3.6.1.5 Athlon

O AMD Athlon, ou K7, representa o primeiro processador da sétima geração, foi lançado em Agosto de 1999 e foi desenhado usando tecnologias dos processadores RISC DEC Alpha e 2162.

Este processador representa a mais espectacular mudança nos processadores da AMD. Neste processador, a AMD cortou as compatibilidades com os processadores da Intel, utilizando inclusivamente um barramento completamente diferente dos utilizados pelo Pentium III. A ligação do processador à placa é feita através do slot A, o qual tem a mesma configuração do slot 1 da Intel, sendo mesmo compatível mecanicamente, embora o mesmo não aconteça a nível eléctrico, que é o mesmo que dizermos que se colocarmos um K7 numa placa com slot 1, ele não funcionará, e vice-versa (fig. 3.51).

Fig. 3.51 – O K7 Athlon numa placa com slot A

Vejamos então o que nos pode oferecer o Athlon:

ü Montagem tipo Pentium II, mas desenho totalmente AMD, no socket denominado slot A (fig. 3.52).

ü Velocidade de relógio de 500 MHz nas primeiras versões.

ü Até 8 MB de cache L2, mínimo de 512 KB.

ü 128 KB de cache L1.

ü 22 milhões de transístores.

ü Um novo sistema de barramento de 200MHz e 266 MHz.

ü Backside bus independente que liga a cache L2 ao CPU. Aqui a velocidade de relógio pode ser de ¼, 1/3, 2/5 ou igual à frequência interna do processador.

Fig. 3.51 – O K7 Athlon numa placa com slot A

Como o Athlon não usa o mesmo slot nem as mesmas placas que o Intel Pentium II e Pentium III, a AMD não pôde desenvolver uma arquitectura totalmente nova. Isto quer dizer que na realidade não existe um barramento de sistema. O módulo do Athlon é ligado directamente ao “North Bridge” do chipset, sendo nas primeiras edições essa ligação feita através de um canal de dados a 200MHz.

Esse canal liga somente duas unidades: o CPU e o chipset. No caso dos sistemas P6, o CPU, a cache L2, a RAM, as unidades PCI, a unidade AGP e o chipset estão todos ligados ao barramento de sistema. No Athlon o tráfego é dividido: primeiro, vem a “North Bridge” e, depois, a RAM, o AGP, a “South Bridge” e as unidades PCI.

Ao eliminar o barramento de sistema e substituindo-o por este novo sistema, o Athlon passa a ter uma largura de banda muito maior. Teoricamente, a largura de banda numa ligação a 200MHz será de :

200,000,000 x 64 bit/ bit/ segundo = 1,6 GB/seg

O que é significativamente melhor do que os seus concorrentes Intel, nomeadamente os Intel a 100MHz, que têm um máximo de 800 MB/seg., e o Intel 133 MHz que alcança 1064 MB/seg..

Em Junho de 2000, a AMD lançou a partir da sua fábrica de Dresden, na Alemanha, um novo processador Athlon, com o nome de código “Thunderbird”. Os primeiros Thunderbirds têm entre as suas características:

• Velocidade de relógio entre 750 MHz e 1 GHz, com tecnologia 0,18u em cobre.
• Cache L2 integrada de 256 KB.

• Um novo socket A de 462 pinos.

• Disponibilidade de chips tanto em cobre como alumínio.

Com os seus 37 milhões de transístores, o Athlon Thunderbird compete directamente com o Pentium III “Cumine2. O velho desenho do Athlon com desenho de cartridge em slot A tinha uma fraca performance em relação à cache L2. Os 512 KB de cache L2 estão, tal como os Pentium II, colocados fora do chip do processador, fazendo com que a ligação ao processador trabalhe somente a metade ou um terço da velocidade do mesmo.

Integrando a cache L2 no interior do processador, os 256 KB são acedidos à mesma velocidade de processamento do CPU, fazendo com que a diferença de tamanho de cache seja completamente irrelevante.

No entanto, o Pentium III Cumine continua a ter uma grande vantagem em relação ao Athlon, no que respeita à cache L2. Quando a Intel decidiu integrar os 256 KB de cache L2 no interior do CPU, fê-lo através de um barramento com 256 bits de largura.Se a cache for exterior ao processador, fica-se limitado a um barramento de 64 bits de largura entre o CPU e a cache, isto por causa do número de pinos do CPU que se pode utilizar para ligação à cache. No caso de a cache L2 estar colocada no interior do CPU, não há necessidade de obedecer a esta limitação. No entanto, e ao contrário do que fez a Intel, a AMD continuou a fazê-lo, por isso, o núcleo do Thunderbird continua a ser ligado à cache L2 através de um barramento de 64 bits.

Vamos agora ver uma tabela comparativa de algumas das características do Athlon e dos seus concorrentes da Intel (tabela 3.22).

Característica	AMD Athlon	Intel Pentium III	Intel Pentium 4
Operações por Ciclo de Relógio	9	5	9
Pipelines de Inteiros	3	2	3
Pipelines de FPU	3	1	3
Descodificadores x86	3	1	3
Cache L1	128 KB	32 KB	128 KB
Cache L2	256 KB internos	256 KB internos ou 512 externos	256 KB internos
Barramento de Sistema	200 MHz a 266 MHz	100 MHz ou 133 MHz	400 MHz
Instruções 3D	3DNow	SSE	SSE2

Tabela 3.22 – Características do Athlon em comparação com os processadores Intel