AMD K5

[Celeron]

AMD K5


AMD K5 (АМД К5), первый процессор пятого поколения от AMD

Микропроцессор 5k86 (K5 или SSA/5) был первым из процессоров пятого поколения, выпущенных AMD. Благодаря использованию одинакового с Pentium конструктива Socket 5/7 и напряжения питания, он совместим с большинством материнских плат Pentium (поддержка в BIOS требуется, в основном, для правильного обозначения процессора на этапе загрузки). Первые устройства этого семейства — AMD-K5-PR75, PR90 и PR100 — по производительности соответствовали процессору Pentium с тактовыми частотами 75, 90 и 100 МГц и работали на этих частотах. Устройства второй волны — AMD-K5-PR120, PR133 и PR166 — были рассчитаны на тактовые частоты 90, 100 и 111,5 МГц соответственно. Дело в том, что для обозначения процессоров семейства K5 фирма AMD использовала так называемый P-Rating — тактовую частоту аналогичного по производительности процессора Pentium (по тестам Winstone). Например, процессор K5-PR133 на самом деле работает на частоте 100 МГц. Все процессоры семейства K5 используют напряжение питания 3,52 В.
Среди аппаратных нововведений в K5 отметим раздельный кэш первого уровня (16 Кбайт для команд и 8 Кбайт для данных); 5-ступенчатый RISC-подобный конвейер, динамическое предсказание переходов и условное выполнение. Процессоры K5 не содержат контроллера APIC и поэтому не могут работать в многопроцессорных системах. На вычислениях с плавающей точкой процессоры K5 уступают Pentium. Тем не менее, благодаря низкой цене и хорошей производительности, процессоры K5 успешно использовались в офисных системах начального уровня, для которых характерны преимущественно целочисленные операции, пока на смену им не пришли процессоры шестого поколения AMD-K6 MMX Enhanced, не уступающие Pentium Pro и Pentium.

[Trump]

Celeron

Фирма AMD долго, но безуспешно пыталась сделать более мощный, чем у Intel аналог процессора Pentium. Это привело к тому, что AMD отказалась от попыток его самостоятельного создания и приобрела компанию NexGen, вместе с её интеллектуальной собственностью и разработанным ею новым, более производительным чем у Intel, процессором. Однако несмотря на большую производительность AMD по каким-то причинам упростила этот процессор, что привело к отставанию его производительности от конкурента. Процессор постепенно улучшался и последние его модели обогнали Pentium, однако исправить испорченную репутацию это не помогло.
Проект K5 был одной из попыток компании AMD перехватить техническое лидерство у Intel. Но, хотя при разработке использовались верные дизайнерские концепции, инженерное их воплощение было слабым. Низкая тактовая частота процессора частично объясняется трудностями с производственными мощностями, испытываемыми компанией в то время. Но, например, даже вчетверо больший чем у Pentium буфер предсказания переходов не показывал лучшую производительность. Модуль вычислений с плавающей точкой был менее производительный, чем у Pentium и т. д. Кроме того, ранние версии процессора были плохо совместимы с рядом программ под DOS, которые в период его выпуска были ещё актуальны (см. [1]). Из-за опоздания с выходом на рынок и недостаточной производительности K5 так и не завоевал признания у производителей компьютеров, более того — он на длительный период ухудшил репутацию всей продукции AMD.
Под маркой K5 выпускалось два варианта процессоров SSA/5 и 5k86. «SSA/5» работал на частотах от 75 до 100 МГц (5K86 от P75 до P100, позже K5 от PR-75 до PR100); «5k86» работал на частотах от 90 до 133 МГц. AMD использовала так называемый P-рейтинг (рейтинг производительности) для маркировки процессоров. Этот рейтинг показывал, какому процессору Pentium (якобы) эквивалентен данный K5 по производительности. Например, 116 МГц процессор «5k86» был маркирован «K5 PR166», поскольку AMD считала его производительность эквивалентной Pentium-166. Это не оправдывалось результатами реальной работы и также способствовало ухудшению репутации, поэтому для следующего процессора K6 практика рейтингов была прекращена.

Про ошибку с пустыми циклами ни слова. Один из главных недостатков К-5, ну и очень слабый FPU.

7. Он имел исполнение 296-pin SPGA и напряжение ядра 3.3/3.525. В нем впервые был использован PR(Perfomanse Rating, в народе прозванный Pentium Rating)
Первые процессоры SSA5 были недоработанными и сослужили плохую службу реальному K5, вышедшему позже.
Помимо всего прочего, архитектура K5 имела один недостаток: она была чересчур "умна" и игнорирует т.н. "пустые циклы" в программах, процессоры Intel же их исполняли, тратя на это процессорное время.
Происходит это так:
K5 видит, что в этом цикле ничего не происходит и не выполняет его. Это приводит к тому, что программа, замеряющая время работы пустого цикла на процессоре K5, получает время равное нулю, и при попытке деления константы на полученное время возникает ошибка Divide overflow (переполнение деления или деление на 0). Операции такого рода существовали даже в Windows 95 и до сих пор приводятся в пример "Как не надо писать программы".

Ещё одним недостатком был слабый блок FPU, намного уступающий Pentium.

[Celeron]

Trump
они были медленнее пней, это я знаю. В те времена Интел была впереди, ибо там трудился и разрабатывал процессоры Пентковский. Пентиум Про и в наши дни признан основой современных процессоров.

За дополнение - спасибо. Нужно темы о старом железе расширять и развивать.

[Trump]

Celeron

они были медленнее пней, это я знаю. В те времена Интел была впереди, ибо там трудился и разрабатывал процессоры Пентковский. Пентиум Про и в наши дни признан основой современных процессоров.

За дополнение - спасибо. Нужно темы о старом железе расширять и развивать.

Не просто медленней, а содержали довольно неприятную ошибку с при работе с пустыми циклами.
Имел дело с AMD-K5-PR75, стоял в конторе у одной девушки, не мог воспроизводить mp3 128 k/bit в Winamp'е, плыл звук, приходилось перекодировать в 64 k/bit, качество звука было уже не то. В Word'е печатать можно было.
Впечатление об AMD сложилось не самое лучшее...

[outlaw]

Trump
Насколько я помню, был програмный патч, устраняющий проблему.

[Trump]

outlaw

Насколько я помню, был програмный патч, устраняющий проблему.

Есть ссылка почитать? Поиск в Google ничего не дал.

[Celeron]

outlaw
если где-то патч найдешь, кинь, пожалуйста ссылку сюда. А я тоже поищу.

[outlaw]

Есть ссылка почитать?

Нет ссылки. К5 у меня тоже не было. Просто читал где-то.

[wenzel]

outlaw
под Линукс патч я где-то видел. для винды - вроде нет (что еще от нее можно ждать, особенно в те славные времена )

[Celeron]

под Линукс патч я где-то видел.

Если увидишь, кинь. Пригодится.