??? | ??? |
| K6-3 550 Mhz | 100 Mhz | 5,5 | Sharptooth | 256 KB | 550 Mhz | 0,25 µm | 65°C | Socket 7 | ??? | ??? |
Quellen:
http://www.amd.com
http://www.computerlexikon.com
http://www.elektronik-kompendium.de
http://www.pc-erfahrung.de
http://de.wikipedia.org/wiki/AMD_K6
http://de.wikipedia.org/wiki/AMD_K6-2
http://de.wikipedia.org/wiki/AMD_K6-III
AMD Desktop-Prozessoren:
AMD K5
AMD K6, K6-2, K6-III
Athlon
Athlon XP
Athlon 64,
Athlon 64 FX
Athlon
64 X2
Duron
Sempron
AMD Server-Prozessoren:
Athlon MP
Opteron
AMD Mobile Prozessoren:
Mobile K6
Mobile
Athlon
Athlon
XP-M
Mobile
Athlon 64
Athlon
Turion 64
Mobile
Duron
Mobile
Sempron
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