Lançado no verão de 1999, o K6-III incorpora também a tecnologia 3DNow, assim como a cache de três níveis. No k6-III podemos encontrar:
- Uma unidade K6-2 melhorada.
- Cache L2 interna de 256 KB.
- Desenho de cache de três níveis.
- Novo Front Side Bus de 133 MHz.
- Velocidades de relógio de 400 MHz e 450MHz.
Tanto a cache L1 de 64 KB, como a L2 de 256 KB, estão integradas no interior do chip e isso faz com que a cache L2 trabalhe à mesma velocidade que o processador. Dado que o K6-III, tal como o K6-2, foi feito para trabalhar numa motherboard super 7, isso permite-lhe ter também uma cache L3 na motherboard que poderá ir até 2 MB, o que quer dizer que no toal podemos ter um máximo de 2.368 KB de memória cache.
No entanto, e apesar de toda a performance que o K6-III nos pode dar, ele, com os outros processadores da AMD, tem um handicap em relação aos seus equivalentes Intel, a unidade FPU ou Floating Point Unit. À mesma frequência de relógio, a sua performance é de cerca de 40% da de um Pentium III. No entanto, com a tecnologia 3DNow, a qual é suportada pelo DirectX da Microsoft, essa diferença diminui para cerca de 15%.
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